<Desc/Clms Page number 1>
Constructie-element met bijhorend verbindingselement, en daarmee gerealiseerde constructie Deze uitvinding betreft enerzijds een constructie-element met minstens één bijhorend verbindingselement, waarbij het verbindingselement een lichaam en een kop omvat, waarbij het constructie-element een ruimte omvat waarin de kop kan weerhouden worden terwijl het lichaam zich via een doorgang naar buiten toe uitstrekt, en waarbij de kop, in minstens één positie ten opzichte van de doorgang, via de doorgang in en uit de genoemde ruimte kan gebracht worden.
Deze uitvinding betreft anderzijds ook een constructie die samengesteld uit een aantal constructie-elementen die door verbindingselementen met elkaar verbonden zijn, waarbij minstens één verbindingselement een lichaam en een kop omvat, waarbij minstens één constructie-element een ruimte omvat waarin de kop weerhouden wordt terwijl het lichaam zich via een doorgang naar buiten toe uitstrekt, en waarbij de kop, in minstens één positie ten opzichte van de doorgang, via deze doorgang in en uit de ruimte kan gebracht worden.
Er bestaan metalen profielen met bijhorende verbindingselementen die de hoger omschreven eigenschappen hebben. Deze profielen zijn over hun volledige lengte voorzien van een geprofileerd kanaal dat via een smalle sleuftoegankelijk is vanaf de buitenwand van het profiel. Het kanaal heeft een inwendige breedte die groter is dan de breedte van de sleuf.
De bijhorende verbindingselementen zijn hamervormig uitgevoerd en hebben een steel met uitwendige schroefdraad en een bredere kop met een rechthoekige vorm.
Deze rechthoek heeft een breedte die groter is dan de sleufbreedte en een hoogte die kleiner is dan deze sleufbreedte. De kop kan dus in een positie gebracht worden waarbij zijn lange zijden nagenoeg evenwijdig lopen met de lengte-as van de sleuf, en in die positie via de sleuf in het genoemde kanaal gebracht worden. Door rotatie van het verbindingsmiddel kan men de kop in het kanaal in een andere positie
<Desc/Clms Page number 2>
brengen waarbij zijn lange zijden schuin staan ten opzichte van de lengte-as van de sleuf. In de laatstgenoemde positie kan de kop het kanaal niet verlaten via de sleuf, zodat het verbindingselement verbonden is met het profiel. Deze verbinding kan weerstaan aan krachten die volgens de lengterichting van de steel gericht zijn.
De steel met uitwendige schroefdraad wordt dan gebruikt om andere profielen of constructie-onderdelen met het eerste profiel te verbinden. Dit gebeurt bijvoorbeeld door middel van een moer die op de schroefdraad van de steel wordt voorzien.
Als het profiel deel uitmaakt van een constructie wordt deze verbinding echter ook belast door krachten die dwars op de lengterichting van de steel gericht zijn. Om te vermijden dat het verbindingselement onder invloed van deze krachten verschuift volgens de lengterichting van het kanaal, zorgt men ervoor dat op het verbindingselement een volgens de lengterichting van de steel gerichte trekkracht wordt uitgeoefend. Dit kan bijvoorbeeld door middel van een op de steel gedraaide moer die zo wordt aangespannen dat de kop stevig tegen een wand van het kanaal wordt getrokken. De genoemde dwarskrachten worden dan hoofdzakelijk opgevangen door de wrijvingskracht tussen de wanden van het kanaal en de ertegen getrokken kop.
Men heeft echter ondervonden dat deze weerstand tegen dwarskrachten voor sommige constructies onvoldoende is. Een ander nadeel van deze gekende constructie-elementen is dat het samenstellen van een constructie vrij veel tijd in beslag neemt.
Het doel van deze uitvinding is te voorzien in een verbindingselement met minstens één bijhorend verbindingselement, van het type met de in de eerste paragraaf van deze beschrijving aangeduide kenmerken, waarmee verholpen wordt aan de genoemde nadelen, en waarmee dus zowel een grotere weerstand tegen dwarskrachten (dwars op de lengterichting van het verbindingslichaam) als een vlottere samenstelling van constructies wordt bereikt.
<Desc/Clms Page number 3>
Deze doestellingen worden bereikt door te voorzien in een dergelijk constructieelement met minstens één bijhorend verbindingselement, waarbij, volgens deze uitvinding, het constructie-element minstens twee van elkaar gescheiden doorgangen naar de genoemde ruimte omvat, terwijl het constructie-element ter hoogte van elke doorgang een koppelmiddel omvat, dewelke voorzien is om samen te werken met een koppelmiddel (2C) van het verbindingselement (2) om, de onderlinge beweging van het constructie-element en het verbindingselement, volgens een dwarsrichting van het verbindingslichaam, te verhinderen.
Bij het opstellen van een constructie gebruik makend van de gekende profielen moet door meten bepaald worden waar er verbindingsmiddelen moeten voorzien worden aan een constructie-element. Bij het constructie-element volgens de uitvinding kan door de plaats van een koppelmiddel aangeduid worden waar een verbindingselement moet voorzien worden. Als er twee of meer koppelelementen voorzien worden kan men steeds eenzelfde tussenafstand voorzien tussen opeenvolgende koppelelementen. Deze tussenafstand tussen naburige koppelmiddelen van het constructie-element komen dan bij voorkeur overeen met de nodige tussenafstand tussen de verbindingselementen om een constructie te realiseren. Het is bijgevolg mogelijk om, zonder te meten, de door de constructie bepaalde positie van de verbindingsmiddelen te bepalen.
Doordat men hierdoor het meetwerk tot een minimum herleidt, wordt het opbouwen van een constructie met dit soort constructieelementen een eenvoudiger en minder tijdrovende opdracht.
Bij het constructie-element volgens deze uitvinding kan de genoemde doorgang eender welke vorm hebben, en bijvoorbeeld ook uitgevoerd zijn als een sleuf.
Dit soort constructie-elementen heeft ook het belangrijke voordeel dat ze geen openingen met schroefdraad moeten bevatten. Constructie-element met schroefdraad hebben immers het nadeel dat ze onbruikbaar worden bij beschadiging van de schroefdraad.
<Desc/Clms Page number 4>
Bovendien is de productie van constructie-elementen zonder schroefdraad ook veel minder arbeidsintensief waardoor ze tegen een lagere productiekost kunnen geproduceerd worden.
De afwezigheid van openingen met schroefdraad is ook vanuit esthetisch oogpunt een voordeel.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van deze uitvinding is in de genoemde ruimte een eerste koppelmiddel voorzien is, terwijl de kop van het verbindingselement een tweede koppelmiddel omvat.
Het ene koppelmiddel kan bijvoorbeeld een uitsparing of een opening zijn, terwijl het andere koppelmiddel een in deze uitsparing of opening passend gedeelte is. Hierdoor bekomt men het voordeel dat de koppeling geen bijkomende handelingen vereist.
In een zeer voorkeurdragende uitvoeringsvorm hebben de doorgang en de kop een zodanige vorm dat de kop, in een doorlaat-positie ten opzichte van de doorgang, via deze doorgang in en uit de ruimte kan worden gebracht, en in een blokkeerpositie niet door deze doorgang kan worden gebracht.
Bij voorkeur is de breedte van de genoemde ruimte kleiner dan de grootste dwarsafmeting van het verbindingselement. Dit levert als voordeel op dat het verbindingsmiddel niet meer kan ronddraaien om zijn lengte-as nadat de kop in de ruimte gebracht is. Dit vergemakkelijkt de verdere manipulaties bij de opbouw van een constructie. Als er bijvoorbeeld een moer moet voorzien worden op het lichaam van het verbindingselement, zal dit verbindingsmiddel niet meedraaien terwijl men de moer vastdraait.
Om een stabiele constructie te realiseren zal men bij voorkeur ook middelen voorzien om de verbindingselementen te fixeren in een positie waarbij de kop tegen een wand
<Desc/Clms Page number 5>
van de genoemde ruimte wordt gedrukt. Dit kan bijvoorbeeld door middel van een moer die op schroefdraad van het verbindingselement wordt gedraaid.
Men kan echter ook het verbindingselement voorzien van een dwarse uitsparing of een boring (bv. een conische boring) met een schuine wand, terwijl ook een in dwarsrichting verplaatsbaar schroefmiddel wordt voorzien waarmee op deze schuine wand een kracht kan worden uitgeoefend.
Door de op deze schuine wand uitgeoefende dwarskracht kan het verbindingsmiddel in langsrichting verplaatst worden tot de kop voldoende tegen een wand van de genoemde ruimte wordt geklemd. Het schroefmiddel is bij voorkeur een draadstift.
In een bijzonder voorkeurdragende uitvoeringsvorm komt de kop van het verbindingselement, door een rotatie van het verbindingselement over een hoek van 30 tot 60 , vanuit een doorlaatpositie in een blokkeerpositie waarbij een verdere rotatie van de kop door de wanden van de ruimte wordt verhinderd. De genoemde hoek is bij voorkeur tussen 40 en 50 , in het bijzonder nagenoeg 45 .
Deze positie van de kop verschilt voldoende van de doorlaatpositie om het risico dat de kop door een ongewilde rotatie in de doorlaatpositie komt tot een minimum te herleiden. De positie waarin het meedraaien van het verbindingselement wordt verhinderd is dus ook een positie waarin de kop kan gefixeerd worden gedurende de opbouw van de constructie. De opbouw van een constructie wordt hierdoor bijkomend vereenvoudigd.
Verder geniet het ook de voorkeur om de genoemde doorgang uit te voeren als een langwerpige sleuf in een buitenwand van het constructie-element.
De kop heeft bijvoorbeeld een vorm die in bovenaanzicht hoofdzakelijk rechthoekig is. De breedte van deze rechthoek (d. i. de lange zijden) is dan groter dan de breedte van de sleuf, terwijl de hoogte (d. i. de korte zijden) kleiner is dan de breedte van de
<Desc/Clms Page number 6>
sleuf. Deze rechthoekige vorm heeft bij voorkeur afgeronde hoeken en/of afgeronde eindvlakken.
De genoemde van elkaar gescheiden doorgangen worden bij voorkeur in dezelfde wand van het constructie-element voorzien. De verschillende doorgangen kunnen daarbij op éénzelfde as gelegen zijn, bijvoorbeeld op een as die samenvalt met of evenwijdig is aan de lengteas van het constructie-element.
Het constructie-element wordt bij voorkeur uitgevoerd met twee wanden die met een tussenafstand naast elkaar lopen zodat ze een langwerpig kanaal begrenzen, terwijl de kop van het verbindingselement via minstens één doorgang in dit kanaal kan worden gebracht.
Tegenover elke doorgang kan dan in de tegnoverliggende achterwand van het kanaal, een uitsparing of opening voorzien zijn waarin een uitstekend gedeelte van de kop van een verbindingselement kan opgenomen worden.
Het lichaam kan voorzien zijn van eender welk verbindingsmiddel, zoals bijvoorbeeld uitwendige of inwendige schroefdraad.
Deze uitvinding vindt vooral, maar niet uitsluitend, haar toepassingsgebied in de opbouw van constructies met behulp van metalen profielen. Aluminium-profielen genieten de voorkeur voor bepaalde toepassingen.
Het spreekt vanzelf dat ook een constructie samengesteld uit een aantal constructieelementen en verbindingselementen met de in de tweede paragraaf van deze beschrijving aangeduide kenmerken, waarbij minstens één constructie-element en een ermee verbonden verbindingselement volgens deze uitvinding zijn uitgevoerd, ook binnen het kader van deze uitvinding valt.
<Desc/Clms Page number 7>
Doordat de koppelmiddelen zo samenwerken dat de onderlinge beweging van het constructie-element en het verbindingselement, volgens een dwarsrichting van het verbindingslichaam, verhinderd wordt, heeft deze verbinding, en dus ook de ganse constructie, een veel grotere weerstand tegen de hoger genoemde dwarskrachten. Een dergelijke constructie kan bovendien ook vlotter opgebouwd worden doordat er minder moet gemeten worden.
In de hierna volgende gedetailleerde beschrijving worden de werkwijze en de verbindingsinrichting volgens deze uitvinding meer in detail beschreven aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden. Het enige doel hiervan is de principes en de genoemde kenmerken en voordelen van de uitvinding verder te verduidelijken door een aantal concrete voorbeelden. Het weze duidelijk dat niets in deze beschrijving dus kan geïnterpreteerd worden als een beperking van de draagwijdte van de in de conclusies opgeëiste octrooirechten, noch als een beperking van het toepassingsgebied van deze uitvinding.
In de hierna volgende beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde figuren, waarvan # figuur 1 een zijaanzicht voorstelt van een profiel met een verbindingselement volgens deze uitvinding, # figuur 2 een bovenaanzicht voorstelt van het profiel van figuur 1 met een verbindingselement met een kort hol lichaam met inwendige schroefdraad, # figuur 3 een bovenaanzicht voorstelt van het profiel van figuur 1 met een verbindingselement met een relatief lange steel met uitwendige schroefdraad, # figuur 4 een zijaanzicht en een bovenaanzicht voorstelt van het verbindingselement met een kort hol lichaam met inwendige schroefdraad dat op figuur 2 te zien is,
en # figuur 5 een zijaanzicht en een bovenaanzicht voorstelt van het verbindingselement met een relatief lange steel met uitwendige schroefdraad dat op figuur 3 te zien is.
<Desc/Clms Page number 8>
Volgens deze uitvinding kan voorzien worden in een stel aluminium-profielen (1) met een reeks bijhorende verbindingselementen (2) om deze profielen op een envoudige en vlotte manier met elkaar te verbinden tot een stabiele constructie.
Deze profielen (1) omvatten een centraal dubbelwandig gedeelte (6) waarbinnen een kanaal (3) met rechthoekige doorsnede wordt gevormd (zie figuren 2 en 3), en twee vlakke vleugels (9),(10) die zich aan weerszijden van het centraal gedeelte (6) uitstrekken. De voorste wand (7) van het centraal dubbelwandig gedeelte en de vleugels (9), (10) vormen daarbij één doorlopend vlak.
In deze voorste wand (7) zijn twee langwerpige sleuven (4) voorzien die zich volgens de lengte-as van het profiel (1) uitstrekken en een doorgang vormen naar het kanaal (3). In de achterste wand (8) van het dubbelwandig gedeelte is tegenover elke sleuf (4) een ronde opening (5) voorzien. Het aantal sleuven (4) en openingen (5) werd in dit voorbeeld beperkt tot twee, maar uiteraard zal het wenselijk zijn om bij vrij lange profielen (1) een groter aantal sleuven (4) en openingen (5) te voorzien. Deze sleuven (4) en openingen (5) vormen dan een rij die zich uitstrekt volgens de lengteas van het profiel (1). Daarbij kan men tussen het middelpunt van twee opeenvolgende openingen (5) telkens eenzelfde tussenafstand voorzien, bijvoorbeeld 62 mm.
Een eerste type verbindingselement (2) is voorgesteld op de figuren 2 en 4, en omvat een verbindingslichaam uitgevoerd als een holle cylinder (2A) met inwendige schroefdraad. Aansluitend op dit verbindingslichaam (2A) is er een kop (2B) voorzien met een vorm die in bovenaanzicht een rechthoek benadert. De korte zijden van deze rechthoek strekken zich uit volgens een cirkelboog (zie figuur 4).
Voorts omvat dit verbindingselement (2) ook een cylindrische pen (2C) die zich in het verlengde van het lichaam (2A) uitstrekt vanaf de tegenoverliggende kant van de kop (2A). De diameter van deze pen (2C) is kleiner dan de diameter van de opening (5) in het profiel (1). Bij het samenstellen van een constructie wordt de kop (2B) van
<Desc/Clms Page number 9>
het verbindingselement (2) via de sleuf (4) in het kanaal (3) gebracht terwijl men ervoor zorgt dat de pen (2C) in de opening (5) terechtkomt.
Aan de kant van het lichaam (2A) zijn er in de kop (2B) twee boringen (11),(12) aangebracht. In deze boringen (11),(12) kan men uitstekende dopjes (13) plaatsen om de kop (2B) op een afstand van de voorste wand (7) van het kanaal (3) te houden. (zie figuur 2). Deze boringen (11),(12) kunnen ook aan de kant van de pen (2C) in de kop (2B) voorzien worden. De uitstekende dopjes (13) houden de kop (2B) in dit geval op een afstand van de achterwand (8) van het kanaal (3). Hierdoor kan de kop (2B) vlugger tot tegen de voorste wand (7) van het kanaal (3) worden, waardoor de verbinding nog sneller kan gerealiseerd worden.
Een tweede type verbindingselement (2) is voorgesteld op de figuren 3 en 5, en omvat een verbindingslichaam uitgevoerd als een cylindrische steel (2A) met uitwendige schroefdraad. Aansluitend op dit verbindingslichaam (2A) is er een kop (2B) voorzien met in bovenaanzicht dezelfde vorm als de kop (2A) van het eerste type : een rechthoekige vorm met korte zijden die zich uitstrekken volgens een cirkelboog (zie figuur 5).
Voorts omvat dit verbindingselement (2) ook een cylindrische pen (2C) die zich in het verlengde van het lichaam (2A) uitstrekt vanaf de tegenoverliggende kant van de kop (2A). De diameter van deze pen (2C) is kleiner dan de diameter van de opening (5) in het profiel (1). Bij het samenstellen van een constructie wordt de kop (2B) van het verbindingselement (2) in het kanaal (3) gebracht terwijl men ervoor zorgt dat de pen (2C) in de opening (5) terechtkomt.
Aan de kant van het lichaam (2A) zijn er in de kop (2B) twee boringen (11),(12) aangebracht, waarin men uitstekende dopjes (13) kan plaatsen om de kop (2B) op een afstand van de voorste wand (7) van het kanaal (3) te houden. (zie figuur 3).
Deze boringen (11),(12) kunnen ook aan de kant van de pen (2C) in de kop (2B) voorzien worden. De uitstekende dopjes (13) houden de kop (2B) in dit geval op een
<Desc/Clms Page number 10>
afstand van de achterwand (8) van het kanaal (3). Hierdoor kan de kop (2B) vlugger tot tegen de voorste wand (7) van het kanaal (3) getrokken worden, waardoor de verbinding nog sneller kan gerealiseerd worden.
De vorm en de grootte van de kop (2B) is bij beide types zo dat deze vanuit een doorlaatpositie (waarbij de lange zijden van de kop (2B) zich volgens de lengterichting van de sleuf (4) uitstrekken) over een hoek van ongeveer 45 kan geroteerd worden naar een blokkeerpositie waarbij de kop (2B) tegen de zijwanden van het kanaal (3) aanstoot en niet verder kan verdraaid worden.
Bij het samenstellen van een constructie volgens deze uitvinding kunnen de verbindingselementen (1) gemakkelijk in het kanaal (3) gebracht worden via de sleuf (4). Hiervoor moet de kop (2B) zich in de doorlaatpositie bevinden. Door de aanwezigheid van de openingen (5) in de achterwand van het kanaal (3) moet men niet meten om de juiste bevestigingsplaats te kennen. De pen (2C) wordt onmiddellijk in deze opening (5) geplaatst. Vervolgens roteert men de verbindingselementen (2) over een hoek van ongeveer 45 tot de kop in de hoger genoemde blokkeerpositie terechtkomt. Het verbindingslichaam (2A) fungeert dan als bevestigingsmiddel met schroefdraad voor de verbinding van het profiel (1) met andere profielen of onderdelen van de constructie. Door het fixeren van de verbinding wordt de kop (2B) tegen de voorste wand (7) getrokken.
De gekoppelde koppelmiddelen (5), (2C) verhogen de weerstand van de verbinding tegen dwars op de lengterichting van het lichaam (2A) gerichte krachten. Bovendien zorgen deze koppelmiddelen ervoor dat voor het bepalen van de bevestigingsplaats van de verbindingselementen niet meer moet gemeten worden.