DE3102211C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung zum lös­ baren Verbinden zweier Hohlprofile nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE-OS 26 03 228 ist ein lösbarer Klemmverschluss zur Verbindung zweier Hohlprofile bekannt, bei welchem eine Druck­ feder bestrebt ist, einen Spannbolzen in eine Nicht-Klemm­ lage zu drücken. Der Spannbolzen ist durch die Spitze einer Druckschraube arretierbar. Vom Spannbolzen ragt ein in eine Nut eingreifender Stellstift ab, so daß beim Eindrehen der Druckschraube der Spannbolzen kombiniert axial-drehbewegbar ist. Das Verbinden der beiden Hohlprofile ist nur dann möglich, wenn zum Einfahren des über das erste Hohlprofil vorstehenden Spannbolzen-Kopfes in die Nut des zu verbindenden zweiten Hohlprofiles ein seitlicher Raum zur Verfügung steht oder die Hohlprofile relativ zueinander verschwenkt werden können.

Die CH-PS 5 14 098 betrifft eine Einrichtung zum Verbinden zweier Hohlprofile, wobei der mit einem Kopf versehene Spann­ bolzen lediglich eine Axialbewegung ausführt. Zum Zusammenfügen muß die eine Hohlprofilschiene verschwenkt werden oder es muß genügend Raum zur Verfügung stehen für die Einführung des Kopfes von einer offenen Stirnseite her.

Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Spann­ vorrichtung zum lösbaren Verbinden zweier Hohlprofile der eingangs genannten Art so fortzubilden, daß die beiden mit­ einander zu verbindenden Hohlprofile im losen gegeneinander anliegenden Zustand festklemmbar sind, unter Vermeidung einer Verschwenkung des einen Hohlprofiles relativ zum andern oder Beanspruchung eines seitlichen Raumes um den Spannbolzenkopf in Eingriff zu bringen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

Auf diese Weise lassen sich Hohlprofilschienen im gegeneinander anliegenden Zustand verklemmen, da der Kopf des Spannbolzens sich hinter die Stirnfläche zurückziehen läßt. Dadurch ergeben sich zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten, namentlich bei komple­ xen räumlichen Gebilden. Beispielsweise lassen sich mit derar­ tigen Spannvorrichtungen zwischen ortsfesten Pfosten, passend abgelängte Querstreben einsetzen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Fig. 1 eine Ansicht eines Hohlprofilkörpers und einer an diesen festgeklemmten Hohlprofilschiene

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie E-E in Fig. 1

Fig. 3 eine Ansicht einer in den Drehzapfen gemäß Fig. 4 einsetzbaren Druckschraube

Fig. 4 eine Ansicht eines Drehzapfens

Fig. 5 eine Ansicht eines zum Einsetzen in den Hohlprofil­ körper bestimmten Lagerkörpers

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Spannbolzen samt Führungs­ blech

Fig. 7 ein Grundriß des Spannbolzens samt Führungsblech

Fig. 8 eine schematische Darstellung der Lage des Drehzapfens und des Spannbolzens in ihrer zurückgezo­ genen Position

Fig. 9 eine Seitenansicht der Lage des mit dem Spannbolzen verbundenen Verankerungskopfes

Fig. 10 eine schematische Darstellung der Lage des Spann­ bolzens in einer ersten, herausgeschobenen Position

Fig. 11 eine Seitenansicht des Verankerungskopfes in der Lage gemäß Fig. 10

Fig. 12 eine schematische Darstellung der Lage des Spann­ bolzens und des Drehzapfens in einer ersten Dreh­ phase

Fig. 13 eine Seitenansicht der Lage des Verankerungskopfes in der Position gemäß Fig. 12

Fig. 14 eine schematische Darstellung der Lage des Spann­ bolzens und des Drehzapfens in der Spannposition

Fig. 15 eine Seitenansicht der Lage des Verankerungskopfes gemäß Fig. 14

Ein vorzugsweise aus einer Aluminium-Legierung bestehender Hohlprofilkörper 1 soll mit einer Hohlprofilschiene 2 lös­ bar verbunden werden. Dies erfolgt mit Hilfe eines je mit einem Verankerungskopf 12 versehenen Spannbolzens 3, welcher in einen von vier Längsschlitzen 15 der Hohlprofilschiene 2 eingreift. Die Hohlprofilschiene 2 enthält außen quadrati­ sche Begrenzungsflächen, wobei vier eine Pfeilspitze bildende Schenkel 17 vorhanden sind. Diese sind mit je einem Diagonal­ steg 14 zu einem inneren Quadrat verbunden, in dessen Innern sich ein Zentralhohlraum 16 befindet. Die Längsschlitze 15 münden je in einen an der Mündung verengten Hohlraum 18 ein. Diese Hohlprofilschiene 2 ist symmetrisch ausgebildet; somit sind alle vier Längsschlitze und Hohlräume 18 gleich ausgebildet. Im zusammengefügten Zustand liegt die eine Außenfläche dieser Hohlprofilschiene 2 direkt gegen die Stirnseite 27 des Hohlprofil­ körpers 1 an.

Um die Hohlprofilschiene 2 an die Stirnseite des relativ breiten, plattenartigen Hohlprofilkörpers 1 anzuklemmen, ist mindestens ein Spannbolzen 3 vorhanden, der mit einem im Hohlprofilkörper 1 befestigten Lagerkörper 4 und einem in diesen eingeschraubten Drehzapfen 5 zusammenwirkt. Zum Einsetzen des Lagerkörpers 4 und des in diesen einschraubbaren Drehzapfens 5 ist im Hohlprofil­ körper 1 eine Bohrung 9 vorhanden, welche gegenüber dem Durch­ messer des Drehzapfens 5 geringes Spiel hat, so daß er sich leichtgängig verdrehen läßt. An der gegenüberliegenden Wand des Hohlprofilkörpers 1 ist eine zylinderförmige Vertiefung vor­ handen, in welche der Lagerkörper 4 mit seiner Schulter 26 ein­ greift. Der Lagerkörper 4 wird von der offenen Stirnseite des Hohlprofiles her unter Überwindung einer leichten elastischen Vorspannung eingesetzt. Anstelle einer nicht durchgehenden Ver­ tiefung - wie sie in Fig. 2 gezeigt ist - ist es jedoch möglich, auch hier eine durchgehende Bohrung vorzusehen, falls dies aus ästhetischen Gründen nicht stört.

Damit der Hohlprofilkörper 1 und die Hohlprofilschiene 2 im aneinander anliegenden Zustand mit Hilfe des Spannbolzens 3 sicher aneinander festgeklemmt werden können, ist es notwen­ dig, daß der Spannbolzen 3 mit seiner Schmalseite seines Ver­ ankerungskopfes 12 in den Längsschlitz 15 eingeschoben wer­ den kann. Hernach muß er um etwa 90° verdreht werden, damit er die Schenkel 17 hintergreifen kann, worauf dann die eigent­ liche Klemmbewegung in der der Ausschiebebewegung entgegen­ gesetzten Richtung erfolgt. Zu diesem Zwecke ist der Spann­ bolzen mit einem radial abstehenden, allenfalls leicht geneig­ ten oder gebogenen Stellstift 6 versehen. Dieser über den Spannbolzen 3 vorstehende Stellstift 6 greift in eine Längs­ nut 7 des Drehzapfens 5 ein, wobei die Längsnut 7 eine rechteckige Querschnittsform hat, wobei die Nutbreite wesent­ lich breiter ist als der Durchmesser des Stellstiftes 6. Der Drehzapfen 5 weist gemäß Fig. 4 ein Außengewinde 22 auf, mit dem er in ein Innengewinde 23 des zylindrischen Lager­ körpers 4 (Fig. 5) axial eingeschraubt werden kann. Es wäre indessen auch eine Ausführungsform ohne ineinandergreifende Gewinde möglich, bei welcher der zylindrische Drehzapfen 5 in einer zylindrischen Bohrung des Lagerkörpers 4 drehbar aber gegen Axialverschiebung gesichert eingreifen würde. Der Lagerkörper 4 ist mit einer Querbohrung 25 versehen, in welche der Spannbolzen 3 leicht beweglich hineinragt.

Um die korrekte Lage zwischen Hohlprofilkörper 1 und Hohlpro­ filschiene 2 und damit den zuverlässigen Eingriff des Spann­ bolzens sicherzustellen, sitzt auf dem Spannbolzen 3 ein Füh­ rungsblech 11, das von Längsrippen 19 im Innern des Hohlpro­ filkörpers 1 geführt wird und das somit gegen Verdrehung ge­ sichert ist. Von diesem Führungsblech 11 ragen trapezartige Ansätze 13 nach außen und greifen in den Längsschlitz 15 beidseits des Verankerungskopfes 12 des Spannbolzens ein. Dieses Führungsblech 11 ist durch eine Wendelfeder 31 in Axialrichtung des Spannbolzens 3 abgefedert und liegt gegen eine Schulter 32 des Spannbolzens 3 an.

Im zusammengesetzten Zustand greift somit der Stellstift 6 in die Nut 7 des Drehzapfens 5 ein, so daß er in ständiger Wirk­ verbindung mit dem Drehzapfen 5 steht. Durch Verdrehung des Drehzapfens 5 von außen mit Hilfe eines Sechskantschlüssels od. dgl. führt der Stellstift 6 eine kombinierte Axial- und Drehbewegung aus. Die gegenseitigen Abmessungen von Stell­ stift 6 und Nut 7 sind so gewählt, daß zwischen den beiden End­ lagen ein Drehwinkel von mehr als 180°, vorzugsweise etwa 225° bis 300° auszuführen ist. Zur Begrenzung des Drehwinkels des Drehzapfens 5 ist der Spannbolzen 3 mit einem im Durchmesser größeren Ansatz 36 od. dgl. als Anschlag versehen.

Der Bewegungsverlauf ist kinematisch relativ kompliziert, kann aber vereinfacht in drei Phasen unterteilt werden, nämlich eine Ausschiebephase, eine Drehphase und eine Rückzugsphase. Die vom Drehzapfen 5 ausführbare Drehbewegung der Nut 7 erstreckt sich beidseits einer Totpunktlage bzw. einer Ebene E-E (Fig. 1), die gebildet wird aus der Längsachse des Spannbolzens 3 und der Dreh­ axe des Drehzapfens 5. Zwischen dem Stellstift 6 und den Schmal­ seiten 28 des Verankerungskopfes besteht - in Axialrichtung auf den Verankerungskopf 12 gesehen - ein spitzer Winkel.

Um den Spannbolzen 3 in seiner Klemmlage zu sichern, ist eine Druck­ schraube 20 vorhanden, welche in ein zentrales Gewinde 21 des Dreh­ zapfens 5 eingeschraubt wird. Die Spitze dieser Druckschraube 20 wirkt mit einer kegelförmigen Ausnehmung 30 im Spannbolzen 3 zusam­ men. Diese Ausnehmung 30 ist in der Klemmlage des Spannbolzens 3 gegenüber der Spitze 37 der Druckschraube 20 in Axialrichtung etwas versetzt, so daß beim Festziehen der Druckschraube 20 eine den Spannbolzen 3 in die Klemmlage ziehende Kraftkomponente entsteht. Die Wirkungsweise dieser Einrichtung geht im Detail aus den Fig. 8 bis 15 hervor. In der Ausgangslage, in welcher der Spannbolzen 3 und der Drehzapfen 5 die in Fig. 8 dargestellte Relativlage ein­ nehmen, befindet sich der Spannbolzen 3 in einer zurückgezogenen Lage, so daß sein Verankerungskopf 12 hinter der Stirnfläche 27 des Hohlprofilkörpers 1 liegt. Dabei nimmt er die in Fig. 8 und 9 dargestellte Lage ein, in welcher er in einen Längsschlitz 15 der Hohlprofilschiene 2 einzugreifen in der Lage ist. Falls die Hohl­ profilschiene 2 vertikal verläuft und sich damit auch die Längs­ schlitze 15 vertikal erstrecken, verlaufen auch die zueinander parallelen Seitenflächen 28 praktisch vertikal. Die Breite dieses Verankerungskopfes 12 zwischen den beiden Seitenflächen 28 ist schmäler als die Breite der Längsschlitze 15. Wenn mit Hilfe eines in ein Sechskantloch 29 eingreifenden Schlüssels der Drehzapfen 5 in Richtung des Pfeiles D ge­ dreht wird, nimmt der Drehzapfen 5 vorerst die in Fig. 10 dargestellte, teilweise ausgeschobene Lage ein. Da der Stell­ stift 6 mit der Nut 7 im Eingriff ist, bewirkt diese erste Teilverdrehung des Drehzapfens 5 aus der in Fig. 8 gezeigten Lage in die in Fig. 10 dargestellte Lage, eine Axialver­ schiebung des Spannbolzens 3 in Richtung des Pfeiles A, so daß der Verankerungskopf 12 über die Stirnfläche 27 des Hohl­ profilkörpers 1 hinaustritt. Die Drehlage des Spannbolzens 3 und damit auch des Verankerungskopfes 12 bleibt angenähert un­ verändert. Bei einer Weiterdrehung des Drehzapfens 5 in Rich­ tung des Pfeiles D nehmen die Teile schließlich die in den Fig. 12 und 13 dargestellte Relativlage ein, indem nun der Spannbolzen 3 noch weiter in Richtung des Pfeiles A ausgescho­ ben wird und außerdem bewirkt der ständig in die Nut 7 ein­ greifende Stellstift 6 eine Winkelverdrehung des Spannbolzens 3 und damit auch des Verankerungskopfes 12 in Richtung des Pfeiles B, wie dies aus Fig. 13 hervorgeht. In dieser Posi­ tion hintergreift der Verankerungskopf 12 nun die Schenkel 17 der Hohlprofilschiene 2. Die Weiterdrehung des Drehzapfens 5 in Richtung des Pfeiles D bewirkt, daß schließlich der Spann­ bolzen 3 die in Fig. 14 und 15 ersichtliche Querlage einnimmt, die gegenüber der Ursprungslage gemäß den Fig. 8 und 9 um etwa 90° verschwenkt ist. Da der Totpunkt überschritten ist, beginnt sich der Spannbolzen bei einer Weiterdrehung des Dreh­ zapfens 5 in Pfeilrichtung D in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen, also in Richtung des Pfeiles C, wobei er gegen die Innenseite der Schenkel 17 der Hohlprofilschiene 2 anzuliegen kommt und die Hohlprofilschiene 2 gegen die Stirnfläche 27 des Hohlprofilkörpers 1 zieht. Wenn schließlich die in Fig. 1 dargestellte Endlage erreicht ist, bewirkt die auf den Spann­ bolzen 3 in Richtung des Pfeiles C ausgeübte Kraft, daß die Hohlprofilschiene 2 reibungsschlüssig gegen den Hohlprofilkör­ per 1 angezogen wird. Damit sich der Spannbolzen 3 nicht unge­ wollt lösen kann, wird die Druckschraube 20 im Drehzapfen 5 eingeschraubt, so daß deren Spitze in die Ausnehmung 30 ein­ greift. Diese Ausnehmung 30 im Spannbolzen 3 ist in Längs­ richtung leicht versetzt angeordnet, so daß die Druckschraube 20 auf den Spannbolzen 3 eine Kraft in Richtung des Pfeiles C ausübt und dadurch der Spannbolzen 3 in seiner Lage ge­ sichert ist und zudem die Anpreßkraft aufrecht erhalten bleibt. Das Verdrehen des Drehzapfens 5 und der Druckschrau­ be 20 erfolgt somit in der gleichen Einstecklage des Schlüs­ sels.

Das Lösen der Verbindung geschieht in umgekehrter Reihenfolge, so daß durch eine Drehung des Schraubenschlüssels in der Gegenrichtung, also entgegen der Richtung des Pfeiles D, vor­ erst die Druckschraube 20 gelockert und hernach der Drehzap­ fen 5 entgegen der Richtung des Pfeiles D in die Ausgangsla­ ge gemäß Fig. 8 zurückgedreht wird. Die Druckschraube 20 ist oben gegen Herausdrehen durch einen starr in den Drehzap­ fen 5 eingesetzten Ring 34 gesichert, wodurch auch in der Öffnungsrichtung auf den Drehzapfen 5 eine positive Kraft ausgeübt werden kann, indem die Druckschraube 20 mit ihrer oberen Stirnfläche gegen diesen Ring anliegt und dadurch den Drehzapfen 5 mitnimmt.

Mit dem Drehschlüssel wird somit eine Doppelfunktion ausge­ übt, indem einmal der Drehzapfen 5 verdreht wird und außer­ dem mit dem gleichen Drehschlüssel auch die Druckschraube 20 ein- und ausgeschraubt wird.

Zum Einsetzen bzw. Lösen des Lagerkörpers 4 in das Innere des Hohlprofilkörpers 1 wird so vorgegangen, daß vorerst der La­ gerkörper 4 in den Hohlprofilkörper 1 eingesetzt wird. Hier­ auf wird der Spannbolzen 3 in die Bohrung 25 eingeschoben, wo­ bei darauf geachtet wird, daß der Stellstift 6 in die Längs­ nut 24 des Lagerkörpers 4 eingreift. Diese nur einseitig an­ gebrachte Längsnut 24 erstreckt sich entlang einer Mantellinie des Drehzapfens 5 über mindestens eine Teillänge. Hernach wird der Drehzapfen 5 in das Gewinde 23 eingeschraubt und der Dreh­ zapfen in eine solche Lage gedreht, daß seine Nut 7 mit der Nut 24 übereinstimmt. Sodann kann durch Verdrehung des Ver­ ankerungskopfes 12 der Spannbolzen 3 etwas verdreht werden, damit der Stellstift 6 in die Nut 7 eingreift. Hierauf wird der Drehzapfen mit Hilfe eines Drehschlüssels in die in Fig. 8 dargestellte Ausgangslage verdreht.

Claims (7)

1. Spannvorrichtung zum lösbaren Verbinden zweier Hohlprofi­ le (1, 2) mittels eines mit seinem Verankerungskopf (12) den hinterschnittenen Längsschlitz (15) des einen Hohl­ profils (2) hintergreifendem Spannbolzens (3), der in einem in dem anderen Hohlprofil (1) eingesetzten Lager­ körper (4) beweglich gehalten ist, wobei der Spannbolzen (3) durch eine von außerhalb des anderen Hohlprofils (1) betätigbare mit ihrer kegelförmigen Spitze (37) in eine Ausnehmung (30) am Spannbolzen (3) eingreifende Druck­ schraube (20) arretierbar ist und der Spannbolzen (3) einen radial oder schräg abstehenden Stellstift (6) auf­ weist, der in eine Nut (7) eingreift und über diese Wirkverbindung der Spannbolzen (3) kombiniert axial- und drehbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß über diese Wirkverbindung der Spannbolzen (3) über einen im Lagerkörper (4) gehaltenen Drehzapfen (5) und der in ihm angeordneten Druckschraube (20) derart betätigbar ist, daß bei einer Verdrehung des Drehzapfens (5) der Spannbolzen (3) nacheinander eine axiale Ausschiebbewe­ gung, eine Drehbewegung und in der verdrehten Lage eine Spannbewegung in der Gegenrichtung ausführt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hut (7), in die der am Spannbolzen (3) befindliche Stellstift (6) eingreift, im Drehzapfen (5) angebracht und beidseitig einer Ebene (E) bewegbar ist, die aus der Längsachse des Spannbolzens (3) und der Drehachse des Drehzapfens (5) gebildet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (7) im Drehzapfen (5) gerade ist, parallel zur Drehachse des Drehzapfens (5) verläuft und eine Breite hat, die wesentlich größer ist als der Durchmesser des Stellstiftes (6).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Drehrichtungen des Dreh­ zapfens (5) je eine Anschlagstellung vorhanden ist und die der Arretierung und Sicherung der Spannlage dienende und auf den Spannbolzen (3) einwirkende Druckschraube (8) im Drehzapfen (5) eingesetzt und relativ zu diesem ver­ drehbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Drehzapfen (5) als Gewindestöpsel ausgebildet ist, der mit dem Lagerkörper axial verschraubt ist und gegen eine Bohrung (9) im einen Hohlprofilkörper (1) anzuliegen bestimmt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf den Spannbolzen (3) ein zum Bestim­ men der Relativlage der beiden Hohlprofilkörper (1, 2) vor­ gesehenes Führungsblech (11) schwenkbar und federnd aufge­ setzt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehbewegung des Spannbolzens (3) mindestens 45°, vorzugsweise 75° bis 90° beträgt.