Die Erfindung betrifft eine Amordnung zum Verbinden der Enden von langgestreckten Teilen, insbesondere von Rohren oder Stangen, welche Anordnung eine Schraubmuffe und einen in die Schraubmuffe einschraubbaren Kupplungsteil für jedes zu verbindende Ende aufweist, welches Ende an diesem Kupplungsteil durch einen zwischen Ende und Kupplungsteil angeordneten, von einem Druckstück elastisch verformbaren Ring festklemmbar ist.
Bei einer bekannten Anordnung dieser Art sind elastische Expansionsringe aus Gummi vorgesehen, die von konischen Druckstücken auseinandergepresst und hierdurch hoch beansprucht werden. Die Ausbildung der bekannten Kupplungsvorrichtung hat ferner den Nachteil, dass nur Hohlkörper, also Rohre gekuppelt werden können, da die Kupplungsvorrichtung nur im Inneren der Rohre angeordnet sein kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Anordnung zu schaffen, mit der die Enden langgestreckter Teile verschiedenen Querschnitts, insbesondere auch Stangen, ohne Bearbeitung ihrer Enden leicht und schnell verbunden werden können, so dass die Enden fest, aber schonend gehalten werden.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, dass der Kupplungsteil von einer eines der zu verbindenden Enden umfassenden Hülse gebildet ist, die eine innere Ringschulter aufweist, an welcher mindestens ein Ring aus elastischem Material mit seiner einen Stirnfläche abstützbar ist, dessen Mantelfläche an der Innenwand der Hülse anliegt und dessen Innendurchmesser im entspannten Zustand geringfügig grösser ist als das in die Hülse einzuschiebende Ende und dessen andere Stirnfläche von dem in der Hülse axial verstellbaren Druckstück beaufschlagbar ist.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Enden von Stäben, Rohren od. dgl. mühelos miteinander verbunden werden können, die nicht nur runden, sondern auch quadratischen, rechteckigen, oder einen anderen unrunden Querschnitt haben. Es ist lediglich erforderlich, den Querschnitt der Kupplung dem Querschnitt der miteinander zu verbindenden Enden entsprechend anzupassen.
Hierbei werden die Enden auf ihrem ganzen Umfang umfasst und in der Hülse festgeklemmt. Da die Klemmfläche sehr gross ist, ist es möglich, auch dünnwandige Rohre fest einzuspannen, ohne dass eine Zerstörung eintritt.
Ferner hat die Erfindung den Vorteil, dass es zum Verbinden der Enden nicht notwendig ist, diese gegeneinander oder gegenüber der Anordnung zu drehen, um einen festen Sitz herzustellen.
Die Erfindung ist insbesondere zur Verbindung von Rohrteilen oder Stangen von Spiel- und Sportgeräten geeignet, die im Freien stehen und den Winter über demontiert werden müssen, um sie vor Verrottung und Korrosion zu schützen.
Das Druckstück kann eine topfförmige Gestalt haben und an einer Seite eine zentrische Ausnehmung aufweisen, deren Querschnitt dem Querschnitt des einzuschiebenden Endes entspricht. Der elastische Ring wird hierdurch vollständig in der Hülse eingeschlossen und kann auch in zusammengepresstem Zustand nach keiner Seite hin ausweichen. Die feste Verbindung bleibt daher auch dann erhalten, wenn eine Änderung im Materialgefüge des elastischen Ringes eintreten sollte, wie dies beispielsweise bei Gummiringen im Laufe der Zeit der Fall ist. Durch die topfförmige Ausnehmung kann sich die Druckplatte zwängungsfrei über das eingeschobene Stangenoder Rohrende schieben, so dass Teile des Gummiringes nicht vor die Stirnfläche des eingeschobenen Stangenendes gelangen können.
Gleichzeitig wird das in die Kupplung eingeschobene Ende an seinem äussersten Rand von dem Druckstück geführt und gehalten.
Das Druckstück kann von einer in der Hülse axial verschiebbaren Druckplatte gebildet werden, die von einem Schraubring in Stellung gehalten wird. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Druckstück gegenüber den elastisch verformbaren Ringen keine Drehbewegung ausführen muss, so dass zwischen Druckstück und elastischem Ring bei dessen Zusammenpressen keine Reibungskräfte auftreten.
Obgleich auch durch Niederschrauben des Schraubringes auf die Druckplatte ein Axialdruck ausgeübt und der elastische Ring axial gestaucht werden kann, ist es doch zweckmässiger, wenn der Schraubring ein Innengewinde aufweist, in welches ein Druckbolzen einschraubbar ist, dessen Stirnfläche auf die Druckplatte drückt. Hierbei kann der Druckbolzen als Madenschraube ausgebildet sein und an mindestens einem Ende einen Diametralschlitz oder einen Mehrkantkopf aufweisen. Er lässt sich dann mühelos mit einem Schraubenzieher oder einem Schraubenschlüssel einschrauben, so dass auf die Druckplatte ein sehr hoher Druck ausgeübt werden kann. Die Anordnung des Druckbolzens hat ferner den Vorteil, dass die Hülse nur ein kurzes Innengewinde haben muss, welches gerade ausreicht, um den Schraubring einschrauben zu können.
Die Muffe kann mindestens zwei Gewindebohrungen aufweisen, in welche die freien, aus den Hülsen herausragenden Enden der Druckbolzen einschraubbar sind.
Hierbei können mindestens zwei Gewindebohrungen mit gemeinsamer Achse ein zweckmässig gegenläufiges Gewinde haben, so dass eine Drehung der Muffe genügt, um beide Druckbolzen in diese einzuschrauben und die miteinander zu verbindenden Enden gegeneinander zu ziehen, ohne dass diese verdreht werden müssen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Muffe von einem Würfel gebildet wird, in dessen Seiten die Gewindebohrungen eingeschnitten sind. Bei dieser Ausbildung können auch Eckund Kreuzverbindungen hergestellt werden und es ist möglich, bis zu sechs Stab- oder Rohrenden in einem Punkt zusammenstossen zu lassen und fest miteinander zu verbinden. Die Seiten des Muffenwürfels können Eindrehungen aufweisen, deren Durchmesser dem Aussendurchmesser der Hülse entspricht.
Hierdurch wird das Gewinde von Hülse und Muffe entlastet, da Querkräfte zwischen Muffe und Hülse durch die form schlüssige Verbindung aufgenommen werden.
In mindestens einer Seite des Muffenwürfels kann eine glatte, zentrisch angeordnete Diametralbohrung angeordnet sein, die mit einer Bohrung auf der gegenüberliegenden Seite des Würfels fluchtet und die einen mit einer Kopfplatte versehenen langen Druckbolzen aufnimmt, der in die an der gegen überliegenden Seite des Muffenwürfels angesetzte Hülse eingeschraubt ist. Eine solche Ausbildung erweist sich dann als vorteilhaft, wenn an den Muffenwürfel die letzte von mindestens drei Muffen angesetzt und befestigt werden soll und hierbei diese letzte Muffe nicht gedreht werden kann.
In diesem Falle wird anstelle des kurzen Druckbolzens nach dem Aufschieben der Muffe auf das Stangenende ein langer Druckbolzen mit Abdeckkappe von der gegenüberliegenden Seite des Muffenwürfels hier durch die glatte Bohrung hindurchgesteckt und in die Hülse eingeschraubt, wobei die Stirnfläche des langen Druckbolzens auf die in der Hülse angeordnete Druckplatte einwirkt, so dass die elastischen Ringe aufgeweitet werden urld gleichzeitig das Stangenende in der Hülse festgeklemmt und die Hülse an der Kupplungsmuffe befestigt wird.
Der Muffenwürfel kann auch auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten glatte Bohrungen aufweisen, durch welche ein langer Druckbolzen hindurchsteckbar ist, dessen Enden in zwei einander gegenüberliegenden Hülsen eingeschraubt sind und der mit seinen beiden Enden auf die in den beiden Hülsen angeordneten Druckplatten einwirkt. Eine solche Ausgestaltung ist dann besonders zweckmässig, wenn in einem Punkt mindestens vier Hülsen zusammenstossen und zwei von ihnen am Würfel bereits festgelegt sind und dieser Würfel sich nicht mehr senkrecht zu den bereits befestigten Muffen verschieben lässt. In diesem Falle wird der Druckbolzen quer zu den bereits befestigten Hülsen durch den Muffenwürfel hindurchgesteckt und an zwei einander gegenüberliegenden Hülsen befestigt.
Die Seiten des Muffenwürfels können mit Abdeckplatten verschliessbar sein, die in die Gewindebohrungen des Würfels einschraubbar sind und in dessen Eindrehungen passen. Auf diese Weise ist es möglich, einen mit vier, fünf oder sechs Gewindebohrungen versehenen Würfel auch für einfache geradlinige Verbindungen oder für einfache Eckverbindungen zu verwenden, da die übrigen Seiten mit den Abdeckplatten verschlossen werden können.
Die Erfindung wird durch die Zeichnungen an Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Verbindungsanordnung nach der Erfindung im Längsschnitt, wobei eine der beiden Hülsen fortgelassen ist,
Fig. 2 die bei der Anordnung nach der Erfindung verwendete Schraubmuffe in einer Vorderansicht,
Fig. 3 eine Abdeckplatte für die Schraubmuffe in einer seitlichen Ansicht,
Fig. 4 eine Eckverbindung mit zwei Hülsen und einem Muffenwürfel in einer seitlichen Ansicht in auseinandergezogener Darstellung und
Fig. 5 eine Kreuzverbindung mit vier Muffen und einem Muffenwürfel in einer Ansicht und einer teilweise auseinandergezogenen Darstellung.
Auf das verjüngte Ende 10 eines Rundstabes 11, der mit einem anderen Rundstab gleicher Endausbildung verbunden werden soll, ist eine Hülse 12 aus Stahl, Aluminium oder hartem Kunststoff aufgeschoben, die an ihrer der Stange 11 zugewandten Seite 13 eine innere Ringschulter 14 aufweist, deren Innendurchmesser geringfügig grösser ist als der Aussendurchmesser des Stabendes 10. In die Hülse 12 sind zwei Gummiringe 15 eingelegt, deren Aussenumfang 16 an der Innenwandung 17 der Hülse 12 anliegt und deren Innendurchmesser d im entspannten Zustand der Ringe geringfügig grösser ist als das in die Hülse 12 eingeschobene Stangenende 10.
Der eine elastische Ring 15 stützt sich auf der inneren Stirnfläche 18 der Ringschulter 14 ab. Der zweite elastische Ring 15 schliesst sich unmittelbar an den ersten Ring an und wird an seiner dem ersten Ring abgewandten Stirnfläche 19 von einer topfförmigen Druckplatte 20 beaufschlagt.
Die Druckplatte 20 hat eine zentrische Ausnehmung 21, mit der sie das in die Hülse eingeschobene Stangenende 10 übergreift. Gegenüber dieser Ausnehmung 21 weist die Druckplatte 20 ein zentrisch angeordnetes Sackloch 22 auf, in welches der Kopf 23 eines Druckbolzens 24 eingreift und geführt wird.
Der Druckbolzen 24 ist in ein zentrisches Innengewinde 25 eines Schraubringes 26 eingeschraubt, der seinerseits in ein Innengewinde an dem der Schulter gegenüberliegenden Ende der Hülse 12 eingeschraubt ist und der das Druckstück 20 in Stellung hält, so dass es nicht aus der Hülse herausfallen kann.
Der Schraubring 26 weist an seiner einen Oberfläche 27 ausserdem Ausnehmungen 28 auf, in die ein Werkzeug zum Drehen des Schraubringes eingesetzt werden kann.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Druckbolzen als Madenschraube ausgebildet und trägt an seinem einen Ende einen Sechskantkopf 29, über den ein Schraubenschlüssel geschoben und mit dem der Druckbolzen gedreht werden kann, so dass er sich in dem Innengewinde 25 des Schraubringes 26 niederschraubt und auf die Druckplatte 20 einen Axialdruck ausübt. Durch die Axialverschiebung werden die elastischen Ringe 15 zusammengepresst, so dass sie das Bestreben haben, in radialer Richtung auszuweichen und sich fest gegen den Umfang des Stangenendes 10 anlegen.
Auf das freie, aus der Hülse 12 herausragende Ende des Druckbolzens 24 ist eine Kupplungsmuffe 30 aufgeschraubt, welche die Gestalt eines Würfels hat. Auf jeder Seite des Muffenwürfels 30 ist eine senkrecht zu der jeweiligen Seite angeordnete, zentrale Gewindebohrung 31, 32, 33, 34, 35 und 36 vorgesehen, in welche die Druckbolzen 24 von fünf weiteren Stangen- oder Rohrenden eingeschraubt werden können.
Hierbei können zwei einander gegenüberliegende Gewindebohrungen 31, 32 oder 33, 34 oder 35, 36 gegenläufiges Gewinde haben.
Die Kantenlänge der Muffenwürfel 30 ist nur geringfügig grösser als der Aussendurchmesser D der Hülsen 12, von denen in Fig. 1 nur eine dargestellt ist. Es ist jedoch klar, dass auch auf der der dargestellten Hülse 12 gegenüberliegenden Seite sowie an den übrigen vier Seiten des Würfels weitere Hülsen mit Rohrenden angeschlossen werden können.
Auf jeder der sechs Seiten des Würfels 30 ist eine mit der jeweiligen Gewindebohrung konzentrische Eindrehung 37 angeordnet, deren Durchmesser dem Aussendurchmesser D der Hülsen 12 entspricht, so dass diese in den Würfel abdichtend und formschlüssig eingreifen, wenn sie an einer von dessen Stirnflächen fest anliegen.
Die Seiten des Muffenwürfels können auch mit Abdeckplatten 40 verschlossen werden, die in die konzentrischen Eindrehungen 37 passen und in die Gewindebohrungen 31 des Muffenwürfels einschraubbar sind. Im Kopf 39 der Abdeckplatten 40 sind Vertiefungen 42 zur Aufnahme eines Werkzeuges angeordnet.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Muffenwürfel 30 fünf Gewindebohrungen 31 und eine glatte, konzentrische Diametralbohrung 43, die mit einer der Gewindebohrungen fluchtet. Der in Fig. 4 dargestellte Muffenwürfel 30 dient in erster Linie für Eckverbindungen, bei denen der Würfel und die zuletzt angesetzte Hülse 12 nicht mehr gedreht werden können.
Nachdem der Muffenwürfel 30 auf den kurzen Druckbolzen 24 der an der Unterseite der Fig. 4 angeordneten Hülse 12 aufgeschraubt ist, wird der mit einer Kopfplatte 44 versehene lange Druckbolzen 45 durch die glatte Diametralbohrung 43 hindurchgesteckt und in die Gewindebohrung 31 des Muffenwürfels 30 und in das Innengewinde 25 des Schraubringes 26 der an der linken Seite der Fig. 4 angeordneten Hülse 12 eingeschraubt. Das untere Ende 46 des Druckbolzens 45 drückt dann auf die Druckplatte 20 der linken Hülse 12, so dass deren elastische Ringe 15 wie weiter oben beschrieben aufgeweitet werden und das zu verbindende Ende 10 der Stange 11 in dieser Hülse festgeklemmt wird. Gleichzeitig legt sich der Kopf 44 des Druckbolzens 45 in die Eindrehung 37 des Muffenwürfels 30, presst diesen gegen die Stirnfläche der Hülse 12 und verschliesst die dieser gegenüberliegende Öffnung des Muffenwürfels.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Muffenwürfel 30 verwendet, der zwei einander gegenüberliegende glatte Bohrungen 43 aufweist. Dieser Muffenwürfel ist insbesondere für Kreuzverbindungen gedacht, bei denen bereits zwei Hülsen 12 mit kurzen Druckbolzen 24 an den Muffenwürfel 30 angeschlossen sind. Bei der in Fig. 5 gezeigten Darstellung sind dies die Hülsen 12, die rechts und links an den Muffenwürfel 30 angeschlossen sind.
Für den Anschluss der senkrecht hierzu angeordneten Hülsen 12' und 12' wird zunächst ein langer Druckbolzen 45 in das Innengewinde des Schraubringes der oberen Hülse 12' eingeschraubt, bis er die Druckplatte 20 dieser Hülse so weit verschoben hat, dass das in Fig. 5 nicht näher dargestellte Ende des mit dieser Hülse anzuschliessenden Rohres festgeklemmt wird. Der Druckbolzen 45 wird dann durch die beiden glatten Bohrungen 43 des Muffenwürfels hindurchgestreckt, bis er auf der unteren Seite dieses Muffenwürfels 30 wieder her ausragt.
Alsdann wird die Hülse 12" auf dieses herausragende untere Ende des Druckbolzens 45 aufgeschraubt, wobei das freie Ende der Hülse 12' sich in die ihm zugeordnete Eindrehung 37 des Muffenwürfels 30 legt und gleichzeitig die Druckplatte 20 vom unteren Ende des langen Druckbolzens 45 so weit verschoben wird, dass das in der Hülse 12" steckende Ende 10 der mit dieser Hülse 12" anzuschliessenden Stange in dieser Hülse festgeklemmt wird.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, die Hülsen 12 mit quadratischem Querschnitt auszuführen, wenn beispielsweise quadratische Enden von Rohren oder Stäben verbunden werden sollen. Es ist auch möglich, die Hülsen 12 zwar mit rundem Querschnitt auszubilden, aber die Innenschulter und den Innenumfang der elastischen Ringe 15 einem unrunden Querschnitt von zu verbindenden Stäben, beispielsweise einem ovalen Stabquerschnitt, anzupassen, wenn dies erforderlich ist.