DE3586798T2

DE3586798T2 - Bauelemente mit sperrsystem.

Info

Publication number: DE3586798T2
Application number: DE19853586798
Authority: DE
Inventors: Alces Paul Robishaw; Paul A Robishaw
Original assignee: Individual
Current assignee: Robishaw Engineering Inc (ndgesdstaates Dela
Priority date: 1984-08-17
Filing date: 1985-06-21
Publication date: 1993-05-13
Anticipated expiration: 2005-06-22
Also published as: DE3586907T2; JPH0756325Y2; EP0312139A1; CA1231902A; EP0175446B1; EP0175446A1; DE3586907D1; EP0312138B1; JPH0720306U; DE3586798D1; EP0312139B1; EP0312138A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Bauelemente zum Einsatz im Bauwesen.
Die vorliegende Erfindung - um genauer zu sein - bezieht sich auf Bauelemente, die in verschiedenen Konfigurationen miteinander verriegelt werden können, um Strukturen für das Bauwesen, wie z. B. Brücken, Platt formen und ähnliche Strukturen, zu bilden. Frühere US-Patente Nr. 2,876,726, Nr. 3,057,315 und Nr. 3,805,721 beschreiben eine Reihe nachfolgender Entwicklungen auf dem Gebiet solcher Bauelemente und der speziell für sie geeigneten Verriegelungen. US-A-3805721, die den Anmeldern ähnlichste bekannte frühere Vorrichtung, legt ein Bauelement zum Einsatz im Bauwesen offen, das folgendes umfaßt:
eine Vielzahl aufnehmender Verriegelungsanordnungen, die an lateralen Wänden des genannten Elementes angeordnet sind, wobei jede der genannten aufnehmenden Verriegelungsanordnungen einen aufnehmenden Körper umfaßt, einschließlich eines aufnehmenden Fassungsmittels, das eine aufnehmende Fassungsöffnung zum Empfang eines Stiftgliedes definiert, und eines aufnehmenden Sperrgliedes, das in bezug auf das genannte aufnehmende Fassungsmittel zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition beweglich ist, um ein solches Stiftglied wahlweise in dem genannten aufnehmenden Fassungsmittel zu verriegeln;
und eine Vielzahl einsetzbarer Verriegelungsanordnungen, die an den lateralen Wänden des genannten Elementes angeordnet sind, wobei jede der genannten einsetzbaren Verriegelungsanordnungen ein festes, in der Regel horizontal ausgerichtetes Stiftglied für den Eingriffin eine aufnehmende Verriegelungsanordnung eines ähnlichen Bauelementes zum Verriegeln der Elemente miteinander umfaßt.
Die vorliegende Erfindung bietet weitere Verbesserungen solcher Bauelemente.
Während die Erfindungen der genannten früheren Patente jedoch im Zusammenhang mit schwimmenden Bauelementen, wie sie zur Bildung von Lastkähnen, schwimmenden Plattformen, Schiffsbrücken etc. verwendet werden, beschrieben werden, wird in Erwägung gezogen, daß die vorliegende Erfindung nicht nur für solche schwimmenden Elemente, sondern auch für Elemente, die zur Bildung von nichtschwimmenden Strukturen für das Bauwesen wie z. B. von Erde unterstützte Brücken und Plattformen etc. verwendet werden, eingesetzt werden kann.
Im modernen internationalen Handel wird oftmals der Begriff "serienmäßiger Frachtcontainer" gebraucht. Solch ein Container besitzt in der Regel die Form eines rechteckigen Parallelepipeds. Er weist nicht nur standardisierte externe Abmessungen auf, sondern besitzt darüber hinaus normalerweise ein Standard-Anschlußstück, in das mittels standardisierter Werkzeuge etc. sowohl zum Anheben als auch zum Transportieren sowie zum Festzurren des Containers an verschiedenen Standorten eingegriffen werden kann. Frachtabfertigungsanlagen, z. B. an Seehäfen, wurden weltweit mit solchen standardisierten Anhebe- und Transportausstattungen versehen, wogegen Güterverkehrsmittel, wie z. B. Schiffe, mit der Standardgröße entsprechenden Ladeflächen, die zur Ausrichtung und Aufbewahrung solcher Container verwendet werden, ausgestattet wurden. Solch eine auf internationaler Ebene stattfindende Standardisierung hat das Verladen und die Abfertigung vieler Arten von Fracht, die in den Containern verpackt werden können, erleichtert.
Mit den oben genannten Entwicklungen auf dem Gebiet von Frachtabfertigungsausstattungen und -praktiken geht das Bedürfnis nach dem Transport von Bauelementen, die in der Regel dem in den zuvor erwähnten früheren US-Patenten exemplifizierten Typ entsprechen, an die Standorte, an denen die Bauelemente eingesetzt werden, einher. Solch ein Transport könnte erheblich erleichtert und die damit verbundenen Kosten reduziert werden, falls die Bauelemente auf die gleiche Art und Weise wie serienmäßige Frachtcontainer abgefertigt und verladen werden könnten.
Die im allgemeinen rechteckige Parallelepiped-Konfiguration solcher Elemente würde sich zwar bestens für solch eine Abfertigung eignen, jedoch entstehen Probleme dadurch, daß die von den Bauelementen getragenen Verriegelungsanordnungen vorspringende Stiftglieder aufweisen. Entsprächen die Gesamtabmessungen eines solchen Bauelementes, die zwischen den Außenflächen seiner Wände gemessen werden, z. B. denen eines serienmäßigen Frachtcontainers, dann würden die Stifte der Verriegelungsanordnungen über solch ein standardisiertes Profil oder über solche Gesamtabmessungen hinausragen und somit verhindern, daß das Element in die standardisierten, normalerweise auf Frachtern bereitgestellten Ladeflächen plaziert wird. Wenn das Bauelement andererseits so groß wäre, daß seine Abmessungen, die bis zu den Außenenden der Verriegelungsstifte gemessen werden, denen eines serienmäßigen Frachtcontainers entsprächen, wären die Gesamtabmessungen, die zwischen den Außenflächen der Wände gemessen werden, zu klein, um das Element ordnungsgemäß in solchen Ladeflächen unterbringen zu können.
Auch wenn die Elemente nicht als serienmäßige Frachtcontainer abgefertigt oder verladen werden sollen, wäre es vorzuziehen, die hervorstehenden Stifte beim Transport oder bei der Lagerung zu eliminieren, nicht nur aus platzsparenden Gründen, sondern auch zum Schutz der Stifte selbst und anderer Strukturen, Vorrichtungen oder sogar des Personals, das sich bei der Handhabung an den Stiften verletzen könnte.
Ein anderer verbesserungsbedürftiger Bereich dreht sich um die Tatsache, daß wenn solche Bauelemente miteinander verriegelt werden, um eine bestimmte Struktur zu bilden, viele verschiedene Arten von Kräften auf die Struktur ausgeübt werden können. Wenn die Elemente z. B. eine schwimmende Struktur bilden sollen, ist eine der größten Kräfte eine vertikale Scherkraft, die dadurch ausgeübt wird, daß ein Element dazu neigt, sich in bezug auf ein anderes Element bedingt z. B. durch Wellen und/oder durch das Vorbeifahren von Kraftfahrzeugen von einem Element zum anderen über die Oberfläche der gesamten Struktur hinweg nach oben oder nach unten zu bewegen. Eine weitere wichtige Art von Kraft ist eine horizontal gerichtete Zugkraft, die dadurch ausgeübt wird, daß die miteinander verbundenen Elemente dazu neigen, sich zu trennen. Es sind ebenfalls transversale, horizontale Scherkräfte vorhanden, die in der Regel ein etwas weniger ernsthaftes Problem als die transversalen, vertikalen Scherkräfte darstellen.
Bei den in den zuvor erwähnten früheren US-Patenten offengelegten Strukturen waren bei der Verriegelung zweier Elemente miteinander die Stiftglieder der einsetzbaren Verriegelungsanordnungen an der Übertragung aller dieser verschiedenen Kräfte von einem Element zum anderen beteiligt. Die Abmessungen dieser Stiftglieder stellen somit einen Grenzfaktor bei der Größenordnung der handzuhabenden Kräfte dar. Die Folgen dieser Begrenzung schließen wiederum nicht nur Begrenzungen in bezug auf die Verwendungen solcher Elemente, sondern auch Einschränkungen hinsichtlich der Größe der Elemente selbst bei einer bestimmten Stiftgröße ein.
Ein weiterer verbesserungsbedürftiger Bereich bezieht sich auf die Tatsache, daß es in vielen Situationen wünschenswert oder sogar erforderlich ist, daß die Arbeiter, die die Bauelemente montieren, um eine fertige Struktur zu bilden, auf den Elementen stehen, während diese zusammengebaut werden. Wenn die Elemente schwimmen und zusammengebaut werden, während sie auf einer Wasserfläche schwimmen, werden die Probleme noch komplizierter. Deshalb ist es äußerst wichtig, daß die Verriegelungssysteme anwenderfreundlich sind und nur einige einfache Handgriffe mit einfachen Handwerkzeugen erfordern. In der Regel erfüllen die zuvor erwähnten US-Patente Nr. 2,876,726, Nr. 3,057,315 und Nr. 3,805,721 diese Anforderungen recht gut. Wenn die Arbeiter jedoch, was ganz natürlich ist, neben der Elementwand, an der die Anschlüsse vorgenommen werden sollen, stehen und falls das Element schwimmt, dann neigen die Elemente dazu, an den genannten, benachbarten Wänden zu wackeln oder nach unten zu kippen. Die unteren Kanten der genannten Wände neigen in diesem Fall dazu, schräg zu verlaufen, wodurch das Paaren der Anschlüsse entlang der genannten unteren Kanten erschwert wird.
Es sind zwar Versuche unternommen werden, die verschiedenen, oben behandelten Probleme anzusprechen, jedoch sind diese nicht vollständig zufriedenstellend gewesen. Insbesondere wurde vorgeschlagen, daß Pontone oder ähnliche Strukturen so konstruiert werden könnten, daß sie in der Regel größenmäßig serienmäßigen Frachtcontainern entsprechen würden. Diese Geräte wurden mit Verriegelungen entworfen, die sich wesentlich von dem in den zuvor erwähnten früheren US-Patenten beschriebenen und veranschaulichten Typ unterscheiden.
Die deutschen Patent-Publikationen Nr. 2725060 und Nr. 2651247 sollen als Beispiel dienen. Die darin abgebildeten Verriegelungsstrukturen setzen nicht horizontal verlaufende Stiftglieder, die von den zu verbindenden Elementen getragen werden, ein. Die Elemente müssen statt dessen zusammengebracht werden, so daß die Aussparungen in den zwei Elementen ordnungsgemäß ausgerichtet werden. Es wird dann ein separates Stiftglied in die ausgerichteten Aussparungen in einem vertikalen Richtungsmodus eingeführt, wobei das Stiftglied und die Aussparungen so angeordnet werden, daß sie die zwei Elemente miteinander verbinden.
Dieses System weist mehrere Nachteile auf. Erstens wurde in dem Bemühen, eine Verriegelungsanordnung zu entwerfen, die keine Teile, die weit über die Gesamtabmessungen des Strukturelementes herausragen, mit einschließen würde, ein Verriegelungssystem gewählt, das sich beträchtlich von dem in den früheren US-Patenten Nr. 2,876,726, Nr. 3,057,315 und Nr. 3,805,721 beschriebenen und veranschaulichten Verriegelungstyp unterscheidet. Dies ist nicht wünschenswert, da sich der in den genannten, früheren US-Patenten allgemeine Verriegelungstyp über viele Jahre hinweg als besonders effektiv, zuverlässig, anwenderfreundlich und ansonsten höchst erfolgreich bei der Verbindung von Bauelementen, besonders bei schwimmenden Strukturen, für dessen Verwendung diese zuletzt erwähnte Verriegelungsvorrichtung speziell entwickelt wurde, bewährt hat. Es ist nicht wünschenswert, diese bewährten und höchst erfolgreichen Merkmale der von den früheren US-Patenten exemplifizierten Verriegelungen zugunsten einer weniger effektiven Verriegelungsvorrichtung, die in den zuvor erwähnten deutschen Patent-Publikationen exemplifiziert wurde, zu opfern.
Ein weiteres Problem mit dem in den deutschen Patent- Publikationen exemplifizierten Strukturtyp besteht darin, daß das Verriegelungssystem ein vollständig separates, einführbares Stiftglied erfordert. Diese Stiftglieder müssen separat getragen und gelagert werden und können somit leicht verlorengehen, von Arbeitern als Behelfswerkzeuge mißbraucht oder anderweitig verlegt werden, so daß, wenn die Strukturelemente schließlich zur Bildung einer Struktur zusammengebaut werden sollen, die Stiftglieder entweder nicht aufgefunden werden können oder beschädigt worden sind.
Ein weiteres Problem mit dieser früheren Designvorrichtung besteht darin, daß aufgrund der Eliminierung aller Teile, die sich horizontal von den Seitenwänden des Bauelementes beträchtlich weit erstrecken, keine effektive strukturelle Hilfestellung für die ordnungsgemäße Ausrichtung zweier solcher Elemente und die Aufrechterhaltung einer solchen Ausrichtung existiert, so daß das Stiftglied in die ausgerichteten Aussparungen zur Fertigstellung der Verriegelung eingeführt werden kann. Dies kann ein besonderes Problem darstellen, wenn es erforderlich ist, solche Elemente zu verbinden, während sie auf einer Wasserfläche schwimmen.
In einigen Fällen wurden Strukturen, die etwas den in den deutschen Patent-Publikationen offengelegten Strukturen ähneln, zusätzlich mit Paarösen und Aussparungen ausgestattet, die in einer allgemein horizontalen Richtung vorspringen und aufnehmen, jedoch in einem Abstand, der klein genug ist, um die Abfertigung des Strukturelementes als serienmäßiger Frachtcontainer nicht zu beeinträchtigen. Aufgrund dieser äußerst begrenzten horizontalen Ausdehnung bieten diese Ösen und Aussparungen eigentlich keine große Hilfestellung bei dem oben beschriebenen Ausrichtungsproblem. Kurz gesagt, die Elemente müssen ziemlich nahe aufeinander ausgerichtet sein, bevor die Ösen und Aussparungen eingreifen können. Es wird angenommen, daß solche Ösen und Aussparungen wahrscheinlich nicht hauptsächlich als Hilfestellung bei der Ausrichtung der Elemente beinhaltet wurden, sondern möglicherweise zum Tragen der Scherkräfte zwischen den Elementen dienen sollen, da die Vorrichtung mit vertikal angeordnetem Stift und Aussparung das Tragen dieser Kräfte überhaupt nicht berücksichtigt.
Eine weitere Vorrichtung bei der Verbindung von Pontonen wird, in verschiedenen Ausführungen, in den folgenden US-Patenten offengelegt: Nr. 3,799,100; Nr. 3,818,854; Nr. 3,822,667; Nr. 3,938,461 und Nr. 4,290,382. Das zuletzt erwähnte Patent entspricht in der Regel mindestens einer bekannten gewerblichen Ausführung einer solchen Vorrichtung. Eines der Hauptmerkmale dieser Vorrichtung besteht darin, daß sie speziell entworfen wurde, um eine scharnierartige Aktion oder Artikulation zwischen den verbundenen Pontonen um eine horizontale Achse zu bewirken. Alle Anschlüsse auf einer bestimmten Seite des Pontons sind horizontal auf der gleichen Ebene ausgerichtet. Darüber hinaus weisen die Stiftglieder der Verriegelungen biegsame Elastomerabschnitte auf, die Abstände zwischen benachbarten Pontonen überbrücken, um eine solche Artikulation zu ermöglichen (siehe die ersten vier oben aufgeführten Patente). Das zuletzt aufgelistete US-Patent Nr. 4,290,382 legt die Bereitstellung separater Scherlagerformationen weiter offen. Diese Formationen definieren in der Regel zylindrische Scherlageroberflächen, wobei die Achsen der Zylinder horizontal angeordnet und auf die stiftartigen Anschlüsse ausgerichtet sind, um große Scharniere zu bilden.
Diese Art von Verbindungsvorrichtung und die speziell dadurch bewirkte Scharnieraktion sind für Bauelemente zur Bildung solcher Strukturen, wie z. B. Brücken, Bohrplattformen etc., nicht akzeptabel. Darüber hinaus sind die Anschlüsse so groß und unhandlich, daß sie nicht von Hand oder sogar mit Hilfe von Handwerkzeugen bewegt werden können. Sie erfordern vielmehr den Einsatz großer, hochleistungsfähiger Elektrowerkzeuge, wie z. B. motorisierter Seilwinden. Außerdem eliminieren die äußerst großen Anschlußelemente, z. B. die Scherlagerformationen, die beträchtlich über die Seiten der Pontone herausragen, effektiv die Möglichkeit, die Pontone größenmäßig als serienmäßige Frachtcontainer zu gestalten und abzufertigen.
Die vorliegende Erfindung setzt viele allgemeine Prinzipien der in den früheren US-Patenten Nr. 2,876,726, Nr. 3,057,315 und Nr. 3,805,721 offengelegten Verriegelungssysteme ein, mit den bewährten Vorteilen und dem bewährten Erfolg bei der Verbindung von (schwimmenden oder anderen) Bauelementen, jedoch mit weiteren Verbesserungen, welche die verschiedenen, in Verbindung mit dem früheren Design oben diskutierten Probleme ansprechen.
Um genauer zu sein, ein Bauelement der vorliegenden Erfindung besitzt eine Vielzahl auf ihm getragener einsetzbarer und aufnehmender Verriegelungsanordnungen, die in Regel den in den zuvor erwähnten, früheren US-Patenten und insbesondere in US-A- 3805721 offengelegten Anordnungen ähneln, zum Eingriff in die jeweiligen einsetzbaren und aufnehmenden Verriegelungsanordnungen eines ähnlichen Bauelementes zum Verriegeln der zwei Elemente miteinander. Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt jedoch jede der einsetzbaren Verriegelungsanordnungen einen einsetzbaren Körper, der fest auf dem Element angebracht ist, wobei sein festes, in der Regel horizontal ausgerichtetes Stiftglied, das von dem einsetzbaren Körper für das Hin- und Herbewegen zwischen einer vorgeschobenen Position, in der es von der lateralen Wand vorspringt, an der die Verriegelungsanordnung angebracht ist, und einer eingezogenen Position, in der es in der Regel innerhalb der Gesamtabmessungen des Elementes liegt (d. h., in der es nicht so weit von dem Element vorspringt, daß es die Abfertigung des Elementes als serienmäßiger Frachtcontainer beeinträchtigt).
Darüber hinaus umfassen die einsetzbaren und die aufnehmenden Verriegelungsanordnungen jeweilige Scherlagerformationen, die mit ihren jeweiligen Körpern integral verbunden sind. Diese Scherlagerformationen springen vor und empfangen in horizontaler Richtung zum Ineinandergreifen, wenn ihre jeweilige Verriegelungsanordnung mit einer einsetzbaren bzw. aufnehmenden Verriegelungsanordnung eines anderen solchen Bauelementes gepaart wird, und sie definieren die jeweiligen entgegengesetzten Scherlageroberflächen, um die Scherkräfte transversal zum Stiftglied unabhängig von diesem Stiftglied zu übertragen.
Durch die Konstruktion der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Gesamtabmessungen so zu wählen, daß sie in der Regel denen eines serienmäßigen Frachtcontainers entsprechen. Somit können die Stiftglieder zum Verladen und Abfertigen in ihren eingezogenen Positionen angeordnet sein, und das Element, auf dem sie getragen werden, kann weiterhin mit Standard- Containeranschlußstücken ausgestattet werden, mit deren Hilfe der Container angehoben, festgezurrt und anderweitig in der Regel genauso wie solche Frachtcontainer abgefertigt werden kann. Nachdem das Bauelement jedoch auf der Baustelle abgeladen worden ist, können die Stiftglieder in ihre vorgeschobene Stellungen gebracht werden, wobei diese dann beträchtlich nach außen über die Seitenwände des Elementes herausragen, wobei zugespitzte Oberflächen der Stiftglieder und/oder der Fassungen der gepaarten aufnehmenden Anordnungen eines anderen zu verbindenden Elementes die Elemente allmählich in eine ordnungsgemäß ausgerichtete Position bringen und bei der vorübergehenden Aufrechterhaltung einer solchen Position behilflich sein können, wie dies näher in den zuvor erwähnten US-Patenten erläutert wird.
Auch wenn die Elemente, auf denen die Verriegelungsanordnungen getragen werden, größenmäßig serienmäßigen Frachtcontainern in der Regel nicht entsprechen, ist die Einziehbarkeit der Stifte der einsetzbaren Verriegelungsanordnungen äußerst wünschenswert, da die Verriegelungsanordnungen und die Elemente im allgemeinen viel einfacher und sicherer in nahezu jeder Situation gehandhabt und gelagert werden können.
Ein anderes wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die einsetzbaren und die aufnehmenden Verriegelungsanordnungen integrale Scherlagerformationen beinhalten, die in einem allgemein horizontalen Richtungsmodus zum Ineinandergreifen vorspringen und aufnehmen, wenn die einsetzbaren und die aufnehmenden Verriegelungsanordnungen gepaart und verriegelt werden, um die Scherkräfte zwischen den verbundenen Anordnungen unabhängig vom jeweiligen Stiftglied zu übertragen. Der Grad des horizontalen Vorsprungs einer solchen Scherlagerformation darf nicht so groß sein, daß diese die zuvor erwähnte Abfertigung des Bauelementes als serienmäßiger Frachtcontainer beeinträchtigt. Obwohl die Festigkeit des Stiftgliedes und die Anordnung der Verriegelungsanordnungen in vertikalen Tandempaaren wie bereits weiter oben erwähnt jedwede Scharnieraktion verhindert, sind die Scherlagerformationen vorzugsweise so konfiguriert, daß sie gegen eine solche Scharnieraktion um eine horizontale Achse weiter auf positive Art und Weise beständig sind.
Indem das Stiftglied in mindestens einer transversalen Richtung, z. B. vertikal, von Scherkräften entlastet wird, ist es möglich, die vertikale, transversale Abmessung des Stiftgliedes in dem Gebiet neben dem Fassungsmittel, wenn sich der Stift in der vorgeschobenen Position befindet und mit einer aufnehmenden Anordnung verriegelt ist, beträchtlich kleiner zu gestalten als seine transversale, horizontale Richtung. Dies wiederum ermöglicht die Maximierung des Abstandes zwischen den Schwerpunkten zweier Tandemstifte, wodurch der Widerstand gegenüber einer Scharnieraktion erhöht wird. Es ist ebenso möglich, die transversale, horizontale Abmessung des Stiftes zur Steigerung seiner Zug- und horizontalen Scherlagerkapazität ohne eine entsprechende Vergrößerung der transversalen, vertikalen Abmessung zu erhöhen. Somit können ohne einen unnötig großen oder schweren Stift größere und schwerere Bauelemente verwendet werden und die Art und Weise, in der die Elemente eingesetzt werden, kann u. U. erweitert werden.
Im Gegensatz zum früheren Design, das in den deutschen Patent- Publikationen exemplifiziert wurde, verwendet die vorliegende Erfindung jedoch immer noch einen horizontal verlaufenden Stift in der einsetzbaren Verriegelungsanordnung und eine entsprechende Fassung in der aufnehmenden Verriegelungsanordnung. Deshalb können diese Strukturen bei der Einführung des Stiftgliedes in die aufnehmende Fassung die vertikalen Scherkräfte vorübergehend tragen, während die Verriegelungsmittel in ihre Verriegelungspositionen gebracht werden. Auch dies bedeutet einen riesigen Vorteil, da die Elemente beim tatsächlichen Einsatz problemlos montiert werden können, besonders, wenn die Elemente montiert werden müssen, während sie im Wasser schwimmen.
In den bevorzugten Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind die einsetzbaren Verriegelungsanordnungen jedes Bauelementes in Tandempaaren angeordnet, wobei die zwei einsetzbaren Verriegelungsanordnungen eines jeden solchen Paares entlang einer lateralen Wand des Bauelementes vertikal voneinander beabstandet sind. Die aufnehmenden Verriegelungsanordnungen sind ähnlich in vertikalen Tandempaaren angeordnet. Da die Stiftglieder der einsetzbaren Verriegelungsanordnungen fest sind, ist die vorliegende Erfindung so konzipiert, daß sie jedwede beträchtliche Scharnieraktion zwischen benachbarten, verbundenen Bauelementen verhindert. Trotzdem können die Stiftglieder und andere bewegliche Teile klein genug gestaltet werden, so daß diese mit einfachen Handwerkzeugen manuell bewegt werden können.
Jede der aufnehmenden Verriegelungsanordnungen enthält einen aufnehmenden Körper, der ein aufnehmendes Fassungsmittel umfaßt, das eine aufnehmende Fassungsöffnung für den Empfang eines solchen Stiftgliedes definiert. Darüber hinaus beinhaltet die aufnehmende Verriegelungsanordnung ein Verriegelungsmittel, das in der Regel transversal zur Fassungsöffnung zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition zur wahlweisen Verriegelung des Stiftgliedes im aufnehmenden Fassungsmittel bewegt werden kann. Die einsetzbare Verriegelungsanordnung wiederum umfaßt ebenfalls ein Verriegelungsmittel, das dem der aufnehmenden Verriegelungsanordnung ähnelt und das in der Regel transversal zum Stiftglied zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition zur wahlweisen Verriegelung des Stiftgliedes in mindestens einer seiner zwei Positionen, jedoch vorzugsweise in beiden Positionen bewegt werden kann.
Um genauer zu sein, das Stiftglied weist ein Kopfende, ein Schwanzende und zwei Verriegelungseingriffsgebiete auf, die sich zwischen den Enden befinden und auch entlang der Länge des Stiftgliedes voneinander beabstandet sind. Die einsetzbare Verriegelungsanordnung enthält darüber hinaus einen einsetzbaren Körper, der ein einsetzbares Fassungsmittel mit Vorder- und Hinterflächen umfaßt und das eine einsetzbare Fassungsöffnung definiert, die sich in einem Richtungsmodus von vorne nach hinten durch das Fassungsmittel erstreckt. Das Stiftglied wird in dieser einsetzbaren Fassungsöffnung empfangen, um sich relativ zum einsetzbaren Fassungsmittel zwischen einer vorgeschobenen und einer eingezogenen Position hin- und herzubewegen.
Wenn sich das Stiftglied in seiner vorgeschobenen Position befindet, ist eines seiner Verriegelungseingriffsgebiete vor der Vorderfläche des einsetzbaren Fassungsmittels in einem solchen Abstand angeordnet, daß bei Einführung des Stiftgliedes in die Fassungsöffnung einer aufnehmenden Verriegelungsanordnung eines anderen Bauelementes dieses erste Verriegelungseingriffsgebiet ordnungsgemäß für den Eingriff durch das Verriegelungsmittel der aufnehmenden Verriegelungsanordnung positioniert ist. Während das Stiftglied seine vorgeschobene Position einnimmt, befindet sich das zweite der Verriegelungseingriffsgebiete hinter der Hinterfläche des einsetzbaren Fassungsmittels, so daß es sich in der ordnungsgemäßen Position für den Eingriff durch das einsetzbare Verriegelungsmittel befindet, um das Stiftglied in seiner vorgeschobenen Position zu verriegeln und auch um die von hinten nach vorne auf das Stiftglied ausgeübten Kräfte auf den einsetzbaren Körper zu übertragen, auf dem es getragen wird. Wenn das Stiftglied seine eingezogene Position einnimmt, ist sein erstes Verriegelungseingriffsgebiet hinter der Hinterfläche des einsetzbaren Fassungsmittels in einer Position analog zu der des zweiten Verriegelungseingriffsgebietes angeordnet, wenn sich das Stiftglied in seiner vorgeschobenen Position befindet. Somit kann in der eingezogenen Position das einsetzbare Verriegelungsmittel in das erste Verriegelungseingriffsgebiet eingreifen, um das Stiftglied in der eingezogenen Position festzuhalten.
Es ist aus dieser Beschreibung ersichtlich, daß das Verriegelungssystem der vorliegenden Bauelemente eine Vorrichtung zur Verfügung stellt, welche die Reduzierung des Profils der Verriegelungsanordnungen ermöglicht, damit diese das Verladen und Abfertigen des Bauelementes, auf dem sie getragen werden, als serienmäßiger Frachtcontainer nicht beeinträchtigen. Trotzdem können nach einem solchen Verladen und Abfertigen beträchtlich horizontal ausgedehnte Stiftglieder vorgeschoben werden, und so alle Vorteile der in der Regel in den früheren US-Patenten Nr. 2,876,726, Nr. 3,057,315 und Nr. 3,805,721 offengelegten Verriegelungsanordnungen bieten.
Darüber hinaus sind keine separaten Teile vorhanden, die separat getragen werden müssen und deshalb verlorengehen könnten. Die Verriegelungsanordnungen der vorliegenden Erfindung sind dagegen vollständig unabhängig. Die hin- und herzubewegenden Stiftglieder der einsetzbaren Verriegelungsanordnungen und die hin- und herzubewegenden Verriegelungsmittel sowohl der einsetzbaren als auch der aufnehmenden Verriegelungsanordnungen werden auf diesen Verriegelungsanordnungen getragen, und die Stifte und vorzugsweise auch die hin- und herzubewegenden Verriegelungsmittel werden an der Trennung von diesen Verriegelungsanordnungen gehindert. Darüber hinaus werden die Mittel vorzugsweise bereitgestellt, um die einsetzbaren und die aufnehmenden Verriegelungsmittel in ihren angehobenen Positionen entgegen der Schwerkraft festzuhalten. Dies bedeutet einen beträchtlichen Vorteil gegenüber verschiedenen anderen Typen früherer Designsperrvorrichtungen, wie sie näher weiter oben beschrieben worden sind.
Die Verriegelungsmittel jedes Verriegelungsanordnungspaars in werden vorzugsweise so verbunden, daß sie sich beide vertikal bewegen können. Die untere der zwei Verriegelungsanordnungen kann somit zusammen mit der oberen Anordnung von Arbeitern bedient werden, die auf den oberen Decks der Bauelemente stehen. Zur Lösung des Problems eines Kippens oder Wackelns der Bauelemente, dadurch, daß solche Arbeiter nahe den lateralen Wänden stehen, auf denen die Verriegelungsanordnungen verwendet werden, was zu einer Schrägung der unteren Enden dieser Wände führt, können die aufnehmenden Verriegelungsmittel eines aufnehmenden Verriegelungsanordnungspaars so konzipiert werden, daß das untere der zwei Verriegelungsmittel in ein in die jeweilige aufnehmende Fassung eingeführtes Stiftglied eingreift, bevor das obere Verriegelungsmittel in einen entsprechenden Stift eingreift, wenn die zwei Verriegelungsmittel zusammen nach unten getrieben werden. Das einsetzbare Verriegelungsmittel kann ähnlich konzipiert werden, erfüllt dann jedoch einen anderen Zweck. Wenn es z. B. wünschenswert ist, die Stiftglieder eines Tandempaars einsetzbarer Verriegelungsanordnungen in ihre eingezogene Position zu bringen und diese in solchen Positionen zu verriegeln, kann das untere Stiftglied nach innen in seine eingezogene Position gezwungen werden, die Tandem-Verriegelungsmittel können zusammen abgesenkt werden, bis der genannte untere Stift eingreift, wobei der obere Stift nun in seine eingezogene Position gezwungen werden kann, und die Verriegelungsmittel weiter gesenkt werden können, bis sie vollständig eingreifen und beide Stifte in ihren eingezogenen Positionen verriegeln. Die beiden Stifte müssen somit nicht mehr manuell in ihren eingezogenen Positionen festgehalten werden, während die Verriegelungsmittel abgesenkt werden.
Eine bevorzugte Ausführung eines Bauelementes gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail mit bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Abb. 1 eine Perspektivansicht einer bevorzugten Ausführung eines Bauelementes gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
Abb. 2 eine Draufsicht mehrerer Bauelemente des in Abb. 1 abgebildeten Typs ist, wobei diese voraussichtlich in einer der folgenden Konfigurationen verbunden werden.
Abb. 3 eine transversale Ansicht durch das in Abb. 1 dargestellte Bauelement entlang der Zeile 3-3 von Abb. 1 ist.
Abb. 4 eine Seitenansicht, z. T. als Querschnitt und z. T. als Aufriß, eines einsetzbaren Verriegelungsanordnungspaars in Tandemanordnung gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist.
Abb. 5 eine Vorderansicht der einsetzbaren Tandem- Verriegelungsanordnungen in der Regel auf Zeile 5-5 von Abb. 4 ist.
Abb. 6 eine Ansicht ähnlich der in Abb. 4 ist, die ein aufnehmendes Verriegelungsanordnungspaar in Tandemanordnung, in das die einsetzbaren Verriegelungsanordnungen aus Abb. 4 wahlweise eingreifen können, zeigt.
Abb. 7 eine Ansicht der aufnehmenden Tandem- Verriegelungsanordnungen ähnlich der in Abb. 5 in der Regel auf Zeile 7-7 von Abb. 6 ist.
Abb. 8 eine Seitenansicht, z. T. als Querschnitt und z. T. als Aufriß, ist, welche die Tandem-Verriegelungsanordnungen von Abb. 4 und 6 in gepaartem und verriegeltem Zustand zeigt.
Abb. 9 eine vergrößerte Ansicht entlang der Zeile 9-9 von Abb. 8 ist.
Abb. 10 eine vergrößerte Seitenansicht im Querschnitt einer der einsetzbaren Verriegelungsanordnungen ist, wobei ihr Stiftglied in seiner eingezogenen Position verriegelt ist.
Abb. 1 zeigt ein Bauelement 10 gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Die abgebildeten Elemente 10 weisen verschiedene andere Merkmale auf, die Verbesserungen gegenüber den in den früheren US-Patenten Nr. 2,876,726, Nr. 3,057,315 und Nr. 3,805,721 beschriebenen und abgebildeten Vorrichtungen bedeuten. Solche Verbesserungen werden im folgenden genauer beschrieben. Ansonsten kann davon ausgegangen werden, daß das Element 10 und die davon getragenen Verriegelungsanordnungen die verschiedenen, in den genannten, früheren US-Patenten offengelegten Merkmale aufweist.
Das Bauelement 10 ist (wie gezeigt) ein schwimmendes Element und kann somit bei der Konstruktion von Schiffsbrücken, Lastkähnen, schwimmenden Piers oder Docks, Schwimmplattformen und ähnlichen Strukturen eingesetzt werden. Es ist jedoch von Vorteil, daß das Element 10, zusammen mit ähnlichen Elementen, auch für die Konstruktion verschiedener nicht-schwimmender Strukturen, wie z. B. von Erde unterstützter Brücken, Plattformen etc., verwendet werden könnte. Die speziell für den zuletzt erwähnten Gebrauchstyp vorgesehenen Bauelemente können je nach Bedarf schwimmende oder nicht-schwimmende Merkmale aufweisen.
Um genauer zu sein, Element 10 besitzt die Form eines rechteckigen Parallelepipeds. Element 10 beinhaltet einen internen Lastbegrenzer, der weiter unten beschrieben wird und der in der Regel von einer Außenverhüllung einschließlich einer oberen Wand 12, einer unteren Wand 13 und vier lateralen Wänden umgeben ist. Die lateralen Wände wiederum sind in Endwände 14 und Seitenwände 16 unterteilt.
In jeder Ecke des Elementes 10 ist ein Standard- Containeranschlußstück 18 angebracht. Solche Anschlußstücke sind gut bekannt und entsprechen darüber hinaus genau dem Typ, der in den Ecken von serienmäßigen Frachtcontainern verwendet wird. Jedes der Anschlußstücke 18 weist drei sich kreuzende Bohrungen 19 auf, in die Anhebewerkzeuge, Festzurrleinen und ähnliche Hilfsmittel zum Anheben und Abfertigen des Elementes 10, zum Festzurren auf Ladeflächen auf einem Frachter oder zum sonstigen Abfertigen des Elementes 10 als serienmäßiger Frachtcontainer eingeführt werden können.
Die Gesamtabmessungen des Elementes 10, die zwischen den Außenflächen seiner verschiedenen Paare gegenüberliegender Wände gemessen werden, entsprechen in der Regel denen eines serienmäßigen Frachtcontainers. Die Gesamtabmessungen des Elementes 10 können z. B. denen des normalgroßen, in der Broschüre "IOS- Containerabmessungen" aufgeführten Containers entsprechen. Es wird jedoch erwogen, daß das Element 10 so konzipiert wird, daß es anderen Containergrößen, die möglicherweise in der Zukunft zu Standardgrößen werden, entsprechen könnte.
Die Aussage, daß die Gesamtabmessungen des Elementes 10 "in der Regel" denen eines serienmäßigen Frachtcontainers entsprechen, bedeutet, daß alle durch die Containeranschlußstücke 18 oder durch die verschiedenen Teile der weiter unten beschriebenen Verriegelungsanordnungen entstandenen Vorsprünge bei einer Plazierung dieser Verriegelungsanordnungen in für den Transport geeignete Positionen nicht so weit über die Außenflächen der Wände des Elementes 10 herausragen, daß das in der Regel auf die gleiche Weise wie bei einem serienmäßigen Frachtcontainer erfolgende Verladen und Abfertigen des Elementes 10 beeinträchtigt wird.
Eine Vielzahl oberer und unterer einsetzbarer Verriegelungsanordnungen 20 bzw. 20' und oberer und unterer aufnehmender Verriegelungsanordnungen 22 bzw. 22' werden neben den oberen und unteren Kanten der lateralen Wände getragen, d. h. neben den Endwänden 14 und den Seitenwänden 16. Die Verriegelungsanordnungen sind in Tandempaaren angeordnet, wobei die Anordnungen jedes Paars vertikal so beabstandet sind, daß sie jeweils neben den oberen bzw. unteren Kanten der bestimmten lateralen Wand, an der sie sich befinden, positioniert sind. Die Begriffe "vertikal" und "horizontal" werden hierbei der Einfachheit halber verwendet; sie beziehen sich auf die abgebildete und normalerweise in der Art und Weise verwendeten Vorrichtung und sollten nicht als weitere Grenzfaktoren ausgelegt werden. Die Anordnungen jedes Paars sind entweder beide einsetzbar oder beide aufnehmend, wobei sich die einsetzbaren und die aufnehmenden Anordnungen entlang der Länge jeder lateralen Wand abwechseln und geradzahlig sind. Somit befinden sich an jeder Endwand 14 zwei Anordnungspaare, d. h. ein Paar einsetzbarer Anordnungen 20 und 20' und ein Paar aufnehmender Anordnungen 22 und 22'.
Darüber hinaus sind die einsetzbaren Anordnungen 20 und 20' an einer der Endwände 14 so angeordnet, daß sie sich gegenüber den und auf die aufnehmenden Anordnungen 22 und 22' der anderen der Endwände 14 ausgerichtet befinden. Somit kann - wie aus Abb. 2 ersichtlich ist - ein Ende eines Elementes 10 auf ein Ende eines anderen ähnlichen Elementes 10 ausgerichtet werden, und die einsetzbaren Anordnungen jedes der genannten Enden sind automatisch auf die aufnehmenden Anordnungen des anderen der genannten Enden ausgerichtet, so daß die beiden miteinander verbunden werden können. Genauso sind acht Paar Verriegelungsanordnungen, abwechselnd einsetzbar und aufnehmend, entlang der Länge jeder der Seitenwände 16 angeordnet, und jede einsetzbare Anordnung auf der einen Seite des Bauelementes befindet sich gegenüber einer aufnehmenden Anordnung auf der anderen Seite. Somit kann eine bestimmte Seite eines Elementes 10 mit einer Seite eines ähnlichen Elementes 10 verbunden werden.
Dies bedeutet einen Unterschied gegenüber den in den genannten, früheren US-Patenten Nr. 2,876,726, Nr. 3,057,315 und Nr. 3,805,721 offengelegten Anordnungen, worin alle Anordnungen auf einer bestimmten Seite der Vorrichtung entweder alle einsetzbare oder aufnehmende Anordnungen waren, und folglich ein bestimmtes Ende oder eine bestimmte Seite eines Elementes nur mit einem Ende oder mit einer Seite eines ähnlichen Elementes verbunden werden konnte. Natürlich ist es von Vorteil, daß Abb. 2 nur eine (relativ einfache) der vielen Konfigurationen, in denen ein solches Element verbunden werden kann, darstellt. Es wird besonders darauf hingewiesen, daß sich unter den Variationen solche befinden, bei denen Elemente Ende mit Seite verbunden werden und solche, bei denen sie Seite mit Seite, jedoch in einer versetzten oder gestaffelten Art und Weise verbunden werden.
Wie bereits zuvor erwähnt, beinhaltet das Element 10 einen internen Strukturbegrenzer, welcher - wie es näher in den zuvor erwähnten, früheren US-Patenten beschrieben wird - eine Vielzahl miteinander verbundener Stützen enthalten kann. Eine typische Stütze, in diesem Falle eine transversale Stütze, die sich von Seite zu Seite innerhalb von Element 10 erstreckt, ist in Abb. 3 gezeigt. Wie erwähnt, befindet sich jedes Tandempaar einsetzbarer Anordnungen auf der einen Seite des Bauelementes gegenüber eines Tandempaars aufnehmender Anordnungen auf der anderen Seite des Elementes.
Wie in Abb. 3 gezeigt, sind solche komplementären Paare einsetzbarer und aufnehmender Anordnungen an gegenüberliegenden Enden einer bestimmten transversalen Stütze angebracht. Die in Abb. 3 dargestellte Stütze enthält parallele obere und untere Schnüre 24 und 26, die durch Verstrebung 28 miteinander verbunden sind. Wie näher im früheren US-Patent Nr. 3,057,315 erläutert, ist die Verstrebung 28 so angeordnet, daß sie an Schnüre 24 und 26 an beabstandeten Standorten stößt, um die Flexibilität der Stütze zu erhöhen. Genauso stoßen Schienen 30, welche die obere Wand 12 vom oberen Ende von Schnur 24 und ähnlichen Schnüren in anderen Stützen des Bauelementes beabstanden, an Schnur 24 an Positionen, die der Länge nach von den Positionen beabstandet sind, an denen die Stützen 28 an Schnur 24 stoßen. Ebenso sind Schienen 32, die sich zwischen der Unterseite der unteren Schnur 26 und der unteren Wand 13 des Bauelementes befinden, der Länge nach von den Standorten des Aneinanderstoßens von Verstrebung 28 und Schnur 26 beabstandet.
Jede der einsetzbaren Verriegelungsanordnungen 20 und 20' des in Abb. 3, 4 und 5 gezeigten Tandempaars beinhaltet einen Körper in Form eines Gehäuses 34 bzw. 34'. Gehäuse 34 wird weiter unten näher beschrieben. Gehäuse 34 und 34' sind zwar identisch, jedoch ausrichtungsmäßig umgekehrt, so daß sie Spiegelbilder über eine horizontale Ebene hinweg sind. An diesem Punkt wird weiterhin darauf hingewiesen, daß ein Teil der unteren einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20', das identisch mit einem Teil der oberen einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20 ist, dieselbe Bezugsnummer, gefolgt von dem Zeichen "'" trägt. Da die unteren und die oberen einsetzbaren Verriegelungsanordnungen identisch sind, wird die untere Anordnung nicht im Detail beschrieben. Dies gilt auch für die Beschreibung der oberen und der unteren aufnehmenden Verriegelungsanordnungen 22 und 22'.
Gehäuse 34 enthält eine Vorderwand 36, die sich neben dem äußeren Ende der Stütze zur allgemeinen Ausrichtung auf die jeweilige Seitenwand 16 befindet, und eine Rückwand 38, die in bezug auf die Stütze nach innen davon beabstandet ist. Schnur 24 ist kanalförmig und an eine Seite des Gehäuses 34 der oberen einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20 des Tandempaars geschweißt. Schnur 24 ist so ausgerichtet, daß ihr Kanal in bezug auf das verbundene einsetzbare Gehäuse 34 seitlich nach außen zeigt. Die Schweißnähte 40 erstrecken sich beträchtlich weit in einem Richtungsmodus von vorne nach hinten entlang Gehäuse 34. Darüber hinaus ist eine Schweißnaht 41 über das Ende von Schnur 24 hinweg vorhanden.
Wie am besten in Abb. 4 und 5 dargestellt, ist eine andere kanalförmige Schnur 42 an die gegenüberliegende Seite des Gehäuses 34 von Schnur 24 geschweißt. Schnur 42 ist Bestandteil einer anderen Stütze, welche ein Spiegelbild der in Abb. 3 dargestellten Stütze ist, und die außerdem die untere Schnur 44 und eine verbindende Verstrebung (nicht abgebildet) enthält. Somit befindet sich Gehäuse 34 der oberen einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20 zwischen den oberen Schnüren 24 und 42 zweier benachbarter Stützen.
Genauso ist Gehäuse 34 der unteren einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20' zwischen den Enden der unteren Schnüre 26 und 44 der zwei benachbarten Stützen geschweißt.
In Abb. 3, 6 und 7 wird ein Paar aufnehmender Tandem- Verriegelungsanordnungen 22 und 22' gezeigt, welche jeweils einen aufnehmenden Körper in Form eines aufnehmenden Gehäuses 46 bzw. 46' beinhalten. (Von nun an werden Teile der einsetzbaren und der aufnehmenden Verriegelungsanordnungen, die mehr oder weniger ähnlich oder analog sind, als "einsetzbar" oder "aufnehmend" bezeichnet, um zwischen den Teilen der zwei Verriegelungsarten zu unterscheiden, und dies soll nicht bedeuten, daß diese Teile nicht unbedingt Bestandteil eines vorspringenden oder empfangenden Konfigurationstyps sind.)
Das aufnehmende Gehäuse 46 besitzt eine Vorderwand 48 und eine davon beabstandete Rückwand 50. Wenn also das obere aufnehmende Gehäuse 46 zwischen die Enden der Schnüre 24 und 42 gegenüber den Enden, an denen die obere einsetzbare Anordnung 20 angebracht ist, geschweißt ist, können sich die Schweißnähte 52 beträchtlich weit in einem Richtungsmodus von vorne nach hinten erstrecken. Es ist ebenfalls eine Schweißnaht 53 über das Ende der Schnur hinweg vorhanden. Das aufnehmende Gehäuse 46' der unteren aufnehmenden Verriegelungsanordnung ist ebenfalls zwischen die Enden der Schnüre 26 und 44 gegenüber den Enden, an denen die untere einsetzbare Verriegelungsanordnung 20' angebracht ist, geschweißt.
Die in Abb. 4 und 5 dargestellten einsetzbaren Verriegelungsanordnungen 20 und 20' werden unten näher beschrieben, und es wird vorausgesetzt, daß alle anderen Tandempaare einsetzbarer Verriegelungsanordnungen des Bauelementes 10 identisch sind.
Die Vorderwand 36 des einsetzbaren Gehäuses 34 weist einen verdickten Abschnitt 54 auf, der als einsetzbares Fassungsmittel dient und über Rück- und Vorderwände 54a bzw. 54b verfügt. Das einsetzbare Fassungsmittel definiert eine rechteckige, einsetzbare Fassungsöffnung 56, die sich in einem Richtungsmodus von vorne nach hinten durch das Fassungsmittel erstreckt. (Der hier verwendete Begriff "Richtungsmodus von vorne nach hinten" bezieht sich im allgemeinen auf eine Position oder eine Ausrichtung, die parallel zu einer Richtung von vorne nach hinten und einer Richtung von hinten nach vorne ist.) Die transversale horizontale Abmessung der einsetzbaren Fassungsöffnung 56 ist beträchtlich größer als ihre transversale vertikale Abmessung (siehe Abb. 5).
Die einsetzbare Verriegelungsanordnung 20 enthält weiterhin ein monolithisches Stiftglied 58 aus Metallguß, das in der Öffnung 56 zum Hin- und Herbewegen, in einem Richtungsmodus von vorne nach hinten, zwischen einer vorgeschobenen Position (siehe Abb. 4) und einer eingezogenen Position (siehe Abb. 10) gleitend empfangen wird. Der Abschnitt des Stiftgliedes 58, der in Öffnung 56 empfangen wird, ist in der Regel eine komplementäre, rechteckige Querschnittskonfiguration, deren horizontale Abmessung größer als ihre vertikale Abmessung ist.
Bei einem Vergleich von Abb. 4, 5, 9 und 10 ist festzustellen, daß das äußerste oder Kopfende des Stiftgliedes 58 konisch in einen etwas kleineren, rechteckigen Querschnitt zuläuft (siehe 60). Kopfende 60 weist eine Kerbe 61 in seiner Oberfläche auf. Beim Zusammentreffen von Kopfende 60 mit dem größeren, rechteckigen Abschnitt 64 des Stiftgliedes 58 ist ein erstes Verriegelungseingriffsgebiet oder ein eingeschnürtes Gebiet, einschließlich eines Nutenpaars 62, vorhanden, das sich vertikal entlang gegenüberliegender Seiten des Stiftgliedes 58 erstreckt und sich seitlich nach außen öffnet. Auf der Rückseite der Nuten 62 befindet sich der relativ große, rechteckige Abschnitt 64 des Stiftgliedes 58, dessen vordere oder hintere Abschnitte in Öffnung 56 angeordnet sind, abhängig davon, ob sich Stiftglied 58 in seiner eingezogenen oder seiner vorgeschobenen Position befindet.
Abschnitt 64 des Stiftgliedes 58 weist Aussparungen 66, deren Zweck weiter unten beschrieben wird, in seinen oberen und unteren Oberflächen auf. Aussparungen 66 sind nicht groß genug, um unnötig von den Kraftlagerfähigkeiten von Abschnitt 64 des Stiftgliedes 58 abzulenken.
Am hinteren Ende des großen, rechteckigen Abschnittes 64 des Stiftgliedes 58 ist ein zweites Verriegelungseingriffsgebiet oder ein eingeschnürtes Gebiet, einschließlich vertikaler Nuten 68, die im wesentlichen identisch mit den Nuten 62 sind, vorhanden. Auf der Rückseite der Nuten 68 befindet sich ein kleiner konisch zulaufender Abschnitt 70, der wiederum an das zylindrische Schwanzende 72 des Stiftgliedes 58 anstößt. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß der Durchmesser des Schwanzendes 72 die vertikale Abmessung des rechteckigen Abschnittes 64 des Stiftgliedes 58 nicht übersteigt.
Die einsetzbare Verriegelungsanordnung 20 umfaßt weiterhin Verriegelungsmittel in Form eines tafelförmigen Sperrgliedes 74. Das einsetzbare Sperrglied 74 ist im wesentlichen identisch mit dem aufnehmenden Sperrglied 116 der auf nehmenden Verriegelungsanordnung 22, die weiter unten näher beschrieben wird. Somit kann ein Vergleich von Abb. 4 und 5, die das einsetzbare Sperrglied 74 in seiner unteren oder Verriegelungsposition zeigen, mit Abb. 6 und 7, die das identische aufnehmende Sperrglied 116 in seiner oberen oder Entriegelungsposition zeigen, das Verständnis der einsetzbaren und der aufnehmenden Sperrglieder erleichtern.
Um genauer zu sein, Sperrglied 74 besitzt in der Regel die Form eines invertierten U, das nach unten verlaufende Zinken oder Schienen 76 aufweist, die größenmäßig so ausgelegt sind, daß sie sich in die jeweiligen Sperrnuten 68 oder abwechselnd in die jeweiligen Sperrnuten 62 schieben lassen. Schienen 76 sind an ihren oberen Enden durch einen Brückenabschnitt 78 zusammengefügt. Ein Zapfen 80 verläuft nach hinten vom oberen Ende des Brückenabschnittes 78 aus.
Sperrglied 74 befindet sich genau hinter dem einsetzbaren Fassungsmittel 54 in gleitendem Aneinanderstoßen mit seiner Hinterfläche 54a. Eine Öffnung 84 in der oberen Wand 35 des einsetzbaren Gehäuses 34 ermöglicht es, daß Sperrglied 74 von der in Abb. 4 gezeigten Verriegelungsposition, worin Schienen 76 sich in dem einen oder dem anderen der zwei Sperrnutenpaare 62 oder 68 befinden, auf eine angehobene Entriegelungsposition angehoben wird, worin das Sperrglied 74 das Stiftglied 58 nicht berührt. Zu diesem Zweck kann ein geeignetes Werkzeug, wie z. B. ein Brecheisen, in eine Kerbe 84a in Öffnung 84 eingeführt und unter Zapfen 80 eingegriffen werden.
Die untere einsetzbare Verriegelungsanordnung 20' des Tandempaars beinhaltet ein einsetzbares Gehäuse 34', das ein Spiegelbild des Gehäuses 34 über eine horizontale Ebene hinweg ist. Anordnung 20' enthält weiterhin ein Stiftglied 58', das identisch mit dem Stiftglied 58 der oberen einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20 ist und in dieselbe Richtung zeigt. Da die Stiftglieder 58 und 58' identisch sind und ihre Sperrnuten 62 und 68 sich vollständig durch sie hindurch in vertikaler Richtung erstrecken, ist es möglich, daß das Sperrglied 75 der unteren einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20' in dieselbe Richtung wie das Sperrglied 74 der oberen einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20 zeigt, d. h. mit seinem Brückenabschnitt ganz oben befindlich und seinen Schienen oder Zinken nach unten davon verlaufend. Sperrglied 75 ist identisch mit Sperrglied 74, außer daß es keinen Zapfen 80 aufweist und seine Schienen 77 länger sind.
Die zwei Sperrglieder 74 und 75 sind zum gemeinsamen Hin- und Herbewegen zwischen ihren Verriegelungs- und ihren Entriegelungspositionen durch Verriegelungserweiterungsmittel in Form von Stangen 82, die an die seitlich äußeren Seiten der zwei einsetzbaren Sperrglieder geschweißt sind, miteinander verbunden. Das untere Ende des Gehäuses 34 der oberen einsetzbaren Verriegelungsanordnung und das identische obere Ende des Gehäuses 34' der unteren einsetzbaren Verriegelungsanordnung sind offen, um die notwendigen Bewegungen der Stangen 82 zu ermöglichen. Diese offenen Enden der Gehäuse 34 und 34' sind weiterhin fest durch ein Körpererweiterungsmittel in Form eines Kanalgliedes 86 sowie durch Schweißnähte miteinander verbunden. Führungsschienen 73 sind an Gehäuse 34' zur Zusammenwirkung mit der hinteren Oberfläche des unteren einsetzbaren Sperrgliedes 75 geschweißt.
Ein einsetzbares Verriegelungsrückhaltemittel, das im wesentlichen mit der in früherem US-Patent Nr. 3,805,721 gezeigten Vorrichtung 61, 62, 63 und 64 identisch ist, wird bereitgestellt. Die Vorrichtung enthält eine Grundtafel 87, die in einer solchen Position zwischen die Seiten des Kanals 86 geschweißt ist, daß sie gleitend in die vorderen Oberflächen der Stange 82 eingreifen kann. Eine Mutter- und Bolzengruppe 89 verbindet Tafel 87 mit einer Feder 88, die dadurch gegen die hinteren Oberflächen der Stangen 82 geklemmt wird, um mittels Reibung in die Stangen einzugreifen, und dadurch auf indirekte Art und Weise in die Sperrglieder 74 und 75 mittels Reibung einzugreifen. Die Kraft, mit der die Vorrichtung 87, 88 und 89 in die Stangen 82 eingreift, ist in der Regel ausreichend, um die Trennung der Sperrglieder 74 und 75 von ihren jeweiligen Verriegelungsanordnungen zu verhindern. Darüber hinaus sind positive Sicherungsriegel 91 zwischen die Stangen 82 zum Aneinanderstoßen mit Blöcken 93, die auf Tafel 87 getragen werden, geschweißt, um eine vertikale Bewegung positiv zu begrenzen und um eine solche Trennung zu verhindern. Außerdem drängt die Reibungsvorrichtung 87, 88 und 89 die Sperrglieder 74 und 75 nach vorne gegen ihre jeweiligen Fassungen 54 und 54'. Schließlich sorgt die Reibungsvorrichtung 87, 88 und 89 zeitweilig dafür, daß die Tandem-Sperrglieder 74 und 75 in einer bestimmten Position verbleiben, und sorgt, insbesondere dann, wenn sie angehoben sind, zeitweilig dafür, daß sie entgegen der Schwerkraft in einer angehobenen Position verbleiben. Trotzdem ist die Kraft, mit der die Reibungsvorrichtung in Stangen 82 eingreift, nicht groß genug, um je nach Bedarf das wahlweise Anheben oder Absenken der Sperrglieder von Hand, mit einfachen Werkzeugen, wie z. B. Brecheisen und Hammern, zu beeinträchtigen.
Um die einsetzbaren Sperrglieder 74 und 75 sicherer in ihren abgesenkten oder Verriegelungspositionen festzuhalten, ist eine invertierte, U-förmige Verriegelungsfeder 90 an den Stangen 82 angebracht. Feder 90 ist im wesentlichen mit der des früheren US- Patentes Nr. 3,805,721 in bezug auf Struktur und Funktion identisch, und wird hier deshalb nicht näher beschrieben. Feder 90 ist nach hinten geneigt, so daß, wenn sich die Sperrglieder 74 und 75 in ihren Verriegelungspositionen befinden (siehe Abb. 4), das obere Ende der Feder 90 neben der oberen Wand 35 des Gehäuses 34 genau neben Öffnung 84 angeordnet ist. Wenn die Sperrglieder 74 und 75 angehoben werden sollen, kann ein Werkzeug in Kerbe 84a eingeführt werden, um Feder 90 nach vorne zu biegen, so daß die Sperrglieder angehoben werden können. Jedesmal, wenn die Sperrglieder dann wieder auf ihre Verriegelungspositionen abgesenkt werden, wird Feder 90 automatisch in eine Verriegelungsposition unter der oberen Wand des Gehäuses 34 zurückspringen.
Die Rückwand 38 des Gehäuses 34 besitzt eine Tasche 92, die nach hinten davon zum gleitenden Empfang des Schwanzendes 72 des Stiftgliedes 58 verläuft. Eine schraubenförmige Druckfeder 94 befindet sich zwischen der Unterseite der Tasche 92 und einer Schulter 96 auf dem Schwanzende des Stiftgliedes 58, um Stiftglied 58 nach vorne zu neigen. Um zu verhindern, daß Stiftglied 58 durch die Fassungsöffnung 56 ausgestoßen wird oder bei Anhebung des Sperrgliedes 74 auf seine Entriegelungsposition aus dieser Öffnung herausfällt, wird ein Stiftrückhaltemittel in Form einer Feder 98 auf der Unterseite des Stiftgliedes 58 getragen. Feder 98 verläuft in der Regel der Länge nach entlang Stiftglied 58. Ihr hinteres Ende ist auf Stiftglied 58 verankert, während ihr vorderes Ende freistehend und nach außen von Stiftglied 58 weg geneigt ist. Feder 98 kann jedoch so nach innen geneigt werden, daß sie in eine Nute 100 (siehe Abb. 9) in der Unterseite des Stiftgliedes 58 paßt.
Somit kann die Feder 94 beim Zusammenbau der einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20 durch die Fassungsöffnung 56 und in die Tasche 92 eingeführt werden. Stiftglied 58 wird dann durch die Fassungsöffnung 56 eingeführt, wobei eine solche Einführung durch die Tatsache ermöglicht wird, daß die vertikale Abmessung des Stiftgliedes 58 an keiner Stelle die der Fassungsöffnung 56 übersteigt. Während das Stiftglied 58 durch die Fassungsöffnung 56 in das Gehäuse 34 eingeführt wird, wird die Feder 98 von der unteren Oberfläche der Öffnung 56 nach innen in die Nute 100 gekämmt. Nachdem die Nute 100 vollständig die Fassungsöffnung 56 passiert hat, springt das vordere Ende der Feder 98 nach außen und stößt an die Hinterfläche 54a des Fassungsmittels 54 an, und hindert somit Stiftglied 58 daran, wieder aus der Öffnung 56 herauszufallen. Das Aneinanderstoßen der Feder 98 mit der Hinterfläche 54a des Fassungsmittels 54 begrenzt auch eine Vorwärtsbewegung des Stiftgliedes 58 unter Einfluß der Feder 94 in eine ordnungsgemäße vorgeschobene Position, worin die Nuten 68 zum Eingriff durch die Schienen 76 des Sperrgliedes 74 positioniert sind. Falls die Verriegelungsanordnung auseinandergenommen werden muß, kann ein geeignetes Werkzeug durch Öffnung 84 eingeführt werden, um die Feder 98 nach oben in die Nute 100 zu zwingen, bis das Stiftglied 58 weit genug vorgeschoben wurde, damit die Feder 98 in ihrer Nute 100 von der unteren Oberfläche der Fassungsöffnung 56 festgehalten werden kann.
Die Rückwand 38' des Gehäuses 34' der unteren einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20' besitzt eine Tasche 92', die identisch mit Tasche 92 ist. Wie bereits zuvor erwähnt, sind die Stiftglieder 58 und 58' der oberen und unteren einsetzbaren Verriegelungsanordnungen identisch, und das Stiftglied 58' der unteren einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20' verfügt über dazugehörige Federn, die sowohl in Form als auch in bezug auf das Verhältnis zu anderen Teilen der Verriegelungsanordnung identisch mit den Federn 94 und 98 sind. Deshalb werden diese Federn in der unteren einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20' nicht gezeigt oder näher beschrieben.
Die Vorderwand 36 des Gehäuses 34 besitzt ein auf ihr gebildetes Paar Scherlagerösen 102. Ösen 102 befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten der Fassungsöffnung 56. Ösen 102 springen zwar nach vorne von der restlichen Vorderfläche 54b des Fassungsmittels 54 vor, jedoch nicht weit genug, um die Abfertigung des Bauelementes 10, auf dem die Verriegelungsanordnung getragen wird, als serienmäßiger Frachtcontainer zu beeinträchtigen. Die oberen und unteren Oberflächen 101 jeder Öse 102 sind ebene Oberflächen, die in der Regel horizontal verlaufen, jedoch zu einem Zweck, der weiter unten näher beschrieben wird, leicht vertikal zueinander geneigt sind. Gehäuse 34' der unteren einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20' besitzt identische Ösen 102'.
Die obere aufnehmende Verriegelungsanordnung 22 (siehe Abb. 6 und 7) wird im folgenden näher beschrieben. Das Gehäuse 46 der oberen aufnehmenden Verriegelungsanordnung 22 ähnelt dem Gehäuse 34 der oberen einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20 in vielerlei Aspekten. Seine Vorderwand 48 enthält ein aufnehmendes Fassungsmittel 104 mit einer Hinterfläche 104a und einer Vorderfläche 104b. Eine aufnehmende Fassungsöffnung 106, die in bezug auf Größe und Gestalt im wesentlichen mit der Öffnung 56 der einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20 identisch ist, verläuft durch das Fassungsmittel 104 in einem Richtungsmodus von vorne nach hinten.
Vorderwand 48 des Gehäuses 46 unterscheidet sich von der Vorderwand 36 des Gehäuses 34 dadurch, daß die Wand 48 anstelle der Ösen 102 ein auf ihr gebildetes Ösenpaar 108 besitzt, das unmittelbar oberhalb und unterhalb der Fassungsöffnung 106 angeordnet ist. Die Ösen 108 verlaufen der Einfachheit halber vollständig seitlich über das Fassungsmittel 104 hinweg. Da die Aufgabe der Ösen 108 jedoch darin besteht, in die Ösen 102 einzugreifen, wenn die einsetzbaren und die aufnehmenden Verriegelungsanordnungen gepaart werden, könnte jede Öse 108 durch ein Ösenpaar ersetzt werden, das entsprechend Fassungsöffnung 106 beabstandet ist. Ösen 108 definieren dazwischen einen Abstand 110 zum Empfang der Ösen 102. Die ebenen Oberflächen der Ösen 108, die den Abstand 110 definieren, sind leicht vertikal geneigt, um dem Spitzzulaufen 101 der Ösen 102 zu entsprechen.
Die Rückwand 50 des Gehäuses 46 ähnelt der Rückwand 38 des Gehäuses 34 der oberen einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20, außer daß sie keine integrale Tasche 92 aufweist. Die obere Wand des Gehäuses 46 ähnelt der des einsetzbaren Gehäuses 34 und enthält insbesondere eine Öffnung 112, die identisch mit der Öffnung 84 ist, einschließlich einer Kerbe 112a, die identisch mit der Kerbe 84a ist. Die Unterseite des Gehäuses 46 ist identisch mit der des Gehäuses 34 und ist insbesondere offen und durch ein Kanalglied 114 mit dem oberen Ende des Gehäuses 46' der unteren aufnehmenden Verriegelungsanordnung 22' verbunden.
Ein aufnehmendes Sperrglied 116, das identisch mit dem einsetzbaren Sperrglied 74 ist, dient zum Hin- und Herbewegen in bezug auf das Fassungsmittel 104 und seine Fassungsöffnung 106 zwischen einer angehobenen Entriegelungsposition (wie gezeigt) und einer Verriegelungsposition, in welcher die Schienen 118 des Sperrgliedes 116 in der Regel an gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 106 angeordnet sind und damit überlappen. Außer den Schienen oder Zinken 118 enthält das Sperrglied 116 einen Brückenabschnitt 120, der die oberen Enden der Schienen 118 verbindet, und einen Zapfen 122, der nach hinten davon verläuft. Die Struktur des Gliedes 116 ist identisch mit der des einsetzbaren Sperrgliedes 74, und das Verhältnis zwischen dem Glied 116 in seiner Verriegelungs- bzw. Entriegelungsposition in bezug auf die Öffnung 106 ist genau dasselbe wie bei den analogen Positionen der Glieder 74 in bezug auf Öffnung 56.
Sperrglied 116 ist ebenso mit einem ähnlichen Sperrglied 117 der unteren aufnehmenden Verriegelungsanordnung 22' durch die Stangen 124 und durch Schweißnähte zum gemeinsamen Hin- und Herbewegen zwischen der Verriegelungs- und der Entriegelungsposition verbunden. Die Anordnung 116, 124 und 117 ist identisch mit der Anordnung 74, 82 und 75 der einsetzbaren Tandem- Verriegelungsanordnungen 20 und 20'. Genauso sind eine Reibungsrückhaltevorrichtung 125, 126 und 127, die identisch mit der Vorrichtung 87, 88 und 89 ist, sowie Riegel 129 und 131 und eine Sperrfeder 128, die sowohl in bezug auf die Struktur als auch auf die Funktion identisch mit Riegel 91 und 93 und Feder 90 sind, für Anordnung 116, 124 und 117 vorhanden.
Genau wie bei den einsetzbaren Tandem-Verriegelungsanordnungen unterscheiden sich die in Abb. 6 und 7 gezeigten aufnehmenden Tandem-Verriegelungsanordnungen dadurch, daß ihre Gehäuse 46 und 46' umgekehrt sind oder als Spiegelbilder angeordnet sind, während ihre jeweiligen Sperrglieder 116 und 117 in dieselbe Richtung zeigen, d. h. ihre Zinken verlaufen nach unten. Genauso besitzt das Sperrglied 117 der unteren aufnehmenden Verriegelungsanordnung längere Zinken 119, weist jedoch keinen Zapfen analog zu Zapfen 122 des Gliedes 116 auf. Ansonsten sind die aufnehmenden Verriegelungsanordnungen identisch und insbesondere soll festgestellt werden, daß die Scherlagerösen 108', die mit den Ösen 108 identisch sind, auf der Vorderwand 46' gebildet werden, und Führungsschienen 109 für das untere aufnehmende Sperrglied 117 zur Verfügung stehen.
Die einsetzbaren und die aufnehmenden Verriegelungsanordnungen funktionieren folgendermaßen. Für den Transport zur Baustelle würden die Stiftglieder der einsetzbaren Verriegelungsanordnungen in ihre eingezogenen Positionen gebracht werden. Abb. 10 zeigt das Stiftglied 58 der oberen Verriegelungsanordnung 20 in seiner eingezogenen Position, welche der eingezogenen Position des Stiftgliedes 58' der unteren einsetzbaren Verriegelungsanordnung entsprechen würde. Wie in Abb. 10 dargestellt, wurde das Stiftglied 58 nach hinten gezwungen und komprimierte dadurch Feder 94, bis sich die Nuten 62 seines ersten Verriegelungseingriffsgebietes hinter der Hinterfläche 54a der Fassung 54 befinden, an welcher Stelle die jeweiligen Schienen 76 des Sperrgliedes 74, das in seine Verriegelungsposition abgesenkt wurde, in sie eingreifen.
Wie weiter unten in Verbindung mit der vorgeschobenen Position des Stiftes 58 näher erläutert wird, sind die Schienen 76 so groß, daß sie seitlich nach außen von den Nuten 62 jenseits der Seiten der Öffnung 56 so vorspringen, daß sie an die Hinterfläche 54a der Fassung 54 anstoßen können. Somit wird die von hinten nach vorne durch die komprimierte Feder 94 auf das Stiftglied 58 ausgeübte Kraft oder eine andere von hinten nach vorne wirkende Kraft, die auf das Stiftglied 58 ausgeübt werden könnte, durch das Sperrglied 74 auf die Fassung 54 übertragen, wodurch das Stiftglied 58 daran gehindert wird, sich von der in Abb. 10 gezeigten Position nach vorne zu bewegen. Obwohl das weitere Zurückziehen des Stiftes 58 nach hinten von der in Abb. 10 gezeigten Position kein besonderes Problem darstellt, sollte jedoch angemerkt werden, daß eine solche Bewegung durch das Anstoßen des Zapfens 80 des Sperrgliedes 74 an die Kante der Öffnung 84 in Gehäuse 34 und das Anstoßen des Sperrgliedes 75 mit den Führungsschienen 73 begrenzt wird.
Das Sperrglied 74 wird wie gezeigt in seiner unteren oder Verriegelungsposition dadurch verriegelt, daß die Feder 90 unterhalb der oberen Wand 35 des Gehäuses 34 neben der Öffnung 84 liegt. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß wenn das Sperrglied 74 sich in seiner Verriegelungsposition befindet, es in der Regel fluchtgerecht mit dem oberen Ende des Gehäuses 34 liegt, das wiederum fluchtgerecht mit der oberen Wand 12 des Bauelementes 10 liegt (siehe Abb. 10; in anderen Abbildungen aus Klarheitsgründen jedoch weggelassen). Das Kopfende des Stiftgliedes 58 springt in einem solchen geringen Abstand nach vorne von der Vorderfläche 54b der Fassung 54 vor, daß dieser Abstand in der Regel mit dem Abstand, in dem die Ösen 102 vorspringen, zu vergleichen ist. Wie bereits zuvor erwähnt, ist dieser Abstand nicht groß genug, um den Transport oder die Abfertigung des Bauelementes 10 als serienmäßiger Frachtcontainer zu beeinträchtigen. So ist, wenn sich die Vorrichtung in der in Abb. 10 dargestellten Position befindet, ersichtlich, daß alle Teile der einsetzbaren Verriegelungsanordnung in der Regel innerhalb der Gesamtabmessungen des Bauelementes 10 liegen. Das Stiftglied 58' wird ebenso wie alle anderen Stiftglieder aller einsetzbaren Verriegelungsanordnungen auf dem Bauelement durch sein jeweiliges Sperrglied 75 in einer ähnlichen eingezogenen Position festgehalten.
Wenn das Element 10 und ähnliche, damit zu verbindende Elemente die Baustelle erreicht haben, werden die Stiftglieder dieser einsetzbaren Verriegelungsanordnungen, die zur Herstellung der Verbindungen zwischen den Bauelementen verwendet werden, in ihre vorgeschobenen Positionen gebracht (siehe Abb. 4), und die Sperrglieder der mit ihnen zu verbindenden, aufnehmenden Verriegelungsanordnungen werden in ihre Entriegelungspositionen angehoben (siehe Abb. 6 und 7).
Um genauer zu sein, in bezug auf die einsetzbaren Verriegelungsanordnungen und beginnend mit der Position in Abb. 10, wird ein Brecheisen oder ein anderes geeignetes Werkzeug in die Kerbe 84a in der Öffnung 84 in der oberen Wand 35 des Gehäuses 34 der oberen einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20 eingeführt. Auf eine Art und Weise, die näher in den zuvor erwähnten, früheren US- Patenten erläutert wird, wird das obere Ende der Feder 90 mittels des Werkzeuges nach vorne gezwungen, bis es die Unterseite der oberen Gehäusewand passiert und unter Zapfen 80 gezwungen wird. Durch kontinuierliche Bewegung des Werkzeuges kann der Zapfen 80 nach oben gedrückt werden, wodurch das Sperrglied 74 und das verbundene Sperrglied 75 der unteren einsetzbaren Verriegelungsanordnung 20' angehoben werden. Die kontinuierliche, nach oben gerichtete Bewegung kann entweder mit demselben oder mit einem anderen Werkzeug oder von Hand aufrechterhalten werden, nachdem die zuvor erwähnte, nach oben gerichtete Bewegung auf die zuvor erwähnte Art und Weise in Gang gesetzt wurde.
Nachdem die Sperrglieder 74 und 75 weit genug angehoben worden sind, um ihre jeweiligen Stiftglieder 58 und 58' in ihre Entriegelungspositionen zu bringen (die analog zu den in Abb. 6 und 7 für die aufnehmenden Verriegelungsanordnungen dargestellten Entriegelungspositionen sind), wird das Stiftglied 58 von der Feder 94 nach außen gedrängt, und das Stiftglied 58' wird ebenso von einer ähnlichen Druckfeder (nicht abgebildet) in Tasche 92' nach außen gedrängt. Falls die Stifte 58 und 58' aus irgendeinem Grund, z. B. Bruch solcher Druckfedern, nicht aus ihren eingezogenen Positionen nach vorne geschoben werden, kann ein einfaches Werkzeug in Kerbe 61 oder in eine der Aussparungen 66 eingreifen, je nach gegenwärtiger Position des Stiftgliedes, um das Stiftglied nach außen oder nach vorne in seine vorgeschobene Position zu zwingen. Da Gehäuse 34' identisch mit Gehäuse 34 ist, und insbesondere eine Öffnung (nicht abgebildet) in seiner unteren Wand aufweist, die identisch mit der Öffnung 84 in der oberen Wand des Gehäuses 34 ist, kann eine ähnliche Methode angewandt werden, um den Stift 58' nach außen oder nach vorne zu zwingen.
Während sich der Abschnitt des Stiftes 58, der sich in seiner eingezogenen Position in Tasche 92 befindet, nach vorne bewegt, tritt Feder 98 automatisch aus ihrer Nute 100 in der Unterseite des Stiftgliedes 58 hervor. Die Feder greift unter Einfluß der Feder 94 in die Hinterfläche 54a der Fassung 54 ein, wenn sich das Stiftglied 58 in seiner vorgeschobenen Position befindet, d. h., wenn sich die Nuten 62 weit hinter der Vorderfläche 54b der Fassung 54 und sich die Nuten 68 genau hinter der Hinterfläche 54a befinden. Obwohl die Feder 98 nicht alleine mit hohen Zugkräften fertig werden kann, stoppt sie die Vorwärtsbewegung des Stiftgliedes 58 unter der relativ geringen, von der Feder 94 ausgeübten Kraft und hält das Stiftglied 58 vorübergehend in dieser Position fest, bis das Sperrglied 74 in seine Verriegelungsposition abgesenkt werden kann (siehe Abb. 4). Das Stiftglied 58' verfügt über eine identische Feder (nicht abgebildet), welche die Vorwärtsbewegung des Stiftgliedes 58' in seine vorgeschobene Position auf ähnliche Art und Weise stoppt.
Bei Absenkung des Sperrgliedes 74 z. B. durch einen Hammerschlag wird das verbundene Sperrglied 75 automatisch mit ihm abgesenkt. Schienen 76 des Sperrgliedes 74 treten in die Nuten 68 ein und Schienen 77 des Sperrgliedes 75 treten in die analogen Nuten in dem unteren Stiftglied 58' ein. Da sich das Sperrglied 74 zwischen der Hinterfläche 54a der Fassung 54 und der Kante der oberen Gehäusewand 35 neben der Öffnung 84 befindet, und sich das Sperrglied 75 zwischen der Fassung 54' und den Führungsschienen 73 befindet, verriegelt diese Position die Stiftglieder in ihren vorgeschobenen Positionen. Die inneren Seiten der Verriegelungsschienen 76 oder 77 jedes Paars sind nach außen und nach unten konisch erweitert, wie in den zuvor erwähnten, früheren US-Patenten erläutert (siehe auch 118a und 119a in Abb. 7), um den Verriegelungseingriff allmählich zu verstärken. Wie auch in Abb. 4 gezeigt, laufen die oberen und die hinteren Oberflächen des unteren Endes jeder Schiene 76 nach innen und nach unten spitz zu, um die Schienen in die Sperrnuten zu lenken. Während des zuvor erwähnten Absenkens der Anordnung 74, 82 und 75 rastet die Feder 90 unterhalb der oberen Wand des Gehäuses 34 neben der Öffnung 84 ein.
Die Sperrglieder 116 und 117 der aufnehmenden Tandem- Verriegelungsanordnungen 22 und 22' werden auf die gleiche Art und Weise wie die einsetzbaren Verriegelungsanordnungen in ihre Entriegelungspositionen angehoben (siehe Abb. 6 und 7). Mit den einsetzbaren Verriegelungsanordnungen in den in Abb. 4 und 5 gezeigten Positionen und den aufnehmenden Verriegelungsanordnungen in den in Abb. 6 und 7 gezeigten Positionen werden die Bauelemente, auf denen diese Anordnungen getragen werden, durch Seile oder ähnliche Hilfsmittel zusammengezogen, so daß die Stiftglieder 58 und 58' in die Fassungsöffnungen 106 bzw. 106' eintreten. Die konisch zulaufenden Gebiete 60 auf dem Kopfende des Stiftgliedes 58 helfen dabei, das Stiftglied allmählich in die aufnehmende Fassungsöffnung 106 zu lenken. Da sich die Ösen 108 vollständig über die Vorderfläche des aufnehmenden Gehäuses 46 und insbesondere über die oberen und die unteren Grenzen der Fassungsöffnung 106 erstrecken, helfen die konisch zulaufenden Gebiete 110 ebenso dabei, das Stiftglied 58 allmählich in die Fassungsöffnung 106 zu lenken. Dieselbe Art von Aktion findet in den unteren Verriegelungsanordnungen 20' und 22' statt.
Wenn die Anordnungen auf diese Art und Weise gepaart wurden, befinden sich die Nuten 62 des ersten Verriegelungseingriffsgebietes des Stiftes 58 genau hinter der Hinterfläche 104a der Fassung 104 der paarenden aufnehmenden Verriegelungsanordnung. Die analogen Nuten des Stiftgliedes 58' befinden sich in einer ähnlichen Position in bezug auf die untere aufnehmende Verriegelungsanordnung 22'. Durch Schlagen auf das Sperrglied 116 der oberen aufnehmenden Verriegelungsanordnung 22 werden beide Sperrglieder 116 und 117 in ihre Verriegelungspositionen abgesenkt, um die Vorrichtung in den in Abb. 8 und 9 dargestellten Zustand zu versetzen.
Es wird besonders darauf hingewiesen, daß während des Absenkens der Anordnung 116, 124 und 117 die langen Schienen 119 des unteren aufnehmenden Sperrgliedes 117 in ihr jeweiliges Stiftglied 58' einzugreifen beginnen, bevor die Schienen 118 des oberen aufnehmenden Sperrgliedes 116 in Stift 58 eingreifen. Aufgrund der nach unten und außen verlaufenden konischen Erweiterung der seitlich inneren Kanten 119a der Schienen 119 (siehe Abb. 7) und der nach unten und nach außen konisch zulaufenden hinteren und vorderen Oberflächen der Schienen 119 an ihren unteren Enden (siehe 119b in Abb. 6) werden die unteren Verriegelungsanordnungen 20' und 22' allmählich durch das Absenken des Sperrgliedes 117 in einen festen Paarungseingriff gekämmt oder festgeklemmt. Die unteren Kanten der lateralen Wände, auf denen die Verriegelungsanordnungen getragen werden, neigen somit nicht mehr dazu, eine Schräglage einzunehmen (da das Gewicht der Arbeiter, die neben diesen lateralen Wänden auf dem oberen Deck stehen, ein Kippen oder Wackeln der jeweiligen Bauelemente bewirkt). Danach kann das obere Sperrglied 116 einfach vollständig abgesenkt werden und in sein jeweiliges Stiftglied eingreifen. Es wird besonders darauf hingewiesen, daß falls das obere aufnehmende Sperrglied 116 vorzeitig in sein jeweiliges Stiftglied eingreifen dürfte, es einen Drehpunkt bieten könnte, welcher die Tendenz der unteren Kanten der lateralen Wände der zwei Bauelemente, eine Schräglage einzunehmen, vergrößern würde, was eine ordnungsgemäße Paarung und Verriegelung der unteren Anordnungen erschweren würde.
Mit der Vorrichtung in dem in Abb. 8 und 9 dargestellten Zustand, da sich die Schienen 118 des oberen aufnehmenden Sperrgliedes 116 in den Nuten 62 des Stiftgliedes 58 befinden, jedoch seitlich nach außen davon verlaufen, um an die Hinterfläche 104a der aufnehmenden Öffnung 104 zu stoßen, werden alle von vorne nach hinten auf das Stiftglied 58 ausgeübten Kräfte durch das Sperrglied 118 an die Öffnung 104 übertragen, wobei das Stiftglied 58 in die aufnehmende Verriegelungsanordnung 22 verriegelt wird.
Wird eine von hinten nach vorne wirkende Zugkraft auf das Stiftglied 58 ausgeübt, z. B. falls das Bauelement, auf dem die aufnehmende Verriegelungsanordnung 22 getragen wird, dazu neigt, sich von dem Bauelement, auf dem die einsetzbare Verriegelungsanordnung 20 getragen wird, zu entfernen, wird eine solche Kraft von der Hinterfläche 104a der Fassung 104 durch das Sperrglied 118 an das Stiftglied 58 und vom Stiftglied 58 durch das einsetzbare Sperrglied 74 an die einsetzbare Fassung 54 übertragen.
Wenn die einsetzbaren und die aufnehmenden Verriegelungsanordnungen gepaart und miteinander verriegelt worden sind, sind die Scherlagerösen 102 und 108 der einsetzbaren bzw. der aufnehmenden Verriegelungsanordnungen vermascht. Da die Scherlagerformationen 102 und 108 in der Regel in einem Richtungsmodus von vorne nach hinten in bezug auf das Stiftglied 58 vorspringen und empfangen, sind sie in der Lage, Scherkräfte transversal zu Stiftglied 58 unabhängig von diesem Stiftglied zu übertragen. Die nach oben und nach unten zeigenden Oberflächen der Ösen 102 und die gegenüberliegenden Oberflächen der Ösen 108, die während sie konisch zulaufen oder vertikal geneigt sind, um die Verriegelungsanordnungen beim ordnungsgemäßen Eingriff zu unterstützen und um mittels einer Klemmaktion den Kontakt zwischen den einsetzbaren und den aufnehmenden Scherlagerformationen zu gewährleisten, weisen in der Regel eine vertikale Richtung auf und sind deshalb in der Lage, vertikale Scherkräfte zwischen dem Gehäuse 34 und 46, unabhängig des Stiftgliedes 58, zu übertragen.
Diese Anordnung ist von Vorteil, besonders für Elemente, die bei der Konstruktion von schwimmenden Strukturen wie z. B. Lastkähnen eingesetzt werden sollen, da die vertikalen Scherkräfte in der Regel größer als die transversalen, horizontalen Scherkräfte sind. Es ist jedoch von Nutzen, daß die Prinzipien der vorliegenden Erfindung ebenso auf die Bereitstellung von Scherlagerformationen, die horizontale Scherkräfte unabhängig des Stiftgliedes übertragen würden, angewendet werden können. In der Regel ist es wünschenswert, daß die Scherlagerformationen so angeordnet sind, daß sie Scherkräfte transversal zum Stiftglied in einer Richtung, die allgemein parallel zum Pfad des Hin- und Herbewegens der Sperrmittel ist, übertragen. Sie sollten somit in der Regel in eine solche Richtung weisen.
Um auf die als Beispiel angeführte und abgebildete Ausführung zurückzukommen, wobei die Scherlagerformationen so angeordnet sind, daß sie vertikale Scherkräfte übertragen, ist besonders aus Abb. 5 ersichtlich, daß die transversale vertikale Abmessung des Stiftgliedes 58 beträchtlich kleiner als seine transversale horizontale Abmessung sein kann, da das Stiftglied 58 nur horizontale Scherkräfte übertragen soll (die normalerweise relativ gering bei den bisher diskutierten Konstruktionstypen sind). Somit ist ein bestimmtes Verriegelungssystem, das eine einsetzbare und eine aufnehmende Verriegelungsanordnung umfaßt, in der Lage, in der Regel größere Kräfte als zuvor möglich, ohne einen entsprechenden Anstieg in bezug auf die Gesamtgröße und das Gesamtgewicht des Stiftgliedes handzuhaben. Darüber hinaus ist es durch die Minimierung der vertikalen Dicke der Stifte 58 und 58' möglich, den Abstand zwischen ihren Schwerpunkten zu maximieren, wogegen einer Scharnieraktion der verbundenen Elemente um eine horizontale Achse noch besser vorgebeugt werden kann.
Aufgrund des Einsatzes der Tandempaare der Verriegelungsanordnungen sind die Anordnungen jedes Paars vertikal beabstandet und weiterhin bedingt durch den Einsatz der Stiftglieder, die ganz aus Metall oder einem ähnlichen starren Material gebildet werden (vorzugsweise monolithisch), ist das Verriegelungssystem der abgebildeten Ausführung der vorliegenden Erfindung so definiert, daß es eine beträchtliche Scharnieraktion um eine horizontale Achse zwischen benachbarten Verbindungselementen verhindert. Somit können solche Elemente in viele im Bauwesen verwendete Strukturtypen, die mit den artikulierten Verbindungstypen, die durch gewisse frühere, weiter oben beschriebene Designsysteme exemplifiziert wurden, nicht ordnungsgemäß gebildet werden konnten, eingebaut werden. Es ist nicht nur möglich, stabilere schwimmende Strukturen, wie z. B. Brücken, Bohrplattformen etc., mit der vorliegenden Erfindung zu bilden, sondern es ist auch möglich, nicht-schwimmende Strukturen, wie z. B. von Erde unterstützte Brücken und ähnliche Strukturen zu bilden. Trotzdem, und wiederum bedingt durch die Starre der Stiftglieder und ihre Anordnung in vertikalen Tandempaaren, ist es nicht notwendig, unnötig große, kraftübertragende Teile in den Verriegelungsanordnungen zu verwenden, und insbesondere alle beweglichen Teile der Verriegelungsanordnungen, einschließlich der Stiftglieder und der einsetzbaren und der aufnehmenden Sperrglieder, können leicht von Hand mittels einfacher Handwerkzeuge bewegt werden. Die ebene Konfiguration der vermaschten Scherlageroberflächen 101 und 110 verhindert darüber hinaus eine solche Scharnieraktion.
Ein anderes Leistungsmerkmal, das die Krafthandhabungsmerkmale der Vorrichtung unterstützt, ist die Tatsache, daß jedes der Gehäuse 34 und 46 integral ist - vorzugsweise monolithisch - und eine beträchtliche Dimension von vorne nach hinten aufweist, d. h. eine Vorderwand, die das jeweilige Fassungsmittel definiert, und eine von dieser Vorderwand beabstandete Rückwand beinhaltet. Es wird noch einmal darauf hingewiesen, daß die Schweißnähte 40 und 52 (siehe Abb. 3) beträchtlich weit von vorne nach hinten von den jeweiligen Gehäusen 34 und 46 verlaufen. Dies stellt einen Unterschied gegenüber früheren Designanordnungen dar, in denen eine einzige, tafelförmige Fassung (für eine aufnehmende Anordnung) oder eine Stiftbasis (für eine einsetzbare Anordnung) an das Bauelement geschweißt wurde. Die neue Anordnung bietet eine bessere Kräfteverteilung und insbesondere eine geschweißte Halterung, an einer Stelle, die vom Fassungsmittel, an dem beträchtliche Kräfte spürbar sind, beabstandet ist, wodurch die Möglichkeit des Versagens eines oder des anderen Typs reduziert wird.
Alle obigen kraftübertragenden Verhältnisse in den oberen Anordnungen 20 und 22 werden in den analogen Teilen der unteren Anordnungen 20 und 22' dupliziert, weshalb diese Verhältnisse nicht näher beschrieben werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß das vermaschte Verhältnis zwischen den Scherlagerösen 102' und 108' weiter als Aufriß in Abb. 8 dargestellt ist.
Falls es wünschenswert ist, die Bauelemente, die so verbunden worden sind, zu trennen, wird das obere aufnehmende Sperrglied 116 in seine Entriegelungsposition angehoben, wobei dieses das untere aufnehmende Sperrglied 117 über die Stangen 124 mit sich führt. Die Bauelemente können dann getrennt werden. Um niedrige Profile für einen zusätzlichen Transport oder eine weitere Abfertigung der Elemente zu ermöglichen, können die aufnehmenden Sperrglieder dann wieder in ihre Verriegelungspositionen abgesenkt werden, wobei sich jedoch keine Stiftglieder in ihren jeweiligen Fassungen befinden sollten.
Um die einsetzbaren Verriegelungsanordnungen in eine niedrige Profilposition zurückzubringen, wird das obere einsetzbare Sperrglied 74 zuerst in seine Entriegelungsposition angehoben, wobei dieses das untere Glied 75 mit sich führt. Das untere Stiftglied 58' des Tandempaars einsetzbarer Verriegelungsanordnungen wird nach hinten oder nach innen in seine eingezogene Position geschoben und dort vorübergehend von Hand oder durch ein geeignetes Hilfsmittel festgehalten. Die miteinander verbundenen Sperrglieder 74 und 75 werden teilweise abgesenkt, indem auf das obere Glied 74 geschlagen wird. Da die Schienen 77 des unteren einsetzbaren Sperrgliedes 75 länger als die Schienen 76 des oberen einsetzbaren Sperrgliedes 74 sind, greifen die Schienen 77 teilweise innerhalb der Nuten 62' ihres jeweiligen Stiftgliedes 58' ein, während die Schienen 76 des oberen einsetzbaren Sperrgliedes 74 ihr jeweiliges Stiftglied 58 immer noch nicht berühren. Das Stiftglied 58' wird somit vorübergehend in seiner eingezogenen Position festgehalten, während das Stiftglied 58 nach hinten in seine eingezogene Position gedrängt wird. Während die Sperrglieder 74 und 75 den Stift 58 vorübergehend in seiner eingezogenen Position (z. B. von Hand) festhalten, werden diese in ihre vollen Verriegelungspositionen abgesenkt, worin beide Stiftglieder 58 und 58' fest in ihren eingezogenen Positionen verriegelt sind, und die Verriegelungsanordnungen 74, 82 und 75 wiederum durch Eingriff der Feder 90 mit der Unterseite der Oberwand des Gehäuses 34 verriegelt sind.

Claims

1. Bauelement, das folgendes umfaßt:

eine Vielzahl von aufnehmenden Sperranordnungen (22,22'), die auf lateralen Wänden (14,16) der Komponente angeordnet sind, wobei jede der aufnehmenden Sperranordnungen einen aufnehmenden Körper (46,46') umfaßt, der ein aufnehmendes Fassungsmittel (104) umfaßt, das eine aufnehmende Fassungsöffnung (106,106') definiert, die zum Empfang eines Stiftgliedes (58,58') angeordnet ist, und ein aufnehmendes Sperrmittel (116,117), das in Bezug auf das aufnehmende Fassungsmittel zwischen einer Entsperrstellung und einer Sperrstellung bewegbar ist, um so ein Stiftglied wahlweise in das aufnehmende Fassungsmittel zu sperren;

und eine Vielzahl von einsetzbaren Sperranordnungen (20,20'), die auf lateralen Wänden (14, 16) der Komponente angeordnet sind; wobei jede der einsetzbaren Sperranordnungen ein festes, im allgemeinen waagerecht angeordnetes Stiftglied (58,58') umfaßt, das in eine aufnehmende Sperranordnung eines ähnlichen Bauelements eingreifen kann, um die Elemente aneinander zu sperren, dadurch gekennzeichnet, daß:

jede der einsetzbaren Sperranordnungen (20,20') einen einsetzbaren Körper (34,34') umfaßt, der fest auf dem Element (10) angebracht ist, und dessen Stiftglied (58,58') von dem einsetzbaren Körper (34,34') getragen wird, um zwischen einer vorgeschobenen Stellung, in der das Stiftglied (58,58') aus der lateralen Wand (14,16) der Komponente herausragt, und einer eingezogenen Stellung, in der das Stiftglied (58,58') im allgemeinen innerhalb der Gesamtabmessungen des Elements liegt, hin und her bewegt zu werden;

die einsetzbaren und aufnehmenden Sperranordnungen (20,20';22,22') entsprechende, integral an ihren entsprechenden Körpern angrenzende Scherlagerformationen (102,102';108,108') umfassen, wobei die Scherlagerformationen im allgemeinen waagerecht zum Ineinandergreifen hervorragen und aufnehmen, wenn ihre entsprechende Sperranordnung mit einer Sperranordnung der entgegengesetzten Anordnung eines anderen solchen Bauelements gekoppelt wird, und relativ entgegengesetzte Scherlageroberflächen (101; nicht numeriert) definieren, um Scherkräfte transversal zu dem Stiftglied (58,58') unabhängig von dem Stiftglied (58,58') zu übertragen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Scherlagerformationen (102,102';108,108') angeordnet sind, um so senkrechte Scherlasten zu übertragen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, worin die Scherlageroberflächen (101; nicht numeriert) angeordnet sind, um zu verhindern, daß sich solche angeschlossenen Elemente um eine waagerechte Achse drehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin das Bauelement im allgemeinen in der Gestalt eines rechteckigen Parallelepipeds ist, das Gesamtabmessungen hat, die im allgemeinen denjenigen eines serienmäßigen Frachtcontainers entsprechen, und worin die Scherlagerformationen (102,102';108,108') im allgemeinen innerhalb dieser Gesamtabmessungen liegen.