Bauelementensatz für ein zusammensteckbares Gerüst Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauelementen satz für ein zusammensteckbares Gerüst zur Verwen dung beim Schnellbau von beispielsweise Baracken, Wochenendhäusern, od. dgl. insbesondere aber unter Berücksichtigung entsprechender Grössenverhältnisse auch zur Verwendung für den Modellbau bei Architek turentwürfen und zu Spielzwecken.
Für diese Zwecke sind bereits zahlreiche Vor schläge und in Gebrauch befindliche Gerüstzusammen stellungen aus baukastenartig zusammensetzbaren bzw. durch Verbindungsmittel, wie Zapfen, Schraubenbol zen, Schellen und dgl., zusammenhaltbaren Einheiten von Baueinheiten, wie Klötzen, Stäben oder Profilen, bekannt.
Allen diesen verschiedenen Gebilden haftet jedoch der Nachteil an, dass sie zur Erzielung ausreichend belastbarer Gebilde zahlreicher und z. T. schwierig anzubringender Hilfselemente, wie Schraubensplinte, Konsolenträger od. dgl. bedürfen. Bei Elementen für Spielzwecke ist meist eine solche Belastbarkeit über haupt nicht vorgesehen, obgleich gerade dabei oft die fertiggestellten Bauten relativ starken Belastungen durch Kinder ausgesetzt sind.
Derartige bekannte Bauelemente bestehen bei spielsweise aus zusammensteckbaren Einzelteilen mit angenähert elliptischem Querschnitt, die mit besonders angepassten Öffnungen in den Seitenwandungen verse hen sind. Die Gestaltungsmöglichkeiten dieser Ele mente sind sehr begrenzt, ebenso ihre Belastbarkeit im zusammengebauten Zustand.
Mit Rücksicht auf vereinfachte Zusammenstel lungsmöglichkeiten sind auch schon Stäbe mit U-förmi- gen Querschnitten vorgeschlagen worden, die mit einer Reihe von Löchern in den Stegen und Ausnehmungen von halber Lochgrösse in den Schenkeln versehen sind. Diese Elemente bedürfen der Verschweissung, wenn sie als Hohlprofile benutzt werden sollen, wobei für eine Gerüstzusammenstellung auf Konsolbildungen und Verschraubungen nicht verzichtet werden kann.
Ein Zusammenstecken dieser Elemente ist nicht möglich, da sie alle das gleiche Profil haben bzw. aus Zusam menstellungen dieses Profiles bestehen.
Gleiches gilt auch für ein Hohlprofil mit Langlö chern in allen Seitenflächen, die zwar die gegenseitige Zuordnung und Verschraubung erleichtern, aber für eine Hintereinanderreihung sind besondere Hilfsele mente erforderlich und für Queranschlüsse können die Elemente lediglich aneinander gelegt und verschraubt werden.
Demgemäss resultiert die vorliegende Erfindung aus der Aufgabenstellung, einen Bauelementensatz zu schaffen, dessen Einzelelemente bei prinzipiell gleicher Gestaltung in drei Richtungen ineinanderschiebbar und gegeneinander festlegbar ausgebildet sind unter Be rücksichtigung relativ grosser aufbringbarer Belastun gen, einer möglichen Herstellung durch Giessen und unter Berücksichtigung geeigneter gegenseitiger An- schlussmöglichkeiten.
Diese Aufgabe ist mit einem Bauelementensatz ge löst, der nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass die dem querschnittsgrössten, im Querschnitt quadratischen Einzelelement nachgeordneten Einzelele mente jeweils eine Querschnittsgrösse haben, die der Querschnittsgrösse des Längskanales des jeweils nächstgrösseren Elementes entspricht, wobei die Ein zelelemente mindestens bis zum vorletzten einer soI- chen Einzelelementenreihe mit quadratischen, paar weise sich gegenüberliegenden,
kreuzweise versetzten Seitenwandöffnungen versehen sind, deren Quer schnitte jeweils dem inneren Längskanalquerschnitt entsprechen und deren kreuzweise versetzten Ober- und Unterkanten jeweils in einer gemeinsamen, senk recht zur Längsachse stehenden Schnittebene liegen und dass ferner mittig zwischen den Seitenwandöffnun- gen mindestens des grössten Elementes der Reihe Aus- nehmungen zur Aufnahme von Einschubelementen vorgesehen sind.
Bei dieser Ausbildung kann z. B. für Spiel- oder Modellzwecke ein Bauelement quadratischen Quer schnittes, mit einer Flächenbreite von 20 mm, qua- dratische Aussparungen von 10X 10 mm auf jeweils zwei gegenüberliegenden Seiten haben, so dass die Fol geeinheit ebenfalls quadratischen Querschnittes von 10 X 10 mm einschiebbar ist und durch Zapfen od. dgl. die senkrecht und in in der Mitte der Aussparungen durch das aufzunehmende, sowie das eingesteckte Ele ment geführt werden, in seiner Einsteckstellung fixiert wird.
Es ergibt sich von selbst, dass sich die Grössen- wahl der ein- und ansetzbaren Elemente nach der Querschnittsform der aufnehmenden Elemente zu rich ten hat.
Auf Grund der erfindungsgemässen Ausbildung der Einzelelemente ist es möglich, ein relativ hoch belast bares Fachwerk zu erstellen, wobei die nach aussen lie genden Flächen als mögliche Anlageflächen für ggf. vorgesehene Verkleidungsplatten in einer Ebene liegen. Es ist aber auch möglich, die Elemente unmittelbar nebeneinander anzuordnen, so dass abgesehen von den Fixierungsausnehmungen und Seitenwandöffnungen geschlossene Flächen als Wände, Zwischenböden, Dek- ken od. dgl. entstehen.
Die erfindungsgemässe Ausbildung hat neben der Vielfalt der Zusammensteckkombinationen den Vor teil, dass die Einzelelemente im Guss- oder Spritzguss hergestellt werden können, ohne dass in den Formen Kerne eingeführt werden müssen, denn es sind ledig lich kreuzweise versetzte Zapfen in der Form vorzuse hen. Da erfindungsgemäss die Ober- und Unterkanten der Seitenwandöffnungen in einer Schnittebene liegen, ergibt sich gewissermassen beim Guss automatisch der mittlere Längskanal.
Nicht rechtwinkelige Winkelverstrebungen und Gelenkverbindungen zwischen den erfindungsgemässen Hauptelementen können einfach durch Hilfselemente erzielt werden, die entsprechende Anschlussquer- schnitte aufweisen. Besonders geeignetes Baumaterial ist z. B. Kunststoff und vor allem für Spielzwecke und für Architekturmodelle z.
B. dass unter dem handels- namen Plexiglas bekannte Polymerisat auf Acryl- bzw. Methacrylbasis oder ein genügend festes, mög lichst wärmebeständiges nur nicht zu weiches Kunst stoffpolymerisat, das vor allem in beliebigen Farben leicht herstellbar, insbesondere spritzbar ist und mit üblichen Reinigungsmitteln gesäubert werden kann, was für Kinderspielzwecke besonders vorteilhaft ist.
Für andere Zwecke, insbesondere für den Gerüst bau mit hoher, statischen Beanspruchungen, wie sie normalerweise bei Bauwerken auftreten, ist als Werk stoff Metall vorzuziehen. Hierbei empfiehlt es sich Bleche, insbesondere Spezialblech zu verwenden und, um wirtschaftliche Blechstärken wegen des nötigen Auflagers der Einsteckelemente zu ersparen, für ver breiterte Auflager durch geeignete Anordnungen Sorge zu tragen. Vorteilhaft ist es z.
B., dass die Seitenwand öffnungen und ggf. die Ausnehmungen der Metallele mente bzw. Metallblechhilfselemente mit nach innen angewinkelten Lappen versehen sind, die dann als ver breitete Auflagerungen und Führungen für die einzu steckenden Elemente dienen.
Für den Fertigbau können die Elemente in entspre chender Grösse beispielsweise auch in Beton gegossen sein. Es ist selbstverständlich, dass hierbei entspre chend grössere Einschubtoleranzen als bei den Elemen ten aus Kunststoff für Spiel- oder Modellzwecke vorge sehen werden müssen.
Derartige Betonfertigteile sind besonders leicht und können gegebenenfalls bei entsprechender Abblendung, die wesentlich schneller und einfacher herzustellen ist als eine übliche Verschalung, ganz oder teilweise - teil weise z. B. an Anschlussbereichen zusammengestellter Elemente gegebenenfalls unter Einschluss von Armie- rungen - ausgegossen werden.
Nachfolgend werden anhand einer beispielsweisen zeichnerischen Darstellung weitere Einzelheiten näher erläutert.
In dieser Darstellung, zeigt Fig.l-5 die Elemente eines Bauelementensatzes mit quadratischen und aufeinander abgestimmten Querschnitten in Drauf- und Seitenansicht; Fig.6 das Beispiel einer Fachwerkzusammenstel- lung; Fig. 7 ein Bauelement aus Blech Fig.8 einen Winkelanschluss mit beliebiger Nei gung und Fig. 9 eine besondere Ausbildungsform eines Ele- mententeiles.
In den Fig.l-5 sind mit 1-3 die Längselemente eines Bauelementensatzes, mit 4 deren Seitenwandöff- nungen und mit 5 deren Zwischenausnehmungen be zeichnet. Selbstverständlich kann ein Bauelementensatz eine grössere Anzahl unterschiedlicher Einzelelemente als die hier zum Beispiel gewählte umfassen. Durch Längskanäle 6 werden die Elemente 1, 2 zu Hohlkör pern.
In gegenüberliegenden Wandungen liegen sich die Öffnungen 4 und die Ausnehmungen 5 jeweils fluchtend gegenüber, während sie paarweise zueinander kreuzweise versetzt angeordnet sind, wobei jeweils die Ober- und Unterkanten der Öffnungen 4 in einer Ebene liegen. Wie erwähnt, sind die Elementenquer- schnitte und die Querschnitte der Öffnungen 4 und der Ausnehmungen 5 stufenweise derart aufeinander in ihren Abmessungen abgestimmt, dass sie entsprechend der gegebenen Massverhältnisse zusammengesteckt werden können. So ist es. beispielsweise möglich, alle Elemente der Fig. 1-5 in Längsrichtung ineinander zu schieben oder quer anzuschliessen.
Das Beispiel einer Zusammenstellungskombination ist in Fig.6 darge stellt. Ein Längsanschluss beispielsweise der Elemente 1 erfolgt derart, dass ein kleineres Element 2 in beide Elemente 1 eingeschoben wird. Je nach den gegebenen Belastungsverhältnissen können natürlich auch noch die anderen Folgeelemente eingeschoben werden. Die Festlegung derart zusammengesteckter Elemente ge schieht mit entsprechend kurzen Elementen 1.
Diese kurzen Elementstücke können vorteilhaft spannhülsen- artig ausgebildet sein, so dass sie unter mehr oder weniger grosser Spannung in die nach Zusammenstek- kung der Elemente fluchtenden Ausnehmungen einge steckt werden können. Selbstverständlich können hier für je nach Ausnehmungsform auch andere geeignete Elemente, wie Splinte, Schrauben od. dgl., Verwen dung finden, vorzugsweise jedoch immer solche, die nicht über die Wandungsebenen der Elemente heraus ragen.
Es ist auch möglich, die Ausnehmungen mit Gewinde oder mit Gewindebüchsen versehen auszubil den, so dass Gewindestifte eingeschraubt werden kön nen.
Obgleich ein aus derartigen Elementen erstelltes Gebilde in sich schon eine beachtliche Stabilität be sitzt, kann es erforderlich sein, zwischen den horizontal und vertikal verlaufenden Elementen winkelig geneigte Querverstrebungen anzuordnen oder es kann erforder lich sein, Dachschrägen od. dgl. anzuschliessen. Neben der Möglichkeit, abgewinkelte Elemente zu benutzen, kann man aber auch, um in der Wahl des Winkels der artiger Winkelanschlüsse völlig frei zu sein, vorteilhaft Hilfselemente gemäss Fig. 8 verwenden.
Ein derartiger Winkelanschluss besteht beispiels weise aus einem kurzen Stück des Elementes 2 mit einem angesetzten Gelenkbügel 7. Dieser Gelenkbügel 7, der im gezeigten Beispiel im Querschnitt der Ele- mentengrösse des Elementes 1 entspricht, wird eben falls an gewünschter Stelle in eine entsprechend grosse Ausnehmung 4 eingeführt und mit einem Querstück 1 verstiftet. Die Laschen des Bügelstückes 7 sind mit run den Durchgangsbohrungen versehen und zwar mit einem der Diagonalen des Elementes 1 entsprechenden Durchmesser,
so dass sich ein kurzes Elementstück 1 in diesen Bohrungen drehen und damit eine Schwenk achse für ein eingesetztes Element 2 bilden kann. Vor zugsweise erhalten die Laschen jedoch eine quadrati sche Ausnehmung 9, in die ein entsprechendes Lager stück 8 mit einer entsprechenden Bohrung 8' eingesetzt wird. Durch diese Ausbildung kann das Gelenkstück auch ein Element 2 in den Ausnehmungen 9 für irgendwelche anderen Anschlussaufgaben aufnehmen. Das Lagerstück ist vorteilhaft auf seinen Seitenflanken mit flachen Nocken od. dgl. versehen, so dass es unter Spannung in die Ausnehmung 9 oder 4 eingesetzt wer den kann.
Dadurch können die Elemente 1 beispiels weise für Spielzwecke auch zu Fahrgestellrahmen zu sammengestellt werden, wobei in gegenüberliegenden Ausnehmungen 4 Lagerstücke 8 eingesetzt, Elemente 1 durch deren Bohrungen 8' als Achsen eingeschoben, auf die Enden der Elemente 1 entsprechend angepasste Räder aufgesetzt und in geeigneter Weise gesichert werden.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 7 ist ein Element 10 aus Blech, das an sich die gleiche äussere Form wie das beschriebene Element 1 hat. Um für Längs- und Queranschluss die Seitenwandöffnungen 4' und Aus- nehmungen 5' für eine Führung der Folge- bzw. Zwi schenelemente geeignet zu machen, weisen diese einge knickte Lappen 11, 11' auf, die entsprechende Füh rungsflächen bilden.
Als Hilfselemente sind natürlich viele weitere For men denkbar. Zum Beispiel ist ein solches Element in Fig. 9 dargestellt, das aus zwei kurzen Seitenzapfen 12 mit dem Element 3 entsprechenden Querschnittsab- messungen besteht, wobei die Zapfen 12 an einem Zwischenstück 13 mit rundem 14 oder quadratischem Durchgang sitzen. Das Zwischenstück entspricht im Querschnitt dem des Elementes 2. Die Zapfen 12 sind vorteilhaft mit kleinen Flachnocken 12' versehen, die bei Einschub der Zapfen in die Öffnungen 4 des Ele mentes in den Längskanal des Elementes 2 einrasten.
Set of components for a plug-together scaffold The invention relates to a set of components for a plug-together scaffold for use in the rapid construction of, for example, barracks, weekend houses, or the like .
For this purpose, numerous proposals and in use scaffolding assemblies are already in use from modular assemblable or zen by connecting means such as pins, screw bolts, clamps and the like., Holdable units of structural units, such as blocks, bars or profiles, known.
However, all of these different structures have the disadvantage that they have numerous and z. Sometimes difficult to attach auxiliary elements, such as split pins, bracket supports or the like. In the case of elements for play purposes, such a load capacity is usually not provided at all, even though the completed buildings are often exposed to relatively heavy loads from children.
Such known components consist, for example, of interlocking items with an approximately elliptical cross-section, which are hen verses with specially adapted openings in the side walls. The design options for these ele ments are very limited, as is their resilience in the assembled state.
With a view to simplified assembly options, rods with U-shaped cross-sections have also been proposed which are provided with a series of holes in the webs and recesses half the size of a hole in the legs. These elements need to be welded if they are to be used as hollow profiles, whereby brackets and screw connections cannot be dispensed with for a framework assembly.
It is not possible to put these elements together because they all have the same profile or are made up of compilations of this profile.
The same also applies to a hollow profile with elongated holes in all side surfaces, which make mutual assignment and screwing easier, but special auxiliary elements are required for sequential connections and the elements can only be placed together and screwed for cross connections.
Accordingly, the present invention results from the task of creating a set of components, the individual elements of which, with basically the same design, can be slid into one another in three directions and secured against one another, taking into account relatively large loads that can be applied, a possible production by casting and taking into account suitable mutual connections conclusion options.
This object is achieved with a set of components which, according to the invention, is characterized in that the individual elements subordinate to the single element with the largest cross-section and square in cross-section each have a cross-sectional size that corresponds to the cross-sectional size of the longitudinal channel of the next-largest element, with the individual elements at least up to the penultimate of such a row of individual elements with square, pairs of opposite,
cross-wise offset sidewall openings are provided, the cross-sections of which correspond to the inner longitudinal channel cross-section and the cross-wise offset upper and lower edges each lie in a common cutting plane perpendicular to the longitudinal axis and that furthermore centrally between the sidewall openings of at least the largest element of the series Aus - Recesses are provided for receiving slide-in elements.
In this training z. B. for play or model purposes a component with a square cross-section, with a surface width of 20 mm, square recesses of 10X 10 mm on two opposite sides, so that the following geeinheit also square cross-section of 10 X 10 mm can be inserted and by pins or the like, which are guided vertically and in the middle of the recesses through the element to be received and the inserted element, is fixed in its inserted position.
It goes without saying that the size of the insertable and attachable elements must be based on the cross-sectional shape of the receiving elements.
Due to the inventive design of the individual elements, it is possible to create a relatively highly resilient framework, with the outwardly lowing surfaces lying in one plane as possible contact surfaces for possibly provided cladding panels. However, it is also possible to arrange the elements directly next to one another, so that apart from the fixing recesses and side wall openings, closed surfaces are created as walls, intermediate floors, ceilings or the like.
In addition to the variety of plug-together combinations, the inventive training has the advantage that the individual elements can be produced by casting or injection molding without cores having to be introduced into the molds, because there are only cross-staggered pins in the mold. Since, according to the invention, the upper and lower edges of the side wall openings lie in a sectional plane, the central longitudinal channel is automatically produced to a certain extent during casting.
Angular struts that are not at right angles and articulated connections between the main elements according to the invention can easily be achieved by means of auxiliary elements which have corresponding connection cross-sections. Particularly suitable building material is z. B. plastic and especially for play purposes and for architectural models z.
B. that under the trade name Plexiglas known polymer based on acrylic or methacrylic or a sufficiently solid, as possible heat-resistant plastic polymer that is not too soft, especially easy to produce in any color, especially sprayable and cleaned with common cleaning agents can, which is particularly advantageous for children's play purposes.
For other purposes, especially for scaffolding with high static loads, such as those normally encountered in buildings, the preferred material is metal. It is advisable to use sheets, especially special sheet metal, and to save economical sheet thicknesses because of the necessary support of the plug-in elements, to take care of ver wider supports through suitable arrangements. It is advantageous, for.
B. that the side wall openings and possibly the recesses of the Metallele elements or sheet metal auxiliary elements are provided with inwardly angled tabs, which then serve as ver spread supports and guides for the elements to be inserted.
For the prefabricated construction, the elements can also be cast in concrete in the corresponding size, for example. It goes without saying that larger insertion tolerances than with the elemen th made of plastic for play or model purposes must be provided accordingly.
Such precast concrete parts are particularly light and can be completely or partially - partially z. B. at connection areas of assembled elements, possibly including reinforcements - be poured.
Further details are explained in more detail below with the aid of an exemplary graphic representation.
In this illustration, Fig.l-5 shows the elements of a set of components with square and coordinated cross-sections in plan and side views; 6 shows the example of a framework arrangement; 7 shows a component made of sheet metal, FIG. 8 shows an angle connection with any inclination, and FIG. 9 shows a special embodiment of an element part.
In FIGS. 1-5, 1–3 denotes the longitudinal elements of a component set, 4 denotes their side wall openings and 5 denotes their intermediate recesses. Of course, a set of components can comprise a greater number of different individual elements than those selected here, for example. Through longitudinal channels 6, the elements 1, 2 pern to Hohlkör.
In opposing walls, the openings 4 and the recesses 5 are each aligned opposite one another, while they are arranged in pairs and crosswise offset from one another, the upper and lower edges of the openings 4 each lying in one plane. As mentioned, the element cross-sections and the cross-sections of the openings 4 and the recesses 5 are gradually matched to one another in terms of their dimensions so that they can be plugged together according to the given dimensional relationships. That's the way it is. For example, it is possible to slide all elements of FIGS. 1-5 into one another in the longitudinal direction or to connect them transversely.
The example of a compilation combination is shown in Fig.6 Darge. A longitudinal connection of the elements 1, for example, takes place in such a way that a smaller element 2 is pushed into both elements 1. Depending on the given load conditions, the other following elements can of course also be inserted. The definition of such elements plugged together is done with correspondingly short elements 1.
These short element pieces can advantageously be designed in the manner of a clamping sleeve, so that they can be inserted under more or less great tension into the recesses which are aligned after the elements have been plugged together. Of course, depending on the shape of the recess, other suitable elements such as cotter pins, screws or the like can also be used, but preferably always those that do not protrude beyond the wall planes of the elements.
It is also possible to provide the recesses with a thread or with threaded bushings so that threaded pins can be screwed in.
Although a structure created from such elements already has considerable stability in itself, it may be necessary to arrange inclined cross braces between the horizontally and vertically extending elements or it may be necessary to connect sloping ceilings or the like. In addition to the possibility of using angled elements, one can also advantageously use auxiliary elements according to FIG. 8, in order to be completely free in the choice of the angle of the angle connections.
Such an angle connection consists, for example, of a short piece of the element 2 with an attached hinge bracket 7. This hinge bracket 7, which in the example shown corresponds in cross section to the element size of the element 1, is also inserted into a correspondingly large recess 4 at the desired location introduced and pinned to a cross piece 1. The tabs of the bracket piece 7 are provided with run the through holes with a diameter corresponding to the diagonals of the element 1,
so that a short element piece 1 can rotate in these holes and thus a pivot axis for an inserted element 2 can form. Before preferably, however, the tabs receive a square-specific recess 9 into which a corresponding bearing piece 8 with a corresponding bore 8 'is used. With this design, the joint piece can also accommodate an element 2 in the recesses 9 for any other connection tasks. The bearing piece is advantageously provided with flat cams or the like on its side flanks, so that it can be inserted into the recess 9 or 4 under tension.
As a result, the elements 1 can also be assembled into chassis frames, for example, for play purposes, with 4 bearing pieces 8 inserted in opposite recesses, elements 1 inserted through their bores 8 'as axes, appropriately adapted wheels placed on the ends of the elements 1 and in a suitable manner be secured.
The embodiment according to FIG. 7 is an element 10 made of sheet metal which per se has the same external shape as the element 1 described. In order to make the side wall openings 4 'and recesses 5' suitable for guiding the subsequent or intermediate elements for longitudinal and transverse connection, these have bent tabs 11, 11 'which form corresponding guide surfaces.
Many other forms are of course conceivable as auxiliary elements. For example, such an element is shown in FIG. 9, which consists of two short side pegs 12 with cross-sectional dimensions corresponding to the element 3, the pegs 12 being seated on an intermediate piece 13 with a round 14 or square passage. The cross-section of the intermediate piece corresponds to that of element 2. The pins 12 are advantageously provided with small flat cams 12 'which snap into the longitudinal channel of the element 2 when the pins are inserted into the openings 4 of the element 2.