[0001] Die Erfindung bezieht sich auf die konstruktive Ausführung von Gerüstbauelementen,
wie Gerüstknoten und die zugehörigen Anschlußelemente für ein Modulgerüst in der Kombination
Stahl und Aluminium.
[0002] Im Gerüstbau werden Gerüststangen als Distanzelemente in horizontaler und vertikaler
Richtung mittels Knotenelementen zu dreidimensionalen Gerüstbauten in Form von Fassaden-
und Raumgerüsten montiert.
[0003] Für eine preisgünstige Fertigung von Gerüstbauelementen und ihre effektive Montage
bzw. Demontage sind originelle Lösungen für die Konstruktion der Knotenelemente und
der Anschlußelemente gefragt.
[0004] Diese Elemente müssen so aufgebaut sein und in ihrem Zusammenwirken, in ihrer mechanischen
Verbindung zur Aufnahme von Kräften, Lasten und Biegemomenten so harmonieren, daß
alle sicherheitstechnischen Anforderungen zuverlässig erfüllt werden.
[0005] Der Stand der Technik ist durch eine Vielzahl von Gerüstbausysteme gekennzeichnet.
[0006] Das Gerüst mit Verbindungsvorrichtungen nach DE-OS 37 02 057 und DE-OS 38 13 513
hat Stiele aus Leichtmetallrohr mit Lochscheiben. Die Anschlußköpfe sind mit ihren
Schlitzen über die Lochscheiben gesteckt und mit Keilen gesichert. Die Lochscheiben
bestehen aus Leichtmetall und sind mit Hilfe von Schweißnähten festgeschweißt. Die
Anschlußköpfe bestehen aus Stahlguß oder geschmiedetem Stahl. Für die Sicherung gegen
Verlieren hat der Keil einen Niet oder dgl..
[0007] Weiterentwicklungen solcher als Verbindungsvorrichtungen für Gerüstelemente eingesetzte
Lochscheiben sind in DE-OS 38 24 823, DE-OS 39 09 809 und DE-OS 39 34 857 beschrieben.
[0008] Aus FR-PS 23 52 194 ist eine Keil-Steckverbindung bekannt, bei der die Montage von
Gerüstknoten und Anschlußelementen durch die Paarung keilförmiges U-Profil als Steckelement
in einer paßfähig ausgebildeten in analoger Weise zum Steckelement aufwendig gestalteten
Tasche erfolgt.
Am unterhalb jeder Tasche des Gerüstknotens überstehenden Ende des U-Profils sind
Mittel zur Verriegung der Keil-Steck-Verbindung vorhanden. Die hier vorgeschlagene
Ausbildung der Keil-Steck-Verbindung ist kompliziert und aufwendig im Aufbau; sie
hat eine ungenügende vertikale Rahmenfestigkeit.
[0009] In GB-PS 1 601 897 wird ein Anschlußelement mit einem geschlitzten Steg und einer
sehr geringen Rahmensteifigkeit beschrieben.
Verriegelungsmöglichkeiten fehlen völlig. Die Auflagefläche für Gerüstbeläge ist ungünstig
und teilweise ungeeignet ausgebildet, da die Oberkante des Distanz- bzw. Auflageriegels
keine durchgängige Waagerechte ergibt.
[0010] Mit DE-OS 29 49 403 wird ein Gerüst und ein zugehöriges Querelement vorgestellt.
Die Enden des Querelements bzw. der rohrförmigen Strebe sind jeweils mit einem Zapfen
in der Weise verbunden, daß jeder Zapfen an der rechtwinklig geformten, abgeflachten
Stirnseite der Strebe durch langgestreckte Schweißnähte befestigt ist.
[0011] Aufgabe der Erfindung ist es, eine bisher noch nicht erreichte vertikale Rahmensteifigkeit
in der Verbindung von Gerüstknoten und Anschlußelementen durch geeignete konstruktive
Maßnahmen sicherzustellen.
Das heißt, daß bei vertikaler Überlast zuerst das Gerüstrohr versagen soll, bevor
an der Einspannvorrichtung (Volleinspannung) eine Verformung oder gar ein Versagen
eintritt.
[0012] Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
[0013] Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die prinzipiell bekannte Keil-Steck-Verbindung
von Gerüstknoten und Anschlußelementen so weiterentwickelt wurde, daß die keilförmigen
Steckelemente als einfache keilförmige Stege ausgebildet sind, die an beiden Enden
eines jeden Distanzriegels so angeordnet sind, daß der Steg auf der Wandung des Distanzriegels
oder auf einer auf jedes Distanzriegelende aufgeschobenen Hülse aufsitzend in der
Art eines Querriegels befestigt ist und die keilförmigen Stege jeweils in eine mit
analoger Formgebung ausgeführte Tasche eingreifen.
[0014] Zur Verriegelung und gleichzeitigen Verspannung der Verbindungselemente Knoten und
Anschlußelement(e) ist im über die Unterseite der Tasche (8) hinausragenden Stegende
(7) mindestens eine Öffnung (12) zur Aufnahme von Verriegelungselementen (13) eingebracht.
[0015] Darüberhinaus sind für Sonderfälle (Kombinationen mit Rohren und Kupplungen) zur
Aufnahme horizontaler Querkräfte zwischen Gerüstständer und Anschlußelement Zusatzelemente
vorhanden.
[0016] Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Knotenelementes sind vier Taschen in Kreuzform,
d.h. jeweils um 90° versetzt, an einem rohr- oder rahmenförmig ausgebildeten, mit
einem Längsschlitz versehen Trägersegment befestigt, oder die Taschen sind direkt
am Ständer verschweißt.
[0017] Die Verankerung des Gerüstknotens bei der bevorzugten Ausführungsform kann in beliebiger
Höhe am Gerüstständer mittels einer Spannverbindung erfolgen.
Die Taschen des Gerüstknotens weisen dabei im Querschnitt eine U-Form oder V-Form
auf, wobei die Stirnseiten der beiden parallel oder V-förmig verlaufenden Schenkel
einer Tasche am Trägersegment, beispielweise durch Schweißverbindung, befestigt sind.
[0018] Die U-Schenkel oder V-Schenkel bzw. Seitenwände der Taschen können paßfähig zur Geometrie
des keilförmigen Steges trapezförmig ausgeführt sein.
[0019] Eine bevorzugte Ausführungsform des Anschlußelementes besteht aus einem Distanzriegel
und zwei an den Stirnseiten des Distanzriegels aufgebrachten Hülsen, die jeweils einen
keilförmigen Steg für die Steckverbindung mit dem Gerüstknoten tragen. Die Distanzriegel
selbst bestehen aus Aluminium oder Stahl, die Hülsen incl. der Stege sind aus Festigkeitsgründen
nur aus Stahl gefertigt.
[0020] Ein direktes Anschweißen der keilförmigen Stege in das Profil eines Distanzriegels
aus Stahl ist ebenfalls möglich. Dazu kann der Distanzriegel an den Stirnseiten geschlitzt
ausgeführt sein.
[0021] Die Verbindung von Hülsen und Distanzriegeln erfolgt durch stirnseitiges Aufschieben
bzw. Aufpressen und nachfolgendes punktuelles Sicken oder sonstige geeignete Maßnahmen.
Zur Erleichterung des stirnseitigen Aufbringens der Hülsen auf den Distanzriegel kann
die Hülse in axialer Richtung geschlitzt ausgeführt sein. In diesem Fall wird der
Steg vor dem Aufpressen der Hülse auf den Distanzriegel in den Schlitz eingepaßt und/oder
im Schlitzbereich mit der Hülse und/oder dem Distanzriegel verschweißt.
[0022] Die Anschlußelemente können rohrförmig mit Kreisprofil oder ovalem Profil, aber auch
als Kasten- bzw. Preßprofile in Stahl oder Aluminium ausgeführt sein. Dabei sind die
Distanzriegel aus Stahl oder Aluminium und die Hülsen incl. der Stege nur aus Stahl
gefertigt.
[0023] Der Steg ragt nach vollzogener Keil-Steck-Verbindung von Anschlußelement und Gerüstknoten
aus der Unterseite der jeweiligen Tasche des Gerüstknotens heraus.
In diesem überstehenden Teil des Steges, der sich außerhalb der Tasche befindet, ist
mindestens eine Öffnung zur Aufnahme von Verriegelungselementen, die zur Gewährleistung
der Sicherheitsanforderungen bestimmt sind, vorhanden. Derartige Verriegelungselemente
sind nur bei Sonderkonstruktionen zur Verhinderung des Herausrutschens des Ständers
bzw. der Ständer erforderlich.
[0024] Zur Unterstützung der Verspannung bzw. Verkeilung der Funktionselemente Steg und
Tasche bzw. Anschlußelement und Gerüstknoten schließen die Steg-Stirnseite und die
Taschenunterseite einen spitzen Winkel α ein.
[0025] Mittels dieser speziellen Geometrie wird die Voraussetzung geschaffen, daß bei Einbau
der Verriegelungselemente in die im überstehenden Teil des Steges befindliche, in
den Bereich der Unterkante der Tasche hineinreichende Öffnung die gewünschte Keil-
und damit Spannwirkung zwischen Steg und Tasche sowie zwischen Anschlußelement und
Gerüstknoten erreicht wird.
[0026] Als Verriegelungselemente werden Keile, Kegelstifte, Kegelschrauben oder sonstige
geeignete Sicherungselemente in Wechselwirkung mit der entsprechend angepaßten Öffnung
im Stegende in einer die Verspannungswirkung gewährleistenden Anordnung eingesetzt.
[0027] Durch die keilförmige Ausbildung der Verriegelungselemente und die Keilwirkung des
spitzen Winkels α zwischen Stegstirnseite und Taschenunterseite wird ein Festziehen
des Steges ermöglicht, wodurch eine zusätzliche Verspannung dieses Teiles der Gerüstkonstruktion
bei evtl. Erfordernis, beispielsweise für am Riegel abgehängte Ständer, gegeben ist.
[0028] Die Sicherung des Verriegelungselementes selbst erfolgt beispielsweise durch Bohrungen
quer zur Längsachse bzw. Bewegungsrichtung des Verriegelungselementes in der Weise,
daß in die erste Bohrung nach dem Durchtritt des Verriegelungselementes durch die
dafür vorgesehene Öffnung im Stegende ein Federstecker oder ein sonstiges Sicherungselement
eingesetzt wird.
[0029] Zur Aufnahme zusätzlicher horizontaler Querkräfte der Verbindung Anschlußelement
mit Gerüstständer, z. B. Anschluß von Diagonalen oder Fensterspreizen am Riegel, kann
neben der Keil-Steck-Verbindung eine zweite Arretierung und Positionierung des Anschlußelementes
am Gerüstständer durchgeführt werden.
[0030] Dazu wird der Distanzriegel so ausgeführt, daß er quasi soweit über die Randhülse
übersteht, bis die Randzonen seiner paßgerecht zum Profil des Gerüstständers ausgeformten
Stirnseite den Gerüstständer teilweise umfassen.
[0031] Diese Verlängerung des Distanzriegels kann auch als im Querschnitt dem Profil des
Distanzriegels bzw. der Hülse angepaßtes Zusatzelement in die Hülse eingepreßt, geschweißt
oder gesteckt sein.
[0032] In einer anderen Ausführungsform ist die in die Hülse des Anschlußelementes eingreifende
zweite Arretierung als Stutzen, beispielsweise als Rohrstutzen ausgeführt. Dieser
Stutzen ist mit seiner Stirnseite an der Oberfläche des Gerüstständers anliegend mit
dem Distanzriegel verschweißt oder der Stutzen ist anderweitig am Gerüstständer oder
Distanzriegel befestigt.
Die Befestigung des Stutzens am Gerüstständer muß dabei in der Position erfolgen,
daß bei der Montage der Stutzen in die Hülse geschoben werden kann, d.h. die Mittelachse
von Stutzen und Hülse des Anschlußelementes müssen in der Einbaulage übereinstimmen.
[0033] Natürlich können auch beide Maßnahmen, also Stutzen am Gerüstständer und Verlängerung
des Distanzriegels über die Hülse hinaus, in angepaßter Weise miteinander kombiniert
werden.
[0034] Mit dieser Möglichkeit zur Aufnahme zusätzlicher horizontaler Querkräfte (Rohranschluß
mit Kupplung) ist die Verbindungslösung aus Gerüstknoten und Knotenanschlußelement
in der Lage, in Verlängerung der Mittelachse des Anschlußelementes Kräfte aufzunehmen,
die sonst ein seitliches Verschieben, Verkanten und Verformen der keilförmigen Steckelemente
oberhalb der Tasche bewirken würden.
[0035] Die mit der erfindungsgemäßen Gerüstbaukonstruktion erreichten Biegemomente und die
sich daraus ergebende vertikale Rahmensteifigkeit übertreffen die analogen technischen
Parameter bisher bekannter Modul-Gerüstsysteme. Durch die erreichte hohe Anschlußsteifigkeit,
die statisch einer Volleinspannung gleichkommt, ergeben sich solche Vorzüge der neuen
Gerüstbaukonstruktion, wie Material- und Gewichtsreduzierung, Einsparmöglichkeiten
bei der Vertikalverstrebung, Kostensenkungen, Verringerung der Montagezeiten und Sonderkonstruktionsmöglichkeiten
ausgehend von den gegebenen hohen Biegemomenten.
[0036] Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens
anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben,
auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten
erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:
- Fig. 1
- Gerüstknoten mit Anschlußelement und Verriegelungseinrichtung - als Vorderansicht;
- Fig. 2
- Gerüstknoten nach Fig. 1
- als Seitenansicht;
- Fig. 3
- Gerüstknoten nach Fig. 1
- als Draufsicht;
- Fig. 4
- Ausbildung der Sicherungseinrichtung in axialer Verlängerung des Anschlußelementes;
- Fig. 5
- Gerüstknoten mit direkt aufgeschweißten Taschen.
[0037] Fig. 1 zeigt die Gesamtdarstellung des erfindungsgemäßen Gerüstknotens 1 mit einem
eingezeichneten Knotenanschlußelement 2 und der Verriegelungseinrichtung 7, 13.
[0038] Der Gerüstknoten 1 besitzt vier kreuzförmig angeordnete Taschen 8, die an einem rohrförmigen
Trägersegment 9 angeschweißt sind.
[0039] Die Taschen 8 sind im Querschnitt U-förmig mit parallel verlaufenden Seitenwänden
18 ausgeführt, wobei die Seitenwände paßfähig zur Geometrie des im Montagefall in
die Tasche eingeführten keilförmigen Steges 6 des Anschlußelementes 2 eine Trapezform
besitzen.
[0040] Der Gerüstknoten 1 ist in der gewünschten Höhe am Gerüstständer 3 verankert und mittels
des keilförmigen Steges 6 sind die Anschlußelemente 2 eingehängt.
Jedes Anschlußelement 2 besteht aus einem Distanzriegel 5 und den die Stege 6 tragenden
Randhülsen 4.
Die Hülsen 4 sind stirnseitig auf die Distanzriegel 5 aufgepreßt und in ihrer Position
durch punktuelle Sicken 11 festgelegt.
[0041] Werkstoffseitig wird für die Distanzriegel 5 Aluminium oder Stahl und für die Hülsen
4 sowie Stege 6 nur Stahl eingesetzt.
[0042] Die für die Gewährleistung der notwendigen Sonderfallkombinationen mit Rohren und
Kupplungen notwendige Arretierung der Stege 6 der Anschlußelemente 2 in den Taschen
8 der Gerüstknoten 1 erfolgt durch Einbringen von Verriegelungselementen 13 in das
über die Taschenunterseite 19 hinausragende Stegende 7.
Dazu ist in Höhe der Taschenunterseite 19 eine Bohrung 12 in das Stegende 7 eingearbeitet,
in die als Verriegelungselement ein paßfähiger Kegelstift oder ähnliches eingeschlagen
oder eingepreßt wird.
[0043] Eine weitere mit dem Anziehen des Verriegelungselementes 13 ausgenutzte Keilwirkung
wird durch die spezielle Ausbildung der Taschenunterseite 19 in der Weise erreicht,
daß zwischen dieser in Richtung des Trägersegments 9 aufsteigenden Taschenunterseite
19 und der Stegstirnseite ein spitzer Winkel α vorhanden ist.
[0044] In Fig. 2 ist der Gerüstknoten 1 nach Fig. 1 in einer um 90° gedrehten Seitenansicht
dargestellt.
[0045] Zu erkennen ist die Sicherung des Verriegelungselementes 13, die dadurch erfolgt,
daß quer zur Längsachse des Kegelstiftes 13 Bohrungen 14 eingebracht sind und in die
erste Bohrung nach Durchtritt des Kegelstiftes ein Federstecker 15 eingeführt werden
kann.
[0046] Die Verankerung des Gerüstknotens 1 in einer beliebigen Höhe des Gerüstständers 3
ist aus Fig. 3 - einer Draufsicht auf einen montierten Gerüstknoten - ersichtlich.
Zu diesem Zweck ist das Trägersegment 9 mit einem Längsschlitz versehen und am Trägersegment
ist eine Spannvorrichtung 10 vorhanden.
[0047] Fig. 4 veranschaulicht zwei Ausführungsformen zur Aufnahme zusätzlicher Querkräfte
am keilförmigen Steg (6) oberhalb der Tasche (8) und deren Ableitung in den Gerüstständer
(3).
[0048] Diese zusätzliche für den Sonderfall vorgesehene Einrichtung (Kombination mit Rohren
und Kupplungen) dient zur Arretierung und Positionierung des Anschlußelementes 2 am
Gerüstständer 3 und greift in axialer Verlängerung des Anschlußelementes mittels eines
Zusatzelementes 16, 17 am Gerüstständer 3 an.
[0049] In Fig. 4.1 ist dieses Zusatzelement 16 durch ein in die Hülse 4 stirnseitig eingestecktes
oder eingepreßtes Rohrstück realisiert. Die zum Gerüstständer 3 weisende Stirnseite
des Rohrstücks ist dabei so ausgeformt, daß sie am Gerüstständer anliegt und diesen
dabei teilweise umschließt.
[0050] In einer anderen Ausführungsvariante nach Fig. 4.2 ist der zum Zwecke der zusätzlichen
Arretierung des Anschlußelementes 2 am Gerüstständer 3 in die Hülse 4 eintauchende
Stutzen 17 mit dem Distanzriegel verschweißt.
In der Einbaulage stimmen die Längsachse des Rohrstutzens 17 mit der Längsachse des
Anschlußelementes 2 überein.
[0051] Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform von Gerüstknoten 1 und Anschlußelement 2 mit direkt
auf dem Gerüstständer 3 aufgeschweißten Taschen 8 und direkt mit dem Distanzriegel
5 verschweißten Stegen 6. Der Distanzriegel ist an den Stirnseiten mittig in axialer
Längsrichtung im Einschubbereich des Steges geschlitzt ausgeführt.
1. Knoten und Knotenanschlußelement für Gerüstbausysteme mit einem sternförmig ausgebildeten
Knotenelement (1), das vier Taschen (8) aufweist, in die keilförmige Steckelemente
(6) eingreifen, die im Randbereich der Anschlußelemente (2) in Längsrichtung und rechtwinklig
zur Längsachse der Anschlußelemente befestigt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmigen Steckelemente als einfache keilförmige Stege (6) ausgebildet
sind, die an beiden Enden eines jeden Distanzriegels (5) so angeordnet sind, daß der
Steg (6) auf der Wandung des Distanzriegels (5) oder auf einer auf jedes Distanzriegelende
aufgeschobenen Hülse (4) aufsitzend in der Art eines Querriegels befestigt ist und
die keilförmigen Stege jeweils in eine mit analoger Formgebung ausgeführten Tasche
(8) eingreifen
und bei Erfordernis zur Verriegelung und gleichzeitigen Verspannung der Verbindungselemente
Knoten (1) und Knotenanschlußelement (2) im über die Unterseite der Tasche (8) hinausragenden
Stegende (7) mindestens eine Öffnung (12) zur Aufnahme von Verriegelungselementen
(13) eingebracht ist, wobei zwischen der Stirnseite (20) des Steges (6) und der Unterseite
(19) der Tasche (8) ein spitzer Winkel α vorhanden ist
und darüberhinaus zur Aufnahme zusätzlicher horizontaler Querkräfte zwischen Gerüstständer
(3) und jeweiligem Anschlußelement (2) Zusatzelemente (16,17) zu ihrer Kopplung und
damit Arretierung vorgesehen sind.
2. Knoten und Knotenanschlußelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes Knotenelement (1) aus einem paßfähig zum Querschnitt der Gerüstständer
(3) und Anschlußelemente (2) rohrförmig oder mit anderem Querschnitt ausgebildeten
mit einem Längsschlitz und einer Spannverbindung (10) versehenen Trägersegment (9)
aufgebaut ist, und die vier Taschen (8) auf dem Trägersegment (9) befestigt sind.
3. Knoten und Knotenanschlußelement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (18) der Taschen (8) eine Trapezform besitzen, d.h. mit in Richtung
zur Unterseite (19) der Tasche (8) abnehmenden Abstand des Taschenbodens zum Trägersegment
(9) hin ausgebildet sind.
4. Knoten und Knotenanschlußelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß bei direkter Verbindung des jeweiligen Steges (6) mit dem Distanzriegel (5) der
Distanzriegel im Einschubbereich des Steges in axialer Längsrichtung geschlitzt ausgeführt
ist.
5. Knoten und Knotenanschlußelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Randhülsen (4) mit den Stegen (6) auf die Distanzriegel (5) stirnseitig aufgeschoben
und verschweißt oder aufgepreßt sind und durch nachfolgendes punktuelles Sicken (11)
oder sonstige geeignete Maßnahmen zuverlässig arretiert sind.
6. Knoten und Knotenanschlußelement nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (4) in axialer Richtung geschlitzt ausgeführt sind und der Steg (6)
nach erfolger Verbindung im Bereich des Schlitzes angeordnet ist.
7. Knoten und Knotenanschlußelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung des jeweiligen Verriegelungselementes (13) Bohrungen (14) quer
zur Längsachse bzw. Bewegungsrichtung des Verriegelungselementes eingebracht sind
und, daß im Einbauzustand die erste Bohrung nach dem Durchtritt des Verriegelungselementes
(13) durch die in das Stegende (7) eingebrachte Öffnung (12) einen Federstecker (15)
oder ein sonstiges Sicherungselement bei Erfordernis aufnehmen kann.
8. Knoten und Knotenanschlußelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Arretierung des Anschlußelementes (2) am Gerüstständer (3) dadurch
erfolgt, daß der Distanzriegel (5) soweit in Richtung Gerüstständer (3) über die Randhülse
(4) übersteht, daß er mit den Randzonen seiner paßgerecht zum Profil des Gerüstständers
(3) ausgeformten Stirnseite den Gerüstständer umfaßt.
9. Knoten und Knotenanschlußelement nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung des Distanzriegels (5) als im Querschnitt dem Profil des Distanzriegels
bzw. der Hülse (4) angepaßtes Zusatzelement (16) in die Hülse eingebracht ist.
10. Knoten und Knotenanschlußelement nach Anspruch 1 und 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die in die Hülse (4) eingreifende zusätzliche Arretierung als Stutzen (17) ausgeführt
ist, der mit seiner Stirnseite an der Oberfläche des Gerüstständers (3) anliegend
mit dem Distanzriegel (5) verschweißt ist.