DE3604128A1

DE3604128A1 - Verbindungselement fuer mehrere rohre

Info

Publication number: DE3604128A1
Application number: DE19863604128
Authority: DE
Inventors: Ulrich Kreusel
Original assignee: Individual
Current assignee: KREUSEL, ULRICH, 6537 GENSINGEN, DE
Priority date: 1986-02-10
Filing date: 1986-02-10
Publication date: 1987-08-13

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungselement für das stirn seitige Zusammensetzen mehrerer Rohre in jeder beliebigen Richtung in Form eines Knotenpunktes.

Derartige Verbindungselemente sind in der Form von Steckverbindern in den verschiedensten Ausführungsarten bekannt. Bei solchen Steck verbindern gehen von einem Mittelteil einstückig mehrere Verbinder stutzen in den gewünschten Richtungen zur stirnseitigen Aufnahme der zu verbindenden Rohre ab. Die Verbinderstutzen liegen also in Bezug zu dem Mittelteil in ihrer Richtung fest, d.h., wenn die zu verbindenden Rohre in einer anderen Winkelstellung zueinanderliegen müssen, muß ein völlig anderer Steckverbinder mit dem entsprechend angeordneten Verbinderstutzen zur Anwendung kommen, was für alle möglichen Rohrverbindungen eine Vielzahl an unterschiedlich ge stalteten Steckverbindern erfordert.

Aus der DE-OS 27 38 321 ist beispielsweise eine Verbindungskupplung für Rohrteile beliebigen Querschnitts bekannt, bei der eine Mehrzahl von profilierten, verschiedene Winkel miteinander einschließenden Armen in Übereinstimmung mit dem inneren Querschnitt der zu verbin denden Rohre vorgesehen ist. In den Endbereich der Arme ist jeweils eine Nut senkrecht zu der Längserstreckung der Arme eingearbeitet, und in den Rohrenden der Rohre befinden sich an der genau dazu passenden Stelle im aufgesteckten Zustand dieser Rohre auf die Arme Schlitze, die mit den Nuten fluchten. Wenn also die Rohre auf die Arme aufgesteckt sind, dann kann man eine Paßfeder durch diese Schlitze in die jeweilige Nut einführen und damit die Rohre in ihrer Position festlegen. Auch bei dieser Verbindungskupplung bestimmen die von dem Kupplungskörper abgehenden Arme die Winkelstellung der von diesen Armen getragenen Rohre zueinander, d.h. die Winkelstel lung ist vorgegeben und kann nicht verändert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement der eingangsgenannten Art zu schaffen, das bei gegebenen einfachem Aufbau für Rohrverbindungen in beliebigen Richtungen verwendbar ist, wobei gleichzeitig eine sichere Feststellbarkeit und Lösbarkeit der Winkelverstellung der Rohre zueinander gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an einer Kugel, die auf ihrer Oberfläche mit meridianförmig unter einem Winkel von 45° zueinander umlaufenden Längskennzeichnungen und einer mittig zu den Längskennzeichnungen umlaufenden Querkennzeichnung versehen ist, mehrere, jeweils ein aufgestecktes Rohr tragende An schlußteile im Verlauf der Kennzeichnungen befestigt sind, und daß jedes Anschlußteil eine mit der Kugeloberfläche korrespondierende, kalottenförmige Vertiefung mit einem mittigen Langloch aufweist, das eine in eine an der gewünschten Stelle der zugehörigen Kennzeichnung angebrachte Gewindebohrung eingedrehte Schraube aufnimmt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Verbindungselementes lassen sich auf einfache Weise mit demselben Rohr-Knotenpunkte mit einer Vielzahl von Rohrabgängen in beliebiger Richtung herstellen, d.h. die in dem Knotenpunkt zusammenlaufenden Rohre können die unterschiedlichsten Winkelpositionen zueinander einnehmen. Zur Be festigung eines Rohres an der Kugel des Verbindungselementes ist zunächst der gewünschte Abgang des Rohres von der Kugel ungefähr in der entsprechenden Kennzeichnung der Kugel punktförmig zu markieren. Dann ist in dieser markierten Stelle der Kennzeichnung der Kugel eine Gewindebohrung für die dem Anschlußteil zugeordnete Schraube anzubringen. Nunmehr wird das Anschlußteil mit seiner kalottenförmigen Vertiefung derart auf die Kugeloberfläche aufgesetzt, daß die Gewindebohrung in der Kugel mit dem Langloch in der Ver tiefung des Anschlußteiles fluchtet. Anschließend wird das Anschluß teil über eine durch sein Langloch geführte und in die Gewinde bohrung der Kugel eingedrehte Schraube an der Kugel lose gehaltert. Jetzt wird dem Anschlußteil durch Verschwenken und Verdrehen um die Schraube seine endgültige Position gegeben, in der dann die Schraube fest anzuziehen ist. Damit liegt eine feste und gleichzeitig auch wieder lösbare Verbindung zwischen Anschlußteil und Kugel vor.

Nun ist nur noch das Rohr mit dem Anschlußteil zu verbinden. In gleicher Weise ist bei der Anbringung der übrigen Rohrabgänge von der Kugel zu verfahren. Da die Gewindebohrungen in der Kugel bei dem fertiggestellten Verbindungselement nicht sichtbar sind, ergibt sich insgesamt ein besonders formschönes Aussehen des Verbindungs elementes.

Um das Markieren und Anbringen der Gewindebohrungen in der Kugel zu erleichtern, ist in Ausgestaltung der Erfindung jede Kennzeichnung auf der Kugeloberfläche als im Querschnitt dreieckförmige Nut ausge bildet.

Zum Zwecke der einfachen Herstellung der Kugel ist in Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung die Kugel hohl und aus zwei durch eine Schraube verbundene Kugelhälften zusammengesetzt, deren Trenn linie mittig durch die Querkennzeichnung der Kugel verläuft. Zweck mäßigerweise greifen die Kugelhälften der Kugel über eine umlaufende Verzahnung ineinander, wodurch bei der Montage der Kugel ein seitlicher Versatz der Kugelhälften zueinander vermieden wird. Damit beim Zusammenbau der Kugelhälften ein Fluchten der Kennzeichnungen auf der Kugel erreicht wird, ist in weiterer Ausgestaltung der erfin dungsgemäßen Lösung den Kugelhälften der Kugel eine Nut-Feder- Verbindung zugeordnet.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Kugelhälften der Kugel im Zenit der Längskennzeichnungen im Innern mit gegenüberliegenden, rohrförmigen Ansätzen versehen, wobei der Ansatz der einen Kugelhälfte einen mittigen Durchbruch zur Aufnahme des Kopfes der Schraube sowie eine Durchgangsbohrung für den Gewindeschaft der Schraube und der Ansatz der anderen Kugelhälfte eine Gewindebohrung zur Aufnahme des Gewindeschaftes der Schraube aufweist. Hierdurch ist die die Kugelhälften verbin dende Schraube praktisch nicht sichtbar.

Zur Erzielung einer einfachen Verbindung zwischen dem Anschlußteil und einem zugehörigen Rohr geht nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Anschlußteil auf seiner der Ver tiefung gegenüberliegenden Seite in einen hohlen Zapfen, auf den das anzuschließende Rohr aufsteckbar ist, über, wobei an der Über gangsstelle eine umlaufende Anschlagfläche verläuft, die bei dem vollständig auf den Zapfen aufgeschobenen Rohrende eines Rohres dessen Stirnfläche berührt und außenseitig mit dem Rohr plan ab schließt. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, daß in den Zapfen des Anschlußteils zwei gegenüberliegende, in der Ebene des Langloches der Vertiefung des Anschlußteils angeordnete Schlitze eingelassen sind, die sich bis zur Anschlagfläche für das auf den Zapfen auf geschobene Rohr erstrecken, und daß der Zapfen mit dem Rohr durch einen Stift, der sich durch miteinander fluchtende Bohrungen im Rohr sowie entsprechenden, in den Schlitzen des Zapfens liegenden Boh rungen erstreckt, verbunden ist. Zur Sicherstellung einer ausreichen den Stabilität des Zapfens ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Zapfen des Anschlußteils im Bereich seiner Schlitze mit gegenüberliegenden Innenwänden versehen. Um das Rohrende des Rohres leicht auf den Zapfen des Anschlußteils aufschieben zu können, weist zweckmäßigerweise der Zapfen des Anschlußteils an seinem freien Ende eine außenliegende, umlaufende Anfasung auf.

Zur Erzielung eines leichten und witterungsbeständigen Verbindungs elementes nach der Erfindung bestehen seine sämtlichen Einzelbauteile aus Aluminium. Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand zweier Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht eines Verbindungselementes nach der Erfindung für vier angeschlossene Rohre,

Fig. 2 eine Ansicht eines Verbindungselementes nach der Erfindung für drei angeschlossene Rohre mit Teil schnitten im Verbindungsbereich,

Fig. 3 eine Einzeldarstellung der Kugel des Verbindungs elementes im Schnitt,

Fig. 4 eine Ansicht der Kugel nach Fig. 3 in Richtung des Pfeiles IV,

Fig. 5 eine Ansicht der Kugel nach Fig. 3 in Richtung des Pfeiles V,

Fig. 6 eine Einzeldarstellung eines Anschlußteiles des Verbindungselementes,

Fig. 7 eine Ansicht des Anschlußteiles nach Fig. 6 in Richtung des Pfeiles VII,

Fig. 8 eine Ansicht des Anschlußteils nach Fig. 6 in Richtung des Pfeiles VIII, und

Fig. 9 einen Schnitt durch das Anschlußteil nach Fig. 6 gemäß der Linie IX-IX.

Das Verbindungselement 1 für das stirnseitige Zusammensetzen mehrerer Rohre 2 setzt sich aus der zentral angeordneten Kugel 3 und den an dieser Kugel 3 befestigten Anschlußteilen 4 für die Halterung der Rohre 2 zusammen. Die Kugel 3 weist auf ihrer Oberfläche 5 acht meridianförmig umlaufende Längskennzeichnungen 6 auf, die damit jeweils zueinander einen Winkel von 45° bilden. Mittig zu den Längskennzeichnungen 6 besitzt die Kugeloberfläche 5 eine umlaufende Querkennzeichnung 7, die demzufolge im Äquator der Kugel 3 verläuft. Jede Kennzeichnung 6, 7 auf der Kugeloberfläche 5 ist als im Quer schnitt dreieckförmige Nut ausgebildet. In den Kennzeichnungen 6, 7 befinden sich an den Abgangsstellen der Anschlußteile 4 Gewinde bohrungen 8 in der Kugel 3, in die jeweils eine Schraube 9 zur Be festigung des zugehörigen Anschlußteiles 4 an der Kugeloberfläche 5 eingedreht ist.

Jedes im Querschnitt rund ausgeführte Anschlußteil 4 besitzt auf seiner der Kugel 3 zugewandten Stirnseite eine mit der Kugelober fläche 5 korrespondierende, kalottenförmige Vertiefung 10, d.h. die Wölbung der Vertiefung 10 des Anschlußteils 4 entspricht genau der Wölbung der Kugel 3. Mittig in der Vertiefung 10 des hohlen Anschluß teils 4 erstreckt sich ein Langloch 11, durch das die in die Gewin debohrung 8 der Kugel 3 eingedrehte Schraube 9 geführt ist, wobei sich der Kopf der Schraube 9 an der Außenseite der Vertiefung 10 abstützt. Zur Sicherung der Schraube 9 im angezogenen Zustand be findet sich zwischen der Außenseite der Vertiefung 10 und dem Kopf der Schraube 9 eine Unterlegscheibe 12. Im noch nicht vollständig angezogenen Zustand kann also das Anschlußteil 4 zum einen um den Gewindeschaft der Schraube 9 verdreht und zum anderen in Richtung des Langloches 11 hin- und herbewegt werden. Somit ist das Anschlußteil 4 in einem relativ großen Bereich um die Schraube 9 in allen Richtungen verschwenkbar, wodurch ein genau ausgerich teter Abgang des Anschlußteiles 4 von der Kugel 3 erzielbar ist. Im endgültig festgelegten Abgang des Anschlußteils 4 von der Kugel 3 ist dann die Schraube 9 fest anzuziehen.

Zur Aufnahme eines Rohres 2 geht das Anschlußteil 4 auf seiner der Vertiefung 10 gegenüberliegenden Seite einstückig in einen hohlen Zap fen 13 über, auf den das Rohrende des Rohres 2 aufsteckbar ist. Die Übergangsstelle vom Anschlagteil 4 zum zugehörigen Zapfen 13 ist als umlaufende Anschlagfläche 14 ausgebildet, welche bei vollständig auf den Zapfen 13 aufgeschobenen Rohrende des Rohres 2 dessen Stirnfläche berührt. Hierbei stimmt der Außendurchmesser der An schlagfläche 14 mit dem Außendurchmesser des Rohres überein. Des gleichen stimmen die Innendurchmesser beider überein. In der Wan dung des Zapfens befinden sich zwei gegenüberliegende in der Ebene des Langloches liegende Schlitze 15, die sich bis in die Ebene der Anschlagfläche 14 erstrecken. Im Bereich der Schlitze 15 verlaufen zu den Schlitzen 15 zurückversetzt angeordnete Innenwände 16. Diese Innenwände 16 tragen zur Festigkeit des Zapfens 13 bei. In die gegenüberliegenden Seitenwände der Schlitze 15 sind miteinander fluch tende Bohrungen 17 eingelassen, die im aufgeschobenen Zustand des Rohres 2 auf den Zapfen 13 des Anschlußteils 4 mit entsprechenden Bohrungen 18 im Rohr 2 fluchten. Zur sicheren Befestigung des Rohres 2 auf dem Zapfen 13 ist durch die Bohrungen 18 des Rohres sowie die Bohrungen 17 des Zapfens 13 ein Stift 19 eingeschlagen, der neben der Verbindung der einzelnen Teile untereinander eine Anpressung des Zapfens 13 an die Innenwand des Rohres 2 bewirkt. Im übrigen ist zum leichten Aufschieben des Rohres 2 auf den Zapfen 13 des Anschlußteils 4 der Zapfen 13 an seinem freien Ende mit einer außenliegenden, umlaufenden Anfasung 20 versehen. Nach der Be festigung des Anschlußteils 4 in der gewünschten Abgangsposition von der Kugel 3 ist also demnach anschließend nur noch das Rohr 2 auf den Zapfen 13 des Anschlußteils 4 aufzuschieben, und zwar bis es an die Anschlagfläche 14 anschlägt, und dann sind die Bohrungen 17 im Zapfen und die Bohrungen 18 im Rohr durch Verdrehung des Rohres 2 in Übereinstimmung zu bringen, worauf dann der Stift 19 durch die Bohrungen 17, 18 getrieben werden kann. Hierdurch ist eine sicherer Halt des Rohres 2 auf dem Anschlußteil 4 sichergestellt.

Zur leichten Herstellung der Kugel 3 ist dieselbe hohl ausgeführt und aus zwei Kugelhälften 21, 22 zusammengesetzt. Die Trennlinie 23 der Kugelhälften 21, 22 verläuft mittig durch die als im Querschnitt dreieckförmige Nut ausgebildete Querkennzeichnung 7 der Kugel 3. Die einander zugewandten Stirnseiten der Kugelhälften 21, 22 greifen über eine in ihnen eingelassene Verzahnung 24 ineinander ein. Des weiteren ist zwischen beiden Kugelhälften 21, 22 eine Nut-Feder-Ver bindung 25 vorgesehen. Zur Befestigung der beiden Kugelhälften mit einander dient eine Schraube 26. Zu diesem Zweck sind die Kugel hälften 21, 22 der Kugel 3 im Zenit der Längskennzeichnungen 6 im Innern mit gegenüberliegenden, rohrförmigen Ansätzen 27, 28 versehen, wobei der Ansatz 27 der Kugelhälfte 21 einen mittigen Durchbruch 29 zur Aufnahme des Kopfes 30 der Schraube 26 sowie eine im Durchmesser entsprechend kleinere Durchgangsbohrung 31 für den Gewindeschaft 32 der Schraube 26 und der Ansatz 28 der Kugelhälfte 22 eine Gewindebohrung 33 zur Aufnahme des Gewindeschaftes 32 der Schraube 26 aufweist. Zur leichten Einführung des Gewindeschaftes 32 der Schraube 26 in die Gewindebohrung 33 des Ansatzes 28 besitzt dieser stirnseitig eine im Querschnitt trichterförmig ausgebildete Einführ-Öffnung 34. Nach dem ordnungsgemäßen Zusammenfügen der Kugelhälften 21, 22, was durch die Verzahnung 24 sowie durch die Nut-Feder-Verbindung 25 bewirkt wird, ist die Schraube 26 durch den Durchbruch 29 und die Durchgangsbohrung 31 in der Kugelhälfte 21 in die Gewindebohrung 33 der Kugelhälfte 22 einzudrehen und fest anzuziehen, womit eine feste Verbindung der beiden Kugelhälften 21, 22 gegeben ist. Auf der Kugel 3 können nunmehr die Anschlußteile 4 für die in beliebigen Richtungen von der Kugel abgehenden Rohre 2 befestigt werden.

Da die Verbindung der Rohre 2 mit verschiedenen Winkelausbildungen gegeneinander vorgenommen werden kann, gibt es eine Vielzahl von Varianten für die Ausführung eines einzigen Verbindungselementes. Beispiele aus der Praxis für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verbindungselementes lassen sich vielfach bei allen möglichen Kon struktionen finden. Hier sei vor allen Dingen auf den Aufbau von Messebauten, Gerüsten, Geländern und dergleichen verwiesen, ferner auch auf den Aufbau von Möbeln, wie Tische, Regale und dergleichen mehr. In allen diesen Fällen hat man die Möglichkeit, mit Hilfe des Verbindungselementes nach der Erfindung aus einer Anzahl von Rohren den Aufbau des benötigten Gegenstandes rasch durchzuführen und ihn ebenso leicht wieder zu demontieren.

Die vorstehende Zeichnungsbeschreibung hat die besonders einfache und praktisch zu handhabende Konstruktion des erfindungsgemäßen Verbindungselementes, das sich unbeschadet seiner Einfachheit gleichwohl als besonders variabel erweist, in Einzelheiten verdeutlicht. Obwohl die Erfindung nur an zwei dargestellten Ausführungsbeispielen be schrieben wurde, liegen für den Fachmann naheliegende Abwandlungen der erfindungsgemäßen Lösung, die sich aus dieser Darstellung ergeben, im Rahmen der beanspruchten Anordnung.

Claims

1. Verbindungselement für das stirnseitige Zusammensetzen mehrerer Rohre in jeder beliebigen Richtung in Form eines Knotenpunktes, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Kugel (3), die auf ihrer Oberfläche (5) mit meridianförmig unter einem Winkel von 45° zueinander umlaufenden Längskennzeichnungen (6) und einer mittig zu den Längskennzeichnungen (6) umlaufenden Querkennzeichnung (7) versehen ist, mehrere, jeweils ein aufgestecktes Rohr (2) tragende Anschlußteile (4) im Verlauf der Kennzeichnungen (6, 7) befestigt sind, und daß jedes Anschlußteil (4) eine mit der Kugeloberfläche (5) korrespondierende, kalottenförmige Vertiefung (10) mit einem mittigen Langloch (11) aufweist, das eine in eine an der gewünschten Stelle der zugehörigen Kennzeichnung (6, 7) angebrachte Gewinde bohrung (8) eingedrehte Schraube (9) aufnimmt.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kennzeichnung (6, 7) auf der Kugeloberfläche (5) als im Querschnitt dreieckförmige Nut ausgebildet ist.

3. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kugel (3) hohl und aus zwei durch eine Schraube (26) verbundene Kugelhälften (21, 22) zusammengesetzt ist, deren Trennlinie (23) mittig durch die Querkennzeichnung (7) der Kugel (3) verläuft.

4. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kugelhälften (21, 22) der Kugel (3) über eine umlaufende Verzahnung (24) ineinandergreifen.

5. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß den Kugelhälften (21, 22) der Kugel (3) eine Nut-Feder-Verbindung (25) zugeordnet ist.

6. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kugelhälften (21, 22) der Kugel (3) im Zenit der Längskennzeichnungen (6) im Innern mit gegenüber liegenden, rohrförmigen Ansätzen (27, 28) versehen sind, wobei der Ansatz (27) der einen Kugelhälfte (21) einen mittigen Durchbruch (29) zur Aufnahme des Kopfes (30) der Schraube (26) sowie eine Durchgangsbohrung (31) für den Gewindeschaft (32) der Schraube (26) und der Ansatz (28) der anderen Kugelhälfte (22) eine Gewindebohrung (33) zur Aufnahme des Gewindeschaftes (32) der Schraube (26) aufweist.

7. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß das Anschlußteil (4) auf seiner der Vertiefung (10) gegenüberliegenden Seite in einen hohlen Zapfen (13), auf den das anzuschließende Rohr (2) aufsteckbar ist, übergeht. wobei an der Übergangsstelle eine umlaufende Anschlagfläche (14) verläuft, die bei vollständig auf den Zapfen (13) aufgeschobenen Rohrende eines Rohres (2) dessen Stirnfläche berührt und außen seitig mit dem Rohr (2) plan abschließt.

8. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß in den Zapfen (13) des Anschlußteils (4) zwei gegenüberliegende, in der Ebene des Langloches (11) der Vertie fung (10) des Anschlußteils (4) angeordnete Schlitze (15) ein gelassen sind, die sich bis zur Anschlagfläche (14) für das auf den Zapfen (13) aufgeschobene Rohr (2) erstrecken, und daß der Zapfen (13) mit dem Rohr (2) durch einen Stift (19), der sich durch miteinander fluchtende Bohrungen (18) im Rohr (2) sowie entsprechenden, in den Schlitzen (15) des Zapfens (3) liegenden Bohrungen (17) erstreckt, verbunden ist.

9. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zapfen (13) des Anschlußteils (14) im Bereich seiner Schlitze (15) mit gegenüberliegenden Innenwänden (16) versehen ist.

10. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zapfen (13) des Anschlußteils (4) an seinem freien Ende eine außenliegende, umlaufende Anfasung (20) aufweist.

11. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß sämtliche Bauteile aus Aluminium bestehen.