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Die
Erfindung betrifft ein Bausystem aus Stäben bzw. Rohren.
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Das
System soll sowohl als Trag- oder Gerüstsystem eingesetzt werden,
als auch als System im Messe oder Innenausbau
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Bausysteme
werden in diversen Formen und Ausführungen hergestellt. In der
Regel werden diese Systeme durch die Art ihres Konstruktionsprinzips unterschieden.
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Man
Unterscheidet grundsätzlich
zwischen Stab-Knoten Systemen und solchen aus platteförmigen Materialien.
(Heino Engel; Tragsysteme/Structure Systems Verlag Gerd Hatje Ostfildern-Ruit
1999)
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Seit
der Entwicklung der Stab-Knoten Systeme durch Max Mengeringhausen
in den frühen
40er Jahren und der darauf folgenden Verbreitung dieser Systeme
zuerst in Deutschland und bald auch in den USA und dem restlichen
Europa, wurden teilweise erstaunliche Konstruktionen mit einfachen
Stab-Knoten Systemen realisiert. Insbesondere zu erwähnen sind hier
Flugzeughangars mit Spannweiten bis zu 80 Meter. Insbesondere Konrad
Wachsmann hat hier Grundlegende Erkenntnisse erzielen können. (Konrad
Wachsmann, Wendepunkt im Bauen, VEB Verlag der Kunst, Leipzig 1989)
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Ein
System, das weltweit Verbreitung gefunden hat und in vielfältig abgewandelter
Form so seit über
60 Jahren eingesetzt wird, ist das erwähnte von Max Mengeringhausen
entwickelte. Es ist heute noch unter dem Namen M12 System bei der
Firma MERO in Würzburg
in Produktion. (
DE
203 13 021 U1 ) ebenfalls sind diverse Abwandlungen bekannt
(
DE 24 36 628 A1 ).
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In
der Vergangenheit wurden verschiedene mögliche Verbindungen von Rohren
vorgeschlagen. Die meisten beruhen auf dem Prinzip fester oder loser,
mit den Rohren verbundener Kupplungsstücke.
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Siehe
dazu das erwähnte
MERO oder auch die WO 99/35938
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Sehr
einfache Verbinder sind gerade in den letzten Jahren aus ästhetischen
und ökonomischen Gründen verstärkt auf
den Markt gekommen.
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Dabei
wurde insbesondere versucht durch das direkte Verbinden der Rohre
kosten zu sparen.
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Siehe
hierzu u.a. das System 180 (
DE
39 02 342 C2 ). Ein ähnlicher
Weg wird z.B. in der
DE
41 40 602 A1 beschrieben. Ein Nachteil dieser Ausführungen
ist jedoch, dass die Stäbe
zwar ohne Verbinder zusammengefügt
werden, die Verbindungen an sich jedoch nicht biegesteif sind, weil
durch das Zusammenpressen der Rohre auf die dann doppelte Materialstärke die
Steifigkeit des Rohres verloren geht.
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Ebenfalls
nachteilig ist die Erfordernis z.B. bei der beschriebenen
DE 39 02 342 C2 unterschiedliche
Stäbe für die einzelnen
Raumachsen bereit zu halten.
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Ziel
der Erfindung ist demnach eine Verbindung von stabförmigen Elementen,
die ohne die beschriebenen Nachteile auskommt.
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Dieses
Ziel wird bei einer Ausführung
nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass eine Verbindung aller Elemente in einer einzelnen Fläche erfolgt.
Mit einem einzigen Befestigungsmittel in der Flächennormale können die Elemente
aller Raumachsen verbunden werden.
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Ein
Verdrehen der stabförmigen
Elemente ist ausgeschlossen, weil sich durch die Stellung der Verbindungsebene
zu den Stabachsen keine parallelen Flächen ergeben. Dadurch kann
auch keine Scharnierwirkung der Verschraubung entstehen.
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Die
beschriebene Ausgestaltung der Verbindung betrifft nur einige Stabkonstellationen.
Es ist aber nahe liegend die Technik der Verbindung der Elemente
auch für
andere Stabkonstellationen und andere mögliche Einsatzzwecke zu nutzen.
Dabei kann die technische Ausführung
zweckmäßig angepasst
werden.
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Eine
Variante der Ausführung
könnte
zum Beispiel die einfache Änderung
der Stab-Enden in einer Weise betreffen, bei der die Stäbe durch
Pressen, Biegen oder Sägen
so ausgebildet werden, dass die beschriebenen Anschlussflächen entstehen.
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Eine
mögliche
Ausführung
eines Bausystems betrifft die Verwendung von Plattenmaterial, unter
Umständen
in Verbindung mit daran befestigten Stäben oder Verbindungselementen.
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Die
Verwendung von Platten hat den Vorteil der Reduktion der Anzahl
der verwendeten Elemente weil hier Regalböden oder Grafik-Flächen gleichzeitig
als konstruktive Elemente eingesetzt werden.
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Durch
Einsatz eines einheitlichen Verbinders können Platten und Stäbe auch
miteinander kombiniert werden.
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In
den Unteransprüchen
werden entsprechende Varianten der Umsetzung der Verbindung beschrieben.
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Das
vorgestellte Bausystem soll vorzugsweise im Messe- sowie Ladenbau
eingesetzt werden. Eine Anwendung im Gerüstbau ist ebenfalls sehr gut möglich. Eine
weitere Anwendung ergibt sich im privaten Bereich als Regalsystem.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile gegenüber bekannten Konstruktionen
bestehen darin, dass die Rohre oder Profile, in sehr einfacher Art
miteinander verbunden werden können.
Dies lässt
erhebliche Kostenvorteile bei der Fertigung des Verbindungsmittels
erwarten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass nur ein Verbinder
benötigt
wird, was die Herstellung und Lagerhaltung wesentlich vereinfacht.
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Durch
das Verbinden der Rohre in einer anderen Raumebene vermeidet man
auch bei ebenen Verbindungselementen eine Gelenkwirkung der Verbindung.
Dadurch kann zumindest für
bestimmte Größen des
Systems auf Diagonalverbände
verzichtet werden, was eine erhebliche Materialeinsparung und Montagerleichterung
bedeutet.
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Auf
die Zeichnungen wird hingewiesen, dabei zeigen:
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1 Die
Zusammenstellung von fünf
stabförmigen
Elementen.
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2 einen möglichen, universellen Stab, aus
dem sich das System homogen aufbauen lässt.
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3 eine mögliche Platte mit dem beschriebenen
Verbinder.
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4 eine Variante für Rohre mit kleinem Durchmesser.
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In 1 wird
die Zusammenstellung von fünf stabförmigen Elementen
(5) die in der Achse (6) der Bohrung (4)
verbunden werden gezeigt. Die Verbindung erfolgt über die
in den Rohren angeordneten Verbinder (1, 2, 3),
die über
die zentrale Schraube (7) verbunden sind.
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Dabei
wird ersichtlich, dass die Achse (6) keine Parallele zu
einer der Stabachsen ist. Dadurch wird ein Verdrehen der Stäbe durch
die Achse der Verschraubung verhindert.
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Die
Verschraubung der Elemente in der Achse (6) wird auch nicht
durch den Zusammenbau behindert. Ein uneingeschränkter Zugang mit Werkzeug ist
von beiden Seiten der Verschraubung möglich.
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Die
Ziffern der Verbindungselemente (1–3) zeigen zugleich
die Reihenfolge des Zusammenbaus. Dabei sind jeweils zwei Elemente
identisch (1 und 1) sowie (2 und 2, 3 und 3).
Grundsätzlich
können
auch alle Elemente identisch ausgeführt werden, wenn der durch
die Materialstärke
erzeugte Versatz der Stäbe
in Kauf genommen wird.
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Um
eine einheitliche Materialdicke auch dann zu erreichen, wenn einzelne
Elemente nicht eingebaut werden sind an dieser Position entsprechend
dicke Unterlegscheiben vorgesehen. In der 1 ist beispielsweise
nur ein Verbinder (3) dargestellt, hier könnte eine
Scheibe eingesetzt werden. Weil der Verbinder (3) ohnehin
das äußere Glied
der Verbindung ist wurde hier darauf verzichtet.
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In 2 ist ein universeller Stab, aus dem sich
das System homogen aufbauen lässt
dargestellt.
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In
ein Rohr (5) sind Verbinder (1) druck- und zugfest
eingesetzt. In den Verbindern befindet sich eine Bohrung (4)
mittels derer die Stäbe
in der in 1 gezeigten Weise untereinander
verbunden werden können.
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Die
Verbindung der Anschlusselemente (1) im Rohr (5)
erfolgt vorzugsweise mittels Kleben oder Verpressen.
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Die
Befestigung der Verbinder (1, 2, 3) im Rohr
kann allerdings auch lösbar
erfolgen, wenn angestrebt ist den Verbinder separat zusammen zu bauen
und die Stäbe
(5) anschließend
darauf zu stecken.
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Die 3 zeigt eine Platte (8) als Boden oder
Seitenwand eines Regals oder Displays. Dabei ist der Verbinder (1a)
durch Nuten oder Einschlagen so in der Platte befestigt, dass ein
Verdrehen oder herausfallen verhindert wird. Der Winkel des Verbinders
(1a) zu den Achsen (x) und (y) kann auch anders gewählt werden.
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Die
Dicke der Platte (8) ist nicht erheblich solange der Verbinder
(1a) in der Mittelebene der Platte angeordnet wird.
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Die
in der 4 gezeigte Variante ist insbesondere
für Rohre
mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt und kleinem Durchmesser
gedacht.
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Dabei
wird der Verbinder (9) der aus einem Blechstreifen gefertigt
ist so verdreht, bzw. gekantet, dass sowohl die Bohrung (4)
in der bereits beschriebenen Weise auf die Achsen (x) (y) und (z)
steht, als auch der Verbinder an mindestens zwei Punkten, besser
jedoch vier Stellen die Innenseite des Rohres (5) berührt.
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Durch
das Verwenden eines flachen Bleches als Ausgangsmaterial ergeben
sich erhebliche Vorteile in der Herstellung der Teile. Die notwendige
Verformung kann durch einfaches Biegen in das Blech gebracht werden.