DE4027739C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine aus zwei zueinander teleskop­ artig verschieblichen Rohren bestehende Spindelstütze mit an einem Innenrohr ausgebildetem Gewinde, auf wel­ chem eine Stellmutter läuft, wobei das Gewinde aufge­ rollt ist.

Derartig ausgebildete Spindelstützen sind aus der Praxis bekannt, wobei ein Innenrohr mit einem langen Außengewin­ de und einer darauf laufenden Mutter, geeigneterweise einer sogenannten Wirbelmutter, versehen ist. Die Ver­ stellung der Länge der Spindelstütze erfolgt über das Gewinde. Um die Wirbelmutter schnell nachstellen zu können, wird meist ein doppelgängiges Trapez- oder Rund­ gewinde verwendet. Man ist in der Regel bestrebt, den Biegewiderstand von Außen- und Innenrohr so abzustimmen, daß er annähernd gleich ist. Bei möglichst geringem Eigengewicht soll eine höchstmögliche Tragfähigkeit erreicht werden. Da das Innenrohr aufgrund seines klein­ eren Durchmessers grundsätzlich ein geringeres Wider­ standsmoment gegen Biegung besitzt, wird zum Festigkeits­ ausgleich bei dem Innenrohr ein abweichender Werkstoff­ kennwert hinsichtlich der zulässigen Fließspannung ver­ wendet. Man kann die zulässige Fließspannung entweder durch einen Werkstoff mit insgesamt höherer Festigkeit erreichen oder durch eine Kaltverfestigung beim Gewinde­ rollen. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß sich im Gewindegrund eine geringere Wandstärke des Innenrohres im Vergleich zur Ausgangswandstärke ergibt. Dies führt grundsätzlich wieder zu einer Schwächung des Innenrohres.

Zum allgemeinen Stand der Technik wird im übrigen noch auf das deutsche Patent 34 45 657 verwiesen.

Ausgehend von dem vorgeschriebenen Stand der Technik stellt sich der Erfindung die Aufgabe, eine Spindelstüt­ ze mit den eingangs vorausgesetzten Merkmale anzugeben, die bei möglichst gleicher Festigkeit des Innen- und Außenrohres gebrauchsgünstiger gestaltet ist.

Diese Aufgabe ist bei der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst. Hierbei ist darauf abgestellt, daß bei einer Öffnung der Gewindeflanken unter einem Winkel von ca. 80-90° eine Gewindetiefe annähernd gleich der Rest­ wandstärke im Gewindegrund ausgebildet ist. Es ist hier­ mit eine sehr gute Ausnutzung des Werkstoffes erzielt. Die projezierte Gewindefläche, die Gewindetiefe, ent­ spricht etwa dem tragenden Querschnitt, der Restwandstär­ ke. Zudem ist nach wie vor auch eine gute Schraubbarkeit gegeben. Überdies erweist sich die Gewindeausbildung auch hinsichtlich Verschmutzungen, insbesondere Betonver­ schmutzungen, als überraschend vorteilhaft. Derartige Verschmutzungen haften weit weniger gut an dem Gewinde. Sie lassen sich jedenfalls sehr leicht lösen. Bedingt durch die günstigen geometrischen Verhältnisse des Gewin­ des wird auch eine hohe Dauerfestigkeit des Innenrohres erzielt. Wesentlich ist auch, daß das Gewinde praktisch über die gesamte Länge des Innenrohres ausgebildet ist. Die Kerbspannungen sind sehr gering. Die Gewindeflanken des Gewindetales besitzen bei dem angegebenen Öffnungs­ winkel einen Flankenwinkel von ca. 40-45°. Gleichwohl wird aber eine hohe Kaltverfestigung beim Aufrollen des Gewindes erreicht. Die Kaltverfestigung beträgt etwa 30%.

Weiterhin ist das Innenrohr bevorzugt sehr dünnwandig ausgebildet. Vorzugsweise in einem Verhältnis von Durch­ messer zu Wandstärke von etwa 18. Die relativ hohe Kalt­ verfestigung ermöglicht es, das geringere Widerstandsmo­ ment des Innenrohres durch eine größere zulässige Span­ nung auszugleichen. Der Steigungswinkel des Gewindes liegt vorteilhafterweise an der Grenze der Selbsthem­ mung. Bedingt durch diesen bei ca. 6° liegenden Stei­ gungswinkel ist kein weiteres Hemmelement oder ähnliches zum Absichern der Wirbelmutter erforderlich. Die angege­ benen Verhältnisse ermöglichen es auch, daß das Innen­ rohr aus einem üblichen Baustahl besteht, beispielsweise einem ST 37. Speziell wird hier ein ST 37-2 bevorzugt eingesetzt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Spindelstütze in Seiten­ ansicht,

Fig. 2 ein mit einem Gewinde versehenes Innenrohr der Spindelstütze,

Fig. 3 eine Detailvergrößerung gemäß III in Fig. 1, zur Verdeutlichung des Gewindeprofils, im Längsschnitt und

Fig. 4 eine Darstellung gemäß Fig. 1, wobei jedoch das Innenrohr bis zu einem Endanschlag heraus­ gedreht ist, im Teilschnitt.

Die als ganzes mit der Ziffer 1 versehene Spindelstütze besitzt ein Außenrohr 2 und ein Innenrohr 3. Das untere Stirnende des Außenrohres 2 ist mit einer Fußplatte 4 bestückt, während das aus dem Außenrohr 2 herausragende Ende des Innenrohres 3 stirnseitig eine Kopfplatte 5 trägt.

Im oberen Bereich ist das Außenrohr 2 außenwandseitig mit vier, mit gleichem Abstand zueinander angeordneten Sicken 6 versehen. Die innenwandseitigen Erhebungen der Sicken 6 dienen als Endanschlag für das Innenrohr 3.

Das in dem Außenrohr 2 verschiebbar angeordnete Innen­ rohr 3 besitzt in etwa die gleiche Länge wie das Außen­ rohr 2. Von der Kopfplatte 5 ausgehend erstreckt sich ein Außengewinde 7 bis in das untere Viertel des Innen­ rohres 3. In seinem unteren Endbereich ist das Innenrohr 3 zur Ausbildung einer Anschlagschulter 8 aufgeweitet.

Das Innenrohr 3 ist aus Baustahl ST 37-2 hergestellt und sehr dünnwandig ausgebildet, wobei das Verhältnis von Durchmesser zu Wandstärke etwa 18 beträgt.

Das Außengewinde 7 ist auf das Innenrohr 3 aufgerollt. Es handelt sich diesbezüglich um ein doppelgängiges, trapezartiges Gewinde , wobei der Öffnungswinkel Alpha des Gewindetales ca. 90 beträgt (vgl. Fig. 3). Dabei ist das Gewinde 7 so gestaltet, daß die Restwandstärke a im Gewindegrund 9 annähernd gleich der Wandstärke des Ausgangsrohres ist. Der Steigungswinkel des Gewindes 7 liegt an der Grenze der Selbsthemmung von ca. 6°. Die Innenwandung des Innenrohres 3 ist durch das Gewinderol­ len wellenartig verformt, wobei dem Wellenberg der Gewin­ degrund 9 und dem Wellental der Gewindekopf 10 gegenüber liegt.

Die Gewindetiefe t ist annähernd gleich der Restwandstär­ ke a im Gewindegrund 9. Die Breite b des Gewindekopfes 10 entspricht etwa dem Eineinhalbfachen der Wandstärke a. Es ist damit insgesamt eine optimale Tragfähigkeit erreicht. Nicht nur ist die Gewindetiefe gleich der Restwandstärke im Gewindegrund. Auch ist die Scherfläche der Gewindeflanke auf die Flächenpressung der Gewinde­ flanke abgestimmt.

Die Länge der gesamten Spindelstütze 1 wird mittels einer Wirbelmutter 11 eingestellt. Diese liegt auf dem oberen Stirnende des Außenrohres 2 auf und ist über Radialstege 12, die sich an der Außenwandung des Außen­ rohres 2 abstützen, kippsicher gelagert. An der Mantel­ fläche der Wirbelmutter 11 angordnete sich diametral gegenüberliegende Handhaben 13 dienen einem erleichter­ ten Drehen der Wirbelmutter 11.

Zum Verstellen der Länge der Spindelstütze 1 wird die Wirbelmutter 11 gedreht, wobei das Innenrohr 3 sich aus dem bzw. in das Außenrohr 2 bewegt.

Die maximale Länge der Spindelstütze 1 ist wie aus Fig. 4 ersichtlich definiert. Bei maximalem Herausdrehen des Innenrohres 3 stützt sich die Anschlagschulter 8 des Innenrohres 3 an den durch die Sicken 6 des Außenrohres 2 gebildeten Anschlagstegen ab. Ein weiteres Herausdre­ hen des Innenrohres 3 ist nicht möglich.

Claims (5)

1. Aus zwei zueinander teleskopartig verschieblichen Rohren (Außenrohr 2, Innenrohr 3), insbesondere Stahlroh­ ren, bestehende Spindelstütze (1) mit an einem Innenrohr (3) ausgebildetem Gewinde (7), auf welchem eine Stellmut­ ter (Wirbelmutter 11) läuft, wobei das Gewinde (7) aufge­ rollt ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Öffnung der Gewindeflanken unter einem Winkel von ca. 80-90° eine Gewindetiefe (t) annähernd gleich der Restwandstär­ ke (a) im Gewindegrund ist.

2. Spindelstütze, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr sehr dünnwandig ausge­ bildet ist.

3. Spindelstütze, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Durchmesser zur Wandstärke des Innenrohres (3) ca. 18 entspricht.

4. Spindelstütze, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigunswinkel des Gewindes (7) an der Grenze der Selbsthemmung liegt.

5. Spindelstütze, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (3) aus einem Baustahl besteht.