连接装置 【技术领域】
本发明涉及一种用于悬挂在支承结构上的平面的紧固机构的连接装置，它具有一中心元件和至少一个可回转地安装在中心元件上的回转元件。为了造成中心元件和至少一个回转元件之间可回转的连接，连接装置具有至少一个对应连接结构和至少一个可插入对应连接结构的连接结构。所述中心元件具有一个用于一第一紧固机构的支座，所述至少一个回转元件具有一个用于一第二紧固机构的支座。此外本发明涉及特别是用于这种连接装置的中心元件和回转元件。
背景技术
特别是工业生产领域，在其生产企业中要求相应的建筑物例如钢和钢筋混凝土厂房的利用具备高度灵活性，为了在当今的竞争中生存，常常要求生产线在很短的时间内改建。这需要必要的、常常是多方面内容的厂房设施和生产介质，例如电流、压缩空气和水，以灵活连接地可能性。
为了保证厂房设施和生产介质多种多样的连接可能性，例如在建筑物屋顶下方设置一例如由网状吊顶形式的标准化的型材梁，安装轨道等等组成的中间平面(下面简称平面)。此平面可以是任意的造型，并具有台阶和上层结构。平面在厂房内所希望的机器安装位置上的连接借助于相应的输入管道从上向下进行。
大的内部高度、宽的梁间距和顶壳小的承载能力部分造成为了将平面例如固定在支承屋顶的纵梁上的复杂和昂贵的解决方案，其中这些解决方案在生产企业或建筑物以后改建时常常不再能使用。
为了用作平面的网状吊顶的平面覆盖的可固定性，吊顶例如借助于在建筑物支承结构上，例如钢或钢筋混凝土厂房的顶梁上的紧固机构，悬挂在离它一定距离处，这里距离可以是几米。由于大的梁间距，用于悬挂平面的悬挂结构必须垂直和倾斜地从梁铺设到悬挂平面的网格。倾斜悬挂必须在悬挂平面上方合并。悬挂平面的安装常常在厂房地面上方大的高度处进行，因此，为了减少安装费用和安装人员受伤的危险，所用的连接装置必须可以方便地操作。
由DE 3224986A1已知一种悬挂结构，其中混凝土地脚螺钉按规定的网格浇注在顶梁内，并用作用于做成螺杆的用于悬挂平面的垂直固定机构的接头。为了保证地震安全性和承受悬挂平面内可能出现的横向力，垂直布置的螺杆对角线张紧。用来连接垂直和对角线螺杆的连接装置包括一拧在垂直螺杆上的连接件，在连接件内设置一可在它里面旋转地支承的铰接件。连接件具有一用于铰接件轴颈的支座。铰接件又具有一用于对角线螺杆的支座。螺杆穿过支座并借助于螺母固定在铰接件上，或者支座配备一内螺纹，螺杆可拧入此内螺纹。
已知方案的缺点是，这种连接装置仅仅适合于联接两个紧固机构，并且安装复杂。此外用已知方案求出紧固元件只在一定限度内是可能的。作用在紧固元件上的力的作用线在这种连接装置中是相互错开的，因此连接装置额外地受到横向力和扭矩，因此必须实体构造。
【发明内容】
本发明的目的是，创造一种连接装置，它可承受大的载荷，并在紧固机构相互的角度位置方面是灵活的。
此目的通过独立权利要求的特征实现。优良的改进结构在从属权利要求中表示。
按照本发明至少一个对应连接结构包括一带有两个端边缘的缺口，至少一个连接结构包括一可插入此缺口的带有一用来卡住缺口端边缘的卡紧部分的插入部分。
中心元件以及至少一个回转元件可以在第一道装配工序中固定在相应的紧固机构上，接着通过连接结构和对应连接结构合并成连接装置。在另一种方案中，首先通过连接结构和对应连接结构联接中心元件和至少一个回转元件，接着将紧固机构固定在相应支座上。借助于卡紧部分使连接垂直于由紧固机构确定的平面固定。在紧固机构内出现的力全部位于一个平面内，因此连接装置不必承受横向力和扭矩，即使在简单的结构时也能承受大的力。借助于中心元件和至少一个回转元件之间的可回转连接紧固机构，在同一连接装置上相互可安装成任意的角度位置。
至少一个对应连接结构最好包括一圆柱形缺口，至少一个连接结构包括一作为插入部分的轴头，它最好做成圆柱形并与缺口互补。缺口和插入部分在本发明连接装置的装配状态构成一轴承，并具有一涂层或支承元件，例如滚珠轴承。缺口具有一垂直于由缺口的横截面确定的平面分布的槽。卡紧部分在轴头的外露边缘上形成。卡紧部分最好做得基本上和槽互补。除轴头外插入部分还包括轴颈等等，它们做成实心体或空心体。
因此中心元件和至少一个回转元件可以在连接装置的至少两个零件的一规定位置相互联接，这两个零件通常在连接装置的至少两个零件固定在紧固机构上的位置时相互不作用。因此，即使在连接装置垂直于由紧固机构确定的平面上受力时，也可以防止在连接装置的装配状态中心元件和至少一个回转元件之间的连接意外松脱。
在另一种方案中，连接结构的插入部分是一带有加宽的设置在套的自由端上的边缘的开槽的套，此边缘用作用来卡紧做成缺口的对应连接结构的端部边缘的卡紧部分。在连接装置的至少两个零件结合时造成连接结构和对应连接结构之间的卡锁连接。
缺口的至少一个端部边缘区最好具有一凹陷，它可选择地做成环形，其位于由缺口确定的平面内的尺寸大于缺口的相应尺寸。如果缺口做成圆柱形孔，那么凹陷最好与它同心设置，并且凹陷的边界具有比缺口半径大的半径。凹陷最好设计成这样，使卡紧部分以及插入部分不突出于由相应元件的外表面确定的平面。通过凹陷的环形布局提供至少一个安装在中心元件上的回转元件的基本上360°的回转区。
在对应连接结构的至少一个区域内，设置至少一个用来限制至少一个可与中心元件可回转地连接的回转元件的回转范围的止挡。因为本发明的连接装置常常必须安装在地面以上很大的高度处，必须对安装工的工作安全性给予高度重视。如果至少一个回转元件与中心元件结合，那么至少一个止挡防止中心元件上的回转元件意外地旋转到插入位置，在这个位置在安装时回转元件可能从中心元件中掉出。在结合后安装工的手便空出，可用于后续装配工作。用两个或几个在对应连接结构区域内的止挡可以这样地限制与中心元件相结合的回转元件的允许回转范围，使得连接装置的至少两个零件相互不可能例如在静力学方面不合理地布置。
最好设置用来安装两个连接结构的对应连接结构。用本发明的这种连接装置可以使两个来自支承结构的梁的倾斜紧固机构与一个垂直布置的与悬挂平面连接的紧固机构联接。
在本发明连接装置的一种优选实施形式中，在中心元件上设置至少一个对应连接结构，在至少一个回转元件上设置连接结构。如果中心元件具有两个对应连接结构，那么在缺口至少一个端部边缘区内的凹陷最好分别背对背地设置在中心元件的侧壁上，使一个回转元件从一侧，另一个回转元件从另一侧装入。从而保证在连接装置上受到不同的负荷时连接装置的零件相互可靠地连接。在中心元件缺口内槽的位置和在回转元件插入部分上卡紧部分的方位最好这样地选择，使得在两个回转元件的插入位置它们相互阻碍，因此回转元件在插入位置内的一个方位是不能实现的。
在本发明连接装置的另一种优选实施形式中，在中心元件上设置至少一个连接结构，在至少一个回转元件上设置对应连接结构。如果中心元件具有两个连接结构，那么带有卡紧部分的插入部分优选分别背对背地设置在中心元件的侧壁上，使得一个回转元件从一侧，另一个回转元件从另一侧装入。从而保证在连接装置上受到不同负荷时连接装置的零件可靠地连接。回转元件缺口内的槽的位置和中心元件插入部分上卡紧部分的取向最好这样选择，使得在两个回转元件的插入位置它们相互阻碍，从而回转元件在插入位置的一个方位是不能实现的。
中心元件的支座最好具有一用来将第一紧固机构固定在中心元件上的螺纹段。螺纹段与第一紧固机构上的连接区相配。如果这个连接区具有例如带外螺纹的螺纹段，那么中心元件上的螺纹段做成内螺纹，它可以与连接区的外螺纹咬合，相反如果这个连接区具有带内螺纹的螺纹段，那么中心元件上的螺纹段相应地做成可与此内螺纹咬合的外螺纹。在另一种方案中，中心元件的支座配备一摩擦连接装置，紧固机构的连接区可插入此摩擦连接装置内。
所述至少一个回转元件最好具有一第一臂、一第二臂和一连接两臂的连接段，其中在回转元件的第一臂上形成连接结构或对应连接结构，在回转元件的第二臂上形成用于紧固结构的支座。借助于至少一个回转元件的这种结构，在连接装置各个零件的装配状态，紧固元件力的作用线可以集中到所有作用线的一个共同点上。至少一个回转元件的第一臂和第二臂之间的距离这样选择，使得存在足够的空间以使紧固结构以及连接装置平衡。
用于回转元件第二臂上的紧固机构的支座最好做成从第二臂的一侧伸展的开口槽。因此紧固机构的连接区可以插入支座内，并固定在至少一个回转元件上。因此大大简化安装过程。
回转元件的连接段最好具有一用于紧固机构插入的插入口，这里插入口最好与回转元件第二臂上的槽相连。因此紧固机构的比紧固机构大得多的连接区，例如在对于重载时的紧固机构所需要的那样，也可以插入支座，并固定在一回转元件上。对于紧固机构局部加大的连接区，插入口可以局部扩大。因此在用于重载的连接装置时也可以简化安装过程。
紧固机构例如是螺杆，它除了拉伸负荷外还可以承受有限的压缩负荷。代替螺杆也可以采用光滑圆杆、钢筋或例如由钢组成的绳索作为紧固机构。紧固机构例如在一连接区内具有一固定装置。如果紧固机构做成例如螺杆、光滑圆杆或钢筋，那么其连接区例如作为固定装置具有一带外螺纹的螺纹段和可装在它上面的螺母，为了固定回转元件上的紧固机构紧固机构上的固定装置最好包括两个螺母，它们将带支座的回转元件的第二臂夹紧在它们之间。在用绳索作为紧固机构时，其连接区最好同样具有一带外螺纹的螺纹段和可装在它上面的螺母。用固定装置可以使紧固机构在连接装置各个零件的装配状态方便地平衡和固定，这简化了安装过程。
一特别是用于上述连接装置的本发明的中心元件具有至少一个用于安装至少一个配备连接结构的回转元件的对应连接结构和一用于第一紧固机构的支座。至少一个对应连接结构包括一带有两个端部边缘的缺口，此缺口最好做成圆柱形孔。为了固定中心元件和可与它连接的回转元件之间的连接，中心元件上的至少一个缺口具有一垂直于由缺口的横截面确定的平面分布的槽，回转元件的连接结构的带有卡紧部分的插入部分可在该槽内移动并可通过本身的旋转锁紧。
中心元件在第一道装配工序中固定在相应的紧固机构上。中心元件的支座最好具有一用来将第一紧固机构固定在中心元件上的螺纹段。此螺纹段与第一紧固机构上的连接区相配。如果该连接区例如具有一带外螺纹的螺纹段，那么中心元件上的螺纹段做成内螺纹，它可与连接区的外螺纹咬合。在另一种方案中，中心元件的支座配备一摩擦连接装置，紧固机构的连接区可插入此装置中。
缺口的至少一个端部边缘区优选具有一凹陷，它可选择地做成环形，其在由缺口横截面确定的平面内的尺寸大于缺口的相应尺寸。如果缺口做成圆柱形孔，那么凹陷最好与它同心设置，并且凹陷的边界具有一大于缺口半径的半径。凹陷最好设计成这样，即，使连接结构，如带卡紧部分的螺栓，不突出于由中心元件的外表面所确定的平面。通过环形设置的凹陷基本上提供一与中心元件相连的回转元件的360°的回转范围。
在对应连接结构的至少一个区域内最好设置至少一个用来限制设置在中心元件上的回转元件的回转范围的止挡。如果回转元件与中心元件结合，那么至少一个止挡防止回转元件在中心元件上不希望地旋转到插入位置，在这个位置在安装时回转元件可能从中心元件上掉下。借助于在中心元件上对应连接结构一个区域内的两个或几个止挡可以限制与中心元件相结合的回转元件的允许回转范围，由此使例如连接装置的至少两个零件相互不可能静力学不合理地布置。
特别是用于上述连接装置的中心元件的、按本发明的一种方案具有至少一个用来安装至少一个配备对应连接结构的回转元件的连接结构和一用于紧固机构的支座。至少一个连接结构包括一可插入缺口内的带一用来夹住缺口端部边缘的卡紧部分的插入部分。为了固定中心元件和可与它连接的回转元件之间的连接，回转元件通过连接结构在中心元件上移动，并且回转元件通过绕连接结构的旋转与中心元件锁紧。
中心元件的至少一个连接结构最好包括一作为插入部分的轴头，它最好做成圆柱形。卡紧部分在轴头的外露边缘上形成。除了轴头外插入部分还包括轴颈、套等等，它们做成实心体或空心体。
为了在中心元件上可回转地安装，两个回转元件最好设置两个对应连接元件或两个连接元件。通过按本发明的中心元件，可以使两个来自支承结构的梁的倾斜紧固机构与另一个垂直布置的与悬挂平面连接的紧固结构连接。为了造成本发明的中心元件和可安装在它上面的回转元件之间可靠的连接，中心元件上的两个对应连接结构或两个连接结构优选分别对置安装在中心元件侧面，使一个回转元件可从一侧、第二个回转元件可从另一侧装入。
按本发明的特别是用于上述连接装置的回转元件具有一用来造成连接元件，如中心元件，和回转元件之间可回转地连接的连接结构，和一用于第二个紧固机构的支座。连接结构包括一带有用来夹住缺口端部边缘的卡紧部分的插入部分。
回转元件连接结构的插入部分最好是一轴头，它最好做成圆柱形。为了固定连接元件如中心元件和回转元件之间的连接，轴头具有一卡紧部分。因此中心元件和回转元件可以在连接装置的至少两个零件的一规定位置相结合。由此，即使在受到垂直于由紧固机构确定的平面的载荷时，也能防止中心元件和回转元件之间意外的松脱。
在另一种方案中，回转元件的连接结构做成配备一设置在套的自由端上的加宽的边缘的开槽的套，此边缘用作卡紧部分。在连接装置的至少两个零件结合时，造成了连接结构和对应连接结构之间的卡锁连接。
按本发明的特别是用于上述连接装置的方案，具有一用来安装在一配备连接结构的中心元件的对应连接结构和一用于第二紧固机构的支座。对应连接结构包括一带有两个端部边缘的缺口，此缺口最好做成圆柱形孔。
为了固定回转元件和例如具有一连接机构的中心元件之间的连接，回转元件上的缺口最好具有一垂直于由缺口横截面确定的平面分布的槽。连接结构连卡紧部分的插入部分在该槽内移动，并可通过本身的旋转锁紧。
缺口的至少一个端部边缘区最好具有一凹陷，它可选择地做成环形，其位于由缺口确定的平面内的尺寸大于缺口的相应尺寸。如果缺口做成圆柱形孔，那么凹陷最好与它同心布置，并且凹陷的边界具有大于缺口半径的半径。凹陷优先设计成这样，即，使连接结构，可带卡紧部分的插入部分，不突出于由回转元件的外表面确定的平面。通过环形设置的凹陷基本上提供安装在中心元件上的回转元件的360°的回转范围。
有利地，对应连接结构的至少一个区域内设置至少一个用来限制与中心元件可回转地连接的回转元件的回转范围的止挡。因为本发明的连接装置常常必须安装在地面上方很高的地方，必须给予安装工的工作安全性极大的关注。如果至少一个回转元件与中心元件结合，那么至少一个止挡防止回转元件在中心元件上无意地扭转到插入位置，在这个位置回转元件在安装时可能从中心元件中掉出。在结合后装配工的手便空出，以进行其他安装工作。借助于在对应连接结构的一个区域内的两个或几个止挡，可以这样地限制与中心元件结合的回转元件允许的回转范围，使得例如连接装置的至少两个零件相互不可能在静力学方面不合理地取向。
回转元件可以在第一道装配工序中固定在紧固机构上，接着与中心元件结合成连接装置，借助于卡紧部分使得在安装状态连接垂直于由紧固机构确定的平面固定。借助于中心元件和回转元件之间可回转的连接，可以使紧固机构相互以任意的角度位置安装在同一连接装置上。
回转元件最好具有一第一臂、一第二臂和一连接两臂的连接段，其中连接结构或对应连接结构在回转元件的第一臂上形成，用于紧固机构的支座在回转元件的第二臂上形成。借助于回转元件的这种结构，可以方便地将在固定的紧固机构内存在的力的作用线集中到连接装置的一个共同点上。至少一个回转元件的第一臂和第二臂之间的距离这样选择，使得存在足够的空间以使紧固机构以及连接装置平衡。
用于在第二臂上的紧固机构的支座最好做成从第二臂的一端伸展的开口槽。因此紧固机构的连接区可以插入支座内并固定在回转元件上。由此使安装过程大大简化。
连接段最好具有一用于紧固机构插入的插入口，其中插入口最好与第二臂上的槽连通。由此也可以将与紧固机构相比大得多的紧固机构的连接区插入支座，这种连接区例如在用于重载的紧固机构中是需要的。对于紧固机构局部加大的连接区插入口可以局部扩大。因此即使在用于重载的连接装置时也可以简化安装过程。
连接装置、中心元件以及所述至少一个回转元件最好由金属制成，其中各零件优选由金属铸件制造。金属和金属铸件使得可以成本低廉地制造零件，同时提供长的使用寿命。作为另一种选择，零件之一或全部零件可以由合适的塑料制造，它们具有对于适用性所需要的性能。
由以下的详细说明和整个权利要求书得到其他优良的实施形式和本发明的特征组合。
【附图说明】
下面借助于实施例对本发明作较详细的说明。附图表示：
图1一带有悬挂在支承结构上的平面的钢结构厂房的剖视图；
图2按本发明的连接装置的侧视图；
图3连接装置的按图2中III-III线的外形图；
图4本发明回转元件第一个实施例的按图2中IV-IV线的纵剖视图；
图5在图2中所示的本发明的中心元件的一种变型方案的侧视图；
图6本发明的中心元件的第三种实施例的正视图；
图7本发明的回转元件的第二种实施例的部分侧视图。
原则上图中相同的零件配备相同的附图标记。
【具体实施方式】
悬挂平面3借助于许多悬挂装置4固定在图1中所示的钢结构厂房1支承结构的梁2上，各个紧固机构借助于本发明的连接装置11以不同的角度相互结合。
本发明按图2至图4的连接装置包括一中心元件12和两个可回转地安装在中心元件12上的回转元件21。中心元件12具有两个分别做成圆柱形孔的带有端部边缘的缺口14作为对应连接结构13，其中缺口14分别具有一垂直于由缺口14的横截面确定的平面分布的槽15。槽15设置成这样，使得两个与中心元件12结合的回转元件21不能同时进入插入位置。在两个缺口14的端部边缘区内分别设置与缺口14同心布置的凹陷16。但是凹陷16在两个缺口14处分别设置在中心元件12相对的两侧17.1和17.2上。凹陷16在侧面17.1和17.2的平面内的半径具有大于缺口14半径的数值。在中心元件12上设有一带有做成内螺纹的用来固定做成螺杆的第一紧固机构5的螺纹段19的支座18。
回转元件21(图4)具有一第一臂22、一第二臂23和一连接两臂的连接段24。在第一臂22上形成用作插入部分32的带有卡紧部分27的轴头26，作为连接结构25。在第二臂23上设有做成槽29的用于紧固机构6和7的支座28。在连接段24上是一用来插入带有已经装在上面的螺母9.1和9.2的紧固机构6和7的插入口30。根据固定装置8的尺寸的不同插入口30局部配备扩大的开口31。插入口30和槽29相互连通。在第一臂22和第二臂23之间所提供的空腔33设计成这样，使得存在足够的长度L，以使紧固机构5、6和7或连接装置11平衡。倾斜设置的做成螺杆的紧固机构6和7具有其外螺纹以及螺母9.1和9.2作为固定装置8。
下面借助于图2和图3举例说明带有按本发明的连接装置11的悬挂装置的可能的安装。紧固机构6和7固定在钢厂房1相应的梁2上，并借助于连接装置11安装在希望的位置。中心元件12与紧固机构5通过螺纹段19连接。接着将回转元件21之一插入中心元件的缺口14，这时缺口14内的槽15构成回转元件轴头26上的卡紧部分的导向。一旦卡紧部分27位于一夹紧缺口14位于插入方向对面的端部边缘的位置，回转元件21便通过绕轴头26轴线的旋转在中心元件12上回转，并加以固定，以防止连接的意外松脱。对于第二个回转元件21重复这个过程，这时它从中心元件12的另一侧17.1插入另一缺口14。
在紧固机构6和7的连接区上相互以一定距离分别设置两个螺母9.1和9.2，为了固定相应的紧固机构6和7，一个回转元件21向这样的方向回转，直至相应紧固机构6或7的固定装置8可以插入相应回转元件21的支座28为止。通过旋转紧固机构6和7上的螺母9.1以及通过借助于紧固机构5和螺纹段18调整高度，可以使连接装置11、从而还有紧固机构5、6和7平衡。借助于用作锁紧螺母的螺母9.2，将紧固机构6和7可拆卸和可调整地固定在回转元件上。
本发明的在图5中所示的中心元件42，作为在图2中所示的中心元件12的变型方案，具有两个分别带一在一端部边缘上的凹陷的缺口44，作为对应连接结构13，其中在每个凹陷46内分别设一止挡48，以限制与中心元件42结合的回转元件21的回转范围。
在图6中所示的作为本发明中心元件的另一个实施例的中心元件52中，它具有两个连接结构25。连接结构25分别包括一用作插入部分55的带一设置在轴颈56自由端上的卡紧部分57的轴头56。两个连接结构25对置地设置在侧壁53.1和53.2上。在中心元件52上形成一带一做成外螺纹的用来固定第一紧固机构5的螺纹段59的支座58。
在图7中表示一种按本发明的、配备对应连接结构13的、用来安装在带有至少一个连接元件25的中心元件52上的回转元件61的实施例。回转元件61具有一带一垂直于由缺口64的横截面确定的平面分布的槽65的圆柱形缺口64，并在回转元件61外侧上具有一带一止挡68的凹陷66。