[0001] Die Erfindung betriftt eine Lochscheibe für Verbindungsvorrichtungen für Gerüstelemente,
die auf vertikalen Gerüstelementen, wie Stielen, Stützen, Zwischenteilen, Sonderbauteilen,
zum Anschluß von keilförmig zulaufenden Anschlußköpfen mit Durchsteck-Keilen befestigbar
ist und weiche verschieden große Keil-Löcher aufweist, deren kleineres am Außenumfang
eine ebene, in der Einbaulage vertikale Keilanlagefläche aufweist, die nur um das
Einbauspiel breiter als die Dicke des Keiles ist und deren restliche Begrenzungen
Wölbungen aufweisen.
[0002] Aus DE-PS 24 49 124 C3 sind Verbindungsvorrichtungen für Gerüstelemente mit Lochscheiben,
Anschlußköpfen und Keilen bekannt. Für solche Verbindungsvorrichtungen werden hochfeste
Lochscheiben benötigt, wobei an dem jeweils nach außen zu liegenden Lochrand eine
Keilanlagefläche gebildet ist, an der sich der Keil abstützt, während es für die genaue
Positionierung auf den inneren Rand des Keil-Loches nicht ankommt. Für eine gut ausgerichtete
Montage ist es besonders sinnvoll, den Anlagebereich von wenigstens einzelnen Keilverbindungen
auch winkelmäßig genau zu begrenzen. Das wird mit den aus der vorgenannten Patentschrift
ersichtlichen Mitteln erreicht. Lochscheiben mit entsprechenden Keil-Löchern, und
zwar wechselweise kleinen und großen, wie aus den Zeichnungen ersichtlich, haben sich
seit 15 Jahren bewährt.
[0003] Im Zuge der Forderungen nach leichteren Gerüsten, die vor allem für Schnellmontagen
bei handwerklichen, aber insbesondere auch bei industriellen Anwendungen ergeben,
beispielsweise wenn im Innern von Kesseln, Enstaubungs-, Entgiftungseinrichtungen
und dgl. in kurzer Zeit und durch kleine Öffnungen Gerüste eingebracht werden müssen,
hat es sich ergeben, daß Gerüstelemente aus Leichtmetall herzustellen sind. Standardisierte
Gerüste sind an bestimmte, für alle untereinander austauschbaren Elemente verbindliche
Abmessungen gebunden. Deshalb werden die zulässigen Belastungen durch die Materialeigenschaften
und die vorgegebenen Abmessungen oft stark begrenzt.
[0004] Vor allem die Bereiche um die Keil-Löcher stellen die Kraftangriffs- und Übertragungsbereiche
dar, die für eine Optimierung der Spannkräfte und Nutzlasten ausgenutzt werden können.
Die grundsätzliche Verwendung von Leichtmetall für derartige Gerüste ist z. B. in
DE-OS 37 02 057 A1 bekannt geworden. Dabei hat man aber stets die alten Lochformen
verwendet und nur das Einbau- und Montagespiel sowie gewisse Toleranzen im Rahmen
des Möglichen auszunutzen versucht, nicht jedoch die Spannungsverläufe in den Loch-Scheiben
zu beeinflussen gewußt.
[0005] Aus FR- 2 553 456 A1 ist eine Verbindungsvorrichtung für das Verbinden horizontaler
und vertikaler Gerüstelemente aus Aluminium bekannt, bei der ein vierarmiges, in einem
spanlosen Formverfahren hergestelltes Verbindungsteil Arme aufweist, deren vertikale
Dicke nach außen hin abnimmt. Im Bereich des Rohres sid an dem Verbindungsteil sind
spezielle Abstützflächen für die Anlage von Befestigungsschuhen ausgebildet. Zwischen
den Armen sind äußere Freiräume belassen. Die Arme haben für das Durchstecken von
Keilen radiale Ausnehmungen, deren Vertikalflächen keilförmig und zum Teil gerundet
gestaltet sind. Im Bereich des vertikalen Rohres sind die Ausnehmungen jeweils mit
einem Halbkegelstumpf gebildet, der mit einem Knick in die Seitenwände der Ausnehmungsbegrenzung
übergeht. Die nach außen, mit dem größten Radialabstand zum Zentrum liegende Endbegrenzung
jeder Ausnehmung ist ebenfalls als Teilkegel ausgebildet. Neben den Ausnehmungen sind
Rippen und Profilierungen gebildet. In den Diagonalbereichen können keine Horizontalrohre
angeschlossen werden. Eine glatte, vertikale, gerade und dadurch große Flächenkräfte
aufnehmende Keilanlagefläche ist nicht vorgesehen. Aufgrund der ganzen Bauform des
Profilteiles ergibt sich ein anderer Kraftverlauf als bei ebenen Scheiben, welche
auch zwischen den Keillöchern für den untereinander rechtwinkligen Anschluß von Horizontalelementen
weitere, in Zwischenbereichen liegende Keillöcher für den Anschluß von Diagonalstäben
benötigen.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in den für die Kraftausbreitung, -Übertragung
und den Spannungsverlauf wichtigen Bereichen derartiger, mit ihren wesentlichen Merkmalen
vorn behandelter Loch-Scheiben zur Erhöhung zulässiger Spannkräfte und Nutzlasten
durch geeignete Formgestaltung Verbesserungen zu erzielen.
[0007] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die gesamten Lochbegrenzungen der kleinen Keil-Löcher
mit Ausnahme der Keilanlagefläche einen kontinuierlich knickfrei durchlaufenden Kurvenzug
bilden, der zum durch die Mitte der Keilanlagefläche verlaufenden Radius symmetrisch
ist.
[0008] Während die bisherigen Loch-Ecken auch im Nahbereich der Stiele scharfkantig ausgebildet
wurden, weil man die Keile durch die Lochränder führen wollte, ist man nun nach langer
Zeit entgegen der bisherigen Annahme zu der entscheidenden Erkenntnis gelangt, daß
man durch Verbesserung der Lochrandgestaltung im Nahbereich der Scheibe, dort, wo
die Querschnitte am geringsten sind, durch -Vermeidung spitzer Ecken eine für die
Leichtmetall-Ausführung bedeutende Verbesserung erzielen kann, wenn man eine knickfreie
Lochrandausbildung wählt. Diese erhält zweckmäßig die im Anspruch 2 genannte, etwa
birnenförmige Gestalt. Je nach Gestaltung der Randbereiche und des Einleitens der
Kräfte in die Lochscheibe und des Überleitens in den Stiel kann jedoch auch eine etwas
abgewandelte Form benutzt werden, wobei jedoch die Keilanlagefläche in der vorgesehenen
Form verbleibt und die übrige Linienführung kontinuierlich und knickfrei durchläuft.
Weitere Einzelheiten, Vorteile, Merkmale und Gesichtspunkte der Erfindung ergeben
sich auch aus dem nachfolgenden, anhand der Zeichnungen abgehandelten Beschreibungsteil.
[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Lochscheibe wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.
[0010] Es zeigen:
Fig. 1 Die Draufsicht auf eine Lochscheibe und
Fig. 2 einen Vertikalschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1.
[0011] Die Lochscheibe 10 hat einen äußeren, zylindrisch begrenzten Rand 11 mit dem Durchmesser
12, der bei den Ausführungen einer besonders bewährten Gestaltung 124 mm beträgt.
Die Lochscheibe 10 hat eine Dicke 14, die in der bewährten Ausführung 10 mm beträgt.
Die Lochscheibe 10 hat weiter eine Zentralbohrung 15, die einen Durchmesser 16 hat.
Der Durchmesser 16 beträgt bei einer bewährten Ausführung 48,8 mm und paßt genau auf
entsprechende Rohre, die für Stiele und Stützen sowie sonstige Gerüstelemente zu verwenden
sind. Die Lochscheibe besteht aus Leichtmetall, beispielsweise einer Al-Mg-Si-Legierung
und kann aus entsprechenden Platten ausgestanzt sein. Sie wird auf die Rohre in geeigneter
Weise aufgesteckt und beispielsweise durch Schweißen befestigt. Es sind jedoch auch
andere Befestigungsarten, wie Aufschrumpfen, Einbördeln, Einkleben oder sonstige Verformungs-
und Befestigungstechniken anzuwenden.
[0012] Die Lochscheibe 10 hat zwei verschiedene Typen von Keil-Löchern. Dabei gibt es größere,
in den Diagonalen jeweils einander gegenüberliegende Keil-Löcher 20, die von zwei
auf Kreisabschnitten verlaufenden Teil-Kreis-Loch-Wänden 21 und 22 sowie zwei Radial-Rändern
23.1 und 23.2 begrenzt sind und in den Ecken mit dem Eck-Radius 24 ausgerundet sind.
Die innere Teil-Kreis-Loch-Wand 21 der Keil-Löcher 20 verläuft in einem Abstand 17
zur Innenwand 15.1 der Zentralbohrung 15, der beispielsweise etwa 5,6 mm beträgt,
so daß sich ein innerer Begrenzungskreis vom Durchmesser 25 mit beispielsweise 60
mm ergibt.
[0013] Die äußere Teil-Kreis-Loch-Wand 22 verläuft auf einem Keilanlagekreis, dessen Durchmesser
26 im gewählten Ausführungsbeispiel 100 mm beträgt. Die äußeren Teil-Kreis-Loch-Wände
22 stellen die Keilanlageflächen der großen Löcher dar, die es gestatten, entsprechende
Anschlußköpfe mit Keilen unter nicht genau zwingend festgelegten Winkeln anzuschließen,
was insbesondere unter 45° zu den übrigen Anschlüssen für Diagonalstäbe, aber bei
schiefwinkligen Montagen und Zusatzelementen auch unter anderen Winkeln möglich ist.
[0014] Solche Keil-Löcher 20 sind bisher schon stets in gleicher Form benutzt worden. Dabei
ist der Winkelbereich, den das Loch einnimmt mit 27 angegeben und er beträgt etwa
40°, wobei der Restwinkel 28 zu den Hauptachsen 29.1 und 29.2 25° beträgt, so daß
die großen Keil-Löcher 20 symmetrisch über die Diagonale verlaufen.
[0015] Die für die Erfindung wichtigen kleinen Keil-Löcher 30 haben eine besondere Form.
Dabei ist die äußere Keilanlagefläche 31 als Tangente oder Sehne in dem Keilanlagekreis
26 ausgebildet, wobei es auf die Unterschiede zwischen Sehne und Tangente wegen der
Kürze der Strecke nicht ankommt. Die Keilanlagefläche 31 hat eine Breite 32, die beim
Ausführungsbeispiel etwa 6 bis 6,5 mm beträgt, auf jeden Fall so breit ist, wie die
Dicke üblicher Keile zuzüglich eines Montage- und Ausgleichspiels von etwa 0,5 bis
1 mm. Die radiale Lochtiefe 33 entspricht der Lochtiefe der großen Keil-Löcher 20,
jedoch ist die Begrenzungsform hier in besonderer Weise gewählt. Während die bisherigen
der Zentrierung dienenden Keil-Löcher mit leicht gewölbten, etwa radial liegenden
Längswänden und einer inneren tangential oder als Sehne liegenden, scharfkantig abgeknickten
Kontur ausgebildet waren, hat die gesamte Lochbegrenzung 35 oder Kontur bei der erfindungsgemäßen
Ausführung die Form eines kontinuierlich knickfrei durchlaufenden Kurvenzuges, der
zum durch die Mitten der Keilanlageflächen 31 verlaufenden, die beiden Hauptachsen
29.1 und 29.2 bildenden Radius, symmetrisch ist. Es ergibt sich etwa eine Birnenform,
die einen der Zentralbohrung 15 bzw. dem darin steckenden Stiel zugewandten, nahezu
zylindrischen Bereich 36 kleineren Durchmessers und zwei mit größeren Radien kontinuierlich
anschließende Seitenbereiche 37/38 aufweist, die insgesamt gleich geformt sind. Sie
gehen in den Ecken 39 in die Keilanlagefläche 31 relativ scharfkantig mit einem stumpfen
Winkel über. In Anbetracht dessen, daß sich dieser Bereich jedoch auf einem wesentlich
größeren Durchmesser befindet, als die Innenbereiche ist hier jedoch hinreichend Werkstoff-Ansammlung
in den keilartig auseinander strebenden festen Bereichen 42 vorhanden, so daß hier
auch bei hohen Spannkräften die inneren Spannungen gering werden. In den der Mitte
näheren Bereichen 41 steht jedoch weniger Material zur Verfügung, weshalb evtl. auftretende
Spitzenwirkungen sich bei bisherigen Formen wesentlich kritischer auf den Spannungsverlauf
und damit die Materialbelastungen auswirkten. Solche nachteiligen Spitzenwirkungen
sind durch die knickfreie Form in den Bereichen 41 geringer Materialansammlung nunmehr
völlig vermieden. Die neue Lochscheibe 10 nach der Erfindung gestattet dadurch die
Einleitung wesentlich größerer Keilstützkräfte auf die Keilanlageflächen 31, die ohne
die Gefahr des Bruches in kritischen Stellen aufgenommen werden, so daß die Gerüste
auch in Leichtmetall-Ausführung ohne die Gefahr von unzulässigen Verformungen oder
Brüchen höher belastet werden können.
[0016] Die nachfolgend abgedruckte Zusammenfassung ist Bestandteil der Offenbarung der Erfindung:
[0017] Die Lochscheibe (10) hat eine Zentralbohrung (15) für den Stiel und große bekannte
Keil-Löcher (20) sowie etwa birnenförmig geformte neue Keil-Löcher (30) mit Keilanlageflächen
(31).
Bezugszeichenliste:
[0018]
10 Lochscheibe
11 Rand
12 Durchmesser
14 Dicke von 10
15 Zentralbohrung
15.1 Innenwand von 15
16 Durchmesser
17 Abstand
20 Keil-Loch
21 Teil-Kreis-Loch-Wand
22 Teil-Kreis-Loch-Wand
23.1 Radial-Rand
23.2 Radial-Rand
24 Eck-Radius
25 Durchmesser
26 Keilanlagekreis
27 Winkelbereich
28 Restwinkel
29.1 Hauptachse/Radius
29.2 Hauptachse/Radius
30 Keil-Loch
31 Keilanlagefläche
32 Breite von 31
33 radiale Lochtiefe
35 Lochbegrenzung
36 zylindrischer Bereich
37 Seitenbereich
38 Seitenbereich
39 Ecke
41 Bereich
42 Bereich
1. Lochscheibe (10) für Verbindungsvorrichtungen für Gerüstelemente, die auf vertikalen
Gerüstelementen, wie Stielen, Stützen, Zwischenteilen, Sonderbauteilen, zum Anschluß
von keilförmig zulaufenden Anschlußköpfen mit Durchsteck-Keilen befestigbar ist und
welche verschieden große Keil-Löcher (20, 30) aufweist, deren kleineres (30) am Außenumfang
eine ebene, in der Einbaulage vertikale Keilanlagefläche (31) aufweist, die nur um
das Einbauspiel breiter (32) als die Dicke des Keiles ist und deren restliche Begrenzungen
Wölbungen aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gesamten Lochbegrenzungen (35) der kleinen Keil-Löcher (30) mit Ausnahme der
Keilanlagefläche(31) einen kontinuierlich knickfrei durchlaufenden Kurvenzug bilden,
der zum durch die Mitte der Keilanlagefläche (31) verlaufenden Radius (29.1, 29.2)
symmetrisch ist.
2. Lochscheibe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kurvenform der Lochbegrenzung (35) der kleinen Keil-Löcher (30) etwa birnenförmig
mit einem dem Zentrum (15) zugewandten, nahezu zylindrischen Innenbereich (36) ausgebildet
ist, der kontinuierlich in Seitenbereiche (37, 38) mit größeren Radien übergeht.