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Die
Erfindung betrifft einen Verbindungsknoten zur Errichtung eines
zwei- oder dreidimensionalen Tragwerkes mit den im Oberbegriff der
Ansprüche 1
oder 2 und 16 genannten Merkmalen.
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Aus
der Patentliteratur sind eine Reihe von Druckschriften bekannt,
die sich mit der Ausbildung von Tragwerken der verschiedensten Art
beschäftigen.
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Wird
die Oberfläche
solcher Tragwerke in Stäbe
aufgelöst,
so spricht man im Allgemeinen von Gitterschalen oder Gittertragwerken,
wenn sie auf Druck beansprucht werden, oder von Seilnetzen, wenn
sie auf Zug beansprucht werden.
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Obwohl
mit derartigen Konstruktionen fast alle geometrischen Formen realisiert
werden können, haben
sie den Nachteil, dass geradzahlige Vielecke von sich aus nur eine
geringe stabilisierende Wirkung entfalten können. Daher werden bei derartigen
Konstruktionen die Vielecke mittels aussteifender Flächenelemente
stabilisiert oder die Winkel der Stäbe werden mit Hilfe geeigneter
Knotenkörper
zueinander festgelegt. Bei der letztgenannten Methode treten Momentenkräfte in den
Stäben
auf. Der Vorteil dieser Systeme liegt darin, dass sie zumeist aus
gleich langen Stäben
zusammengesetzt werden können.
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Die
Konstruktionssysteme der bekannten Tragwerken haben gemeinsam, dass
sie aus geraden und/oder gekrümmten
Stäben
gebildet sind und an Knotenpunkten/Verbindungsknoten in geeigneter Weise
zusammengeführt
werden.
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Die
Konstruktionssysteme der eingangs beschriebenen Art bestehen aus
einer begrenzten Anzahl aufeinander abgestimmter Systemteile, mit
denen eine möglichst
große
Vielfalt von verschiedenen Strukturen, wie z. B. ebene Flächengebilde,
zur Abgrenzung von Räumen
oder räumliche
ein- oder mehrdimensionale Konstruktionen zu verschiedenen Zwecken
gebaut werden können.
Eine bestimmte Anzahl von Bauteilen stellt dabei ein entsprechendes System
dar, wobei der Systemgehalt umso höher ist, je weniger verschiedene
Systemteile, je weniger Teile insgesamt vorhanden und je vielfältiger die
Möglichkeiten
zum Bau verschiedener Strukturen (Variabilität) sind. Die wichtigsten Anforderungen
an Systeme der eingangs beschriebenen Art sind: einfacher Zusammenbau
der Systemteile, logische Reihenfolge der Teile beim Zusammenbau,
hohe Festigkeit, geringes Gewicht, geringes Volumen, Formschönheit und
Funktionalität.
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Diese
Anforderungen soll die vorliegende Erfindung durch ihre neue einfache
konstruktive Lösung
ebenfalls erfüllen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Tragwerk zu schaffen,
welches eine minimale Anzahl verschiedener Bauteile aufweist und
einen einfachen und schnellen Zusammenbau mit geringen, die Auswahl
der Bauteile betreffenden, Anforderungen ermöglicht, wobei eine hohe Festigkeit
und Stabilität
des Tragwerks erreicht werden soll.
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Das
Konstruktionssystem soll ferner eine Variabilität beim Bau verschiedener Tragwerke
ermöglichen,
formschön
aussehen und den Aufbau von zwei- und dreidimensionalen Tragwerken
ermöglichen.
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Die
Erfindung geht zum Einen von an ihren Enden abgeplatteten Rohren
aus, die in der Druckschrift
US
2 964 147 beschrieben sind und ein Bausystem ausbilden,
bei dem die Rohre mit Hilfe von Verbindern verbunden sind. Ein ähnliches
System beschriebt die Druckschrift
FR
2 567 990 .
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Als
nächstliegender
Stand der Technik ist zum Anderen ein Tragwerk bekannt, welches
in der Patentschrift
DE
39 02 342 C2 beschrieben ist. Dieses Tragwerk ist ein räumliches
Baukastensystem, insbesondere aus Stahlrohren, die mit Schrauben ohne
zusätzliche
Verbinder an ihren Enden verbunden werden, wobei das System in den
Hauptachsen verlaufende Rohre umfasst, die an den Enden abgeplattet
und zur Aufnahme einer Schraube gelocht sind, wobei orthogonal zu
den Hauptachsen verlaufende Rohre anordbar sind, in die eine Schraube
zur Verbindung der Rohre in den Hauptachsen eingepresst ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung zur Ausbildung eines zweidimensionalen Tragwerks
mittels eines Verbindungsknotens wird erstens dadurch gelöst, dass endseitigen
Abplattungen erster Elemente einerseits mindestens einseitig nasenartige
Endbereiche ausbilden und andererseits in ihrer Kontur vorgebbare seitliche
Ausnehmungen aufweisen. Dadurch sind die ersten Elemente formschlüssig auf
ein erstes Fixierelement, welches mit den seitlichen Ausnehmungen
korrespondierende Vorsprünge
aufweist, in einer Ebene (XY-Ebene) liegend aufschiebbar, so dass
die ersten Elemente durch Auflage eines zweiten Fixierelementes
auf das erste Fixierelement über
in den ersten und zweiten Fixierelementen angeordnete Öffnungen
mittels einer Verbindungsanordnung kraftschlüssig zweidimensional verbindbar
sind.
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Die
Aufgabe der Erfindung zur Ausbildung eines dreidimensionalen Tragwerks
mittels eines Verbindungsknotens wird zweitens dadurch gelöst, dass endseitigen
Abplattungen erster Elemente einerseits mindestens einseitig nasenartige
Endbereiche ausbilden und andererseits in ihrer Kontur vorgebbare seitliche
Ausnehmungen aufweisen.
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Dadurch
sind die ersten Elemente formschlüssig auf ein erstes Fixierelement,
das an einem, in einem zweiten Element integrierten Verbinder befestigbar
ist, aufschiebbar, um das mindestens eine zweite Element in einer
Ebene (Z-Ebene) zu dem mindestens einen ersten Element in einer
orthogonal dazu liegenden Ebene (XY-Ebene) formschlüssig anzuordnen.
Zur Ausbildung der formschlüssigen
Verbindung weist das erste Fixierelement mit den seitlichen Ausnehmungen
korrespondierende Vorsprünge auf,
so dass die ersten und zweiten Elemente durch Auflage eines zweiten
Fixierelementes auf das erste Fixierelement über in den ersten und zweiten
Fixierelementen angeordnete Öffnungen
mittels einer Verbindungsanordnung kraftschlüssig dreidimensional verbindbar
sind.
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In
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die ersten und zweiten
Elemente zylindrische Rohre oder dergleichen.
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Die
ersten Elemente weisen ferner in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung
mindestens einseitig ausgebildeten Abplattungen auf, die in Längsrichtung
der ersten Elemente ausgehend von den nasenartigen Endbereichen
in die zylindrische Form des Rohres übergehen und in diesem Übergang
erhabene Endbereiche ausbilden.
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Bevorzugt
ist es weiter, dass die seitlichen Ausnehmungen in den Abplattungen
als vorgebbare Kontur als halb ovale Konturen ausgeführt sind. Selbstverständlich sind
hier weitere andere Konturen denkbar.
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Zur
Erreichung einer Formschlüssigkeit mehrerer
erster angeordneter Elemente korrespondieren die Vorsprünge des
ersten Fixierelementes mit den Ausnehmungen in den Abplattungen,
so dass die Vorsprünge
korrespondierend zu den halb ovalen Konturen der Ausnehmungen ovale
Konturen ausbilden.
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Bevorzugt
ist ferner, dass das erste und zweite Fixierelement Aufnahmen aufweist,
die wiederum mit der Kontur der durch die Abplattung ausgebildeten
Erhebungen der erhabenen Endbereiche korrespondieren.
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Als
eine Ausführung
kommen als erstes und zweites Fixierelement Scheiben zum Einsatz,
wobei die erste und zweite Scheibe einen ersten äußeren Durchmesser und eine Öffnung mit
einem dritten inneren Durchmesser aufweisen.
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In
einer besonderen Ausgestaltung weist die zweite Scheibe in einem
zweiten mittleren Durchmesser bis zum dritten inneren Durchmesser
ausgebildet eine Senkung auf.
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Der
Verbindungsknoten zeichnet sich dadurch aus, dass die nasenartigen
Endbereiche der ersten Elemente auf die erste Scheibe entweder bis zum
dritten inneren Durchmesser bis an die Öffnung oder bei gesenkter Ausführung der
zweiten Scheibe höchstens
bis zum zweiten mittleren Durchmesser aufschiebbar sind.
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Die
ersten Elemente können über die Öffnung in
den Scheiben über
eine Verbindungsanordnung, beispielsweise eine Schraube oder eine
Senkkopfschraube und eine Mutter, miteinander verbunden werden.
Andere Verbindungsanordnungen mit anderen Schrauben oder Muttern,
beispielsweise Flügelmuttern
oder dergleichen, sind denkbar.
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Selbstverständlich können auch
andere lösbare
aber auch nicht lösbare
Verbindungen eingesetzt werden.
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Insbesondere
zur Ausbildung eines dreidimensionalen Verbindungsknotens ist vorgesehen, dass
der in das zweite Element integrierte Verbinder mit dem angeformten
ersten Fixierelement als in das zweite Element einpressbare Hülse ausgebildet
ist, die gegenüber
dem zweiten Element verdrehsicher und zugsicher angeordnet ist.
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Die
Hülse weist
dazu Halteelemente auf, die in im zweiten Element ausgebildete Aussparungen eingreifen,
so dass die Hülse
des Verbinders neben den auftretenden Reibungs kräften zwischen der Hülse und
dem zweitem Element aus im Wesentlichen in Längsrichtung des zweiten Elementes
wirkende Kräfte
auch durch Formschluss gegen Zugkräfte und gegen Verdrehen gesichert
ist.
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Zur
Herstellung der Verbindungsanordnung zwischen dem ersten und zweiten
Element weist der Verbinder ein Sackloch auf während das zweite Fixierelement
eine gesenkte oder ungesenkte Öffnung aufweist.
Der Verbinder besitzt vorzugsweise ein Innengewinde, beispielsweise
eine in die Hülse
eingebettete Mutter, als einseitige Ausbildung der Verbindungsanordnung.
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Die
Verbindungsanordnung kann somit die andere Seite der Verbindungsanordnung
ausbildend beispielsweise wiederum eine Schraube oder eine Senkkopfschraube
sein, die von außen
in das Sackloch eingeführt
wird und welche die ersten und zweiten Elemente kraftschlüssig miteinander
verbindet, indem die beidseitig angeordneten Fixierelemente verschraubt
beziehungsweise verspannt werden.
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Selbstverständlich können auch
hier andere lösbare
aber auch nicht lösbare
Verbindungen bereitgestellt werden, indem verbinderseitig andere
Aufnahmen angeordnet werden, die von außen zur Verbindung des ersten
und zweiten Elementes bzw. des ersten und zweiten Fixierelementes
im Verbindungsknoten dienen können.
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Die
Erfindung führt
zu Tragwerken, insbesondere zu einem modularen Tragwerkssystem,
in zwei oder dreidimensionaler Ausführung, welche über eine
mehrfache Anbindung von ersten oder ersten und zweiten Elementen
in einem Verbindungsknoten ausbildbar sind.
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Bevorzugt
wird durch eine Mehrzahl von anordbaren ersten Elementen in einem
zweidimensionalen Verbindungsknoten eine flächige Struktur oder durch eine
Mehrzahl von anordbaren ersten und mit Verbindern versehenen zweiten
Elementen ein dreidimensionaler Verbindungsknoten zur Ausbildung
von modularen Tragwerkssystem, insbesondere modularen Regal- oder
Möbelsystemen
oder dergleichen, ausgebildet.
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Weitere
bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen,
in den Unteransprüchen
und der Beschreibung genannten Merkmalen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der
zugehörigen
Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf ein erstes Element zur Ausbildung eines zwei- oder
dimensionalen Tragwerks;
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2 eine
Seitenansicht des ersten Elementes zur Ausbildung eines zwei- oder
dimensionalen Tragwerks;
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3 eine
Vorderansicht des ersten Elementes zur Ausbildung eines zwei- oder
dimensionalen Tragwerks;
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4 einen
Schnitt A-A des ersten Elementes nach 1 zur Ausbildung
eines zwei- oder dimensionalen Tragwerks;
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5 einen
Schnitt B-B nach 1, des ersten Elementes zur
Ausbildung eines zwei- oder dimensionalen Tragwerks;
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6 eine
Draufsicht auf ein zweites Fixierelement zur form- und kraftschlüssigen Verbindung eines
ersten und/oder zweiten Elementes;
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7 einen
Schnitt H-H durch ein erstes Fixierelement nach 11 zur
form- und kraftschlüssigen
Verbindung eines ersten und/oder zweiten Elementes;
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8 einen
Schnitt G-G durch einen Verbinder nach 11 an
dem das zweite Fixierelement zur form- und kraftschlüssigen Verbindung
eines ersten und zweiten Elementes angeformt ist;
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9 eine
Draufsicht auf eine zweidimensionales Tragwerk aus ersten Elementen;
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10 eine
Draufsicht auf eine zweidimensionales Tragwerk aus ersten Elementen
ohne zweites Fixierelement;
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11 eine
Seitenansicht des zweiten Elementes zur Ausbildung eines drei dimensionalen Tragwerks;
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12 einen
Schnitt C-C durch ein zweites Element nach 6 zur Ausbildung
eines dreidimensionalen Tragwerks;
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13 einen
Schnitt D-D durch ein zweites Element nach 6 zur Ausbildung
eines dreidimensionalen Tragwerks;
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14 einen
Schnitt E-E durch einen Verbindungsknoten nach 9 eines
dreidimensionalen Tragwerks [Blickrichtung aus x];
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15 einen
Schnitt F-F durch einen Verbindungsknoten nach 9 eines
dreidimensionalen Tragwerks [Blickrichtung aus y];
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16A ein dreidimensionales Tragwerk in einer Vorderansicht
in einer Ausführungsform
als modulares Regalsystem;
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16B ein dreidimensionales Tragwerk in einer Seitenansicht
in einer ersten Ausführungsform als
modulares Regalsystem;
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16C ein dreidimensionales Tragwerk in einer Draufsicht
in einer ersten Ausführungsform
als modulares Regalsystem;
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17A ein dreidimensionales Tragwerk in einer Seitenansicht
in einer zweiten Ausführungsform
als modulares Regalsystem;
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17B ein dreidimensionales Tragwerk in einer Vorderansicht
in einer zweiten Ausführungsform
als modulares Regalsystem;
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17C ein dreidimensionales Tragwerk in einer Draufsicht
in einer zweiten Ausführungsform als
modulares Regalsystem;
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Die 1 zeigt
eine Draufsicht auf ein erstes Element 10 zur Ausbildung
eines zwei- oder dreidimensionalen Tragwerks. Mindestens einendseitig, zumeist
jedoch beidendseitig, wird das erste Element 10 an seinen
Endseiten abgeplattet und weist somit sogenannte Abplattungen 12 auf.
Im Ausführungsbeispiel
ist das erste Element 10 ein zylindrisches Rohr, welches
in einem dafür
speziell vorgesehenen Werkzeug eingelegt wird, die entsprechende vorgebbare
Abplattung 12 erhält.
Durch die Abplattungen 12 entsteht ein erhabener Endbereich 18 des
ersten Elementes 10, von dem aus ein Übergang zu der Abplattung 12 ausgebildet
wird.
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Das
zylindrische Rohr, als erstes Element 10, wird vor der
Abplattung auf ein Achsmaß a
geschnitten und mit dem Werkzeug abgeplattet, so dass sich nach
der Abplattung 12 ein Schnittmaß s als Länge des ersten Elementes 10 erhalten
wird. Die Breite b der Abplattung 12 ist durch das Werkzeug entsprechend
vorgebbar.
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Beispielsweise
kann das zylindrische Rohr einen Durchmesser von 20 mm aufweisen,
so dass durch die Abplattung eine Breite b von 25 mm ausbildbar
ist. Die Differenz zwischen dem Schnittmaß s und dem vorgegebenen Achsmaß a beträgt beispielsweise
einendseitig 4,25 mm, wodurch das zylindrische Rundrohr nach beidseitigem
Abplatten um 9,5 mm verkürzt
ist.
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Das
für die
Abplattung vorgesehene Werkzeug sorgt gleichzeitig dafür, dass
nasenartige Endbereiche 16 in vorgebbarer Länge ausgebildet
werden. Ferner sind in dem Werkzeug entsprechende Mittel vorgesehen
um Ausnehmungen 14 in halb ovaler Kontur auszubilden.
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Die 2 zeigt
eine Seitenansicht des ersten Elementes 10, wobei hierbei
die zylindrische Rohrform des ersten Elementes 10 sichtbar
wird. Ferner ist sichtbar, dass die erhabenen Endbereiche 18 im
Verlaufe der Abplattung 12 entlang des ersten Elementes 10 wieder
in die Form des zylindrischen Rohrkörpers übergehen.
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Die
Vorderansicht der 3 zeigt die nasenartigen Endbereiche 16 und
den erhabenen Endbereich 18, wobei korrespondierend zur 2 die
Höhe h
von beispielsweise 2 mm des nasenartigen abgeplatteten Bereiches 12, 16 gekennzeichnet
und dargestellt ist. Wie die 3 als Vorderansicht
und die Figur als Schnitt A-A passend zur 1 und die 5 als
Schnitt B-B passend zu 1 zeigen, ergibt sich eine symmetrische
Ausbildung des ersten Elementes 10, so dass das erste Element 10 zur
Ausbildung eines zwei- oder dreidimensionalen Verbindungsknotens 100 nicht
falsch in ein Tragwerk eingesetzt werden kann.
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Die
Verbindung des ersten Elementes 10 zu einem zweidimensionalen
Tragwerk in einer zweidimensionalen Anordnung wird über ein
erstes und ein zweites Fixierelement 31, 32 bewirkt,
welche in den 6 und 7 in einer
Vorderansicht beziehungsweise in einem Schnitt H-H, gemäß der späteren 11,
dargestellt ist.
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Das
erste Fixierelement ist in 7 dargestellt
und weist in einem dritten Durchmesser d3 eine Öffnung 31C auf.
Das erste Fixierelement 31 ist ferner mit Vorsprüngen 31B versehen,
die jeweils um 45° versetzt
ausgehend von einer horizontalen beziehungsweise vertikalen Mittellinie
angeordnet sind.
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Diese
ovalen Vorsprünge 31B korrespondieren
von ihrer Kontur her jeweils mit zwei der halb ovalen Ausnehmungen 14 in
den Abplattungen 12 des ersten Elementes 10.
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Außerdem weist
das erste Fixierelement 31 Aufnahmen 31A auf,
die von ihrer Kontur her im Wesentlichen mit den erhabenen Endbereichen 18 des ersten
Elementes 10 korrespondieren.
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In
diese Aufnahmen 31A können
nun zur Ausbildung eines zweidimensionalen Tragwerkes mindestens
zwei, vorzugsweise wie hier in 7 dargestellt
vier, erste Elemente 10 auf das erste Fixierelement 31 aufgeschoben
werden, so dass in Verlängerung
der horizontalen und vertikalen Mittellinie des ersten Fixierelementes 31 vier
erste Elemente 10 aufschiebbar sind. Die nasenartigen Endbereiche 16 kommen
auf dem ersten Fixierelement 31 je nach ausgebildeter Länge der
nasenartigen Endbereiche mehr oder weniger zur Auflage.
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Eine
solche Anordnung mit vier aufgeschobenen ersten Elementen 10 zeigt
die Draufsicht der 10. Durch die 10 wird
deutlich, dass die halb ovalen Ausnehmungen 14 in die Vorsprünge 31B des ersten,
nun unterhalb der ersten Elemente 10 liegenden, Fixierelementes 31 eingreifen
und untereinander eine formschlüssige
Verbindung herstellen.
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Der
besondere Vorteil besteht darin, dass die ersten Fixierelemente 10 in
einer Ebene auf dem ersten Fixierelement 31 anordbar sind
und bereits eine formschlüssige
Haltbarkeit gegeben ist, ohne dass das erste Element 10 mit
weiteren ersten Elementen 10 in Berührung kommt.
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Die
kraftschlüssige
Verbindung wird erreicht, indem analog zum ersten Fixierelement 31 nach 7 ein
zweites Fixierelement 32 nach 6, in einer
Vorderansicht dargestellt, entsprechend ausgebildet wird. Dieses
zweite Fixierelement 32 weist einen ersten äußeren Durchmesser
d1 auf, der mit dem äußeren Durchmesser des ersten
Fixierelemente 31 korrespondiert. Ferner weist das zweite
Fixierelement 32 beispielsweise einen zweiten mittleren Durchmesser
d2 auf, der optional ausführbar ist
um ein Verbindungselement, beispielsweise eine Senkkopfschraube 50,
in der zwischen dem zweiten mittleren Durchmesser d2 und
dem dritten inneren Durchmesser d3 ausgebildeten
Senkung 32 anzuordnen.
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Ferner
weist das zweite Fixierelement 32 wiederum korrespondierend
auf der horizontalen und vertikalen Achse liegend Aufnahmen 32A auf,
die von der Form und Größe mit den
Aufnahmen 31A des ersten Fixierelementes 31 korrespondieren,
da die symmetrisch ausgebildeten erhabenen Endbereiche 18 des
ersten Elementes 10 auch von dem zweiten Fixierelement 32 aufgenommen
werden.
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Durch
diese Ausbildung der Fixierelemente 31, 32 nach
den 6 und 7 kann, gemäß 9, das zweidimensionale
Tragwerk über
Verbindungsknoten 100 ausgebildet werden.
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Indem
die ersten Elemente 10, gemäß 10, formschlüssig angeordnet
werden und gemäß der Draufsicht 9 das
zweite Fixierelement 32 aufgelegt wird, sind die nasenartigen
Endbereiche 16 unterhalb des zweiten Fixierelementes 32 liegend über eine
Verbindungsanordnung 50, 52, vorzugsweise eine
Schraube oder Senkkopfschraube, und beispielsweise eine hinter dem
Verbindungsknoten 100 liegende Mutter verschraubbar Zur
Ausbildung eines dreidimensionalen Tragwerks wird ein zweites Element 20 vorgesehen,
welches in einer Seitenansicht in 11 zu
sehen ist. Gemäß dem ersten
Element 10 ist das zweite Element 20 ebenfalls
ein zylindrischer Rohrkörper,
der so ausgebildet ist, dass in dem Rohr ein Verbinder 40 angeordnet
ist, der außerhalb
des Rohres so ausgebildet ist, dass der Endbereich des zweiten Elementes 20 ein
erstes Fixierelement 31 aufweist, welches mit dem Verbinder 40 verbunden
oder vorzugsweise an den Verbinder 40 angeformt ist. Gemäß 11 und
dem dort angezeigten Schnitt H-H, weist das erste Fixierelement 31 eine
Ausgestaltung auf, wie sie bereits in 7 beschrieben
worden ist.
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Auf
dieses erste Fixierelement 31 ist, wie 11 zeigt,
wiederum das zweite Fixierelement 32 auflegbar und gemäß den 12 und 13 (Schnitt
C-C bzw. D-D) über
Schrauben beziehungsweise Senkkopfschrauben 50 (nicht dargestellt)
verschraubbar.
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Das
zweite Element 20 weist dabei ein Endmaß e auf, welches aus der Rohrlänge und
der Breite b des ersten Fixierelementes 31 bei beidseitiger
Anordnung des ersten Fixierelementes 31 ausgebildet ist.
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Das
Achsmaß a
des zweiten Elementes 20 ergibt sich schließlich durch
Addition der jeweiligen halben Höhe
h der Abplattung 12 und der gewählten Rohrlänge.
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Da
die ersten Elemente 10 vorteilhaft in einer Ebene angeordnet
sind, ist das Achsmaß a
des zweiten Elementes 20 unabhängig von der Anzahl der angeordneten
ersten Elemente 10 im Verbindungsknoten 100.
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12 zeigt
in dem Schnitt C-C, gemäß 6,
das zweite Element 20 in einer Unteransicht entlang der
horizontalen Mittellinie. In diesem Schnitt wird sichtbar, dass
die Verbinder 40 auskragende Halteelemente 42 aufweisen,
die mit Aussparungen 22 im zweiten Element 20 korrespondieren.
Die Aussparungen 22 sind vorzugsweise Bohrungen, die einfach
in das zweite Element 20 eingebracht werden können.
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Vorzugsweise
sind solche Bohrungen 22 sowohl auf der horizontalen als
auch auf der vertikalen Mittellinie anordbar. Selbstverständlich ist
die Anordnung generell frei wählbar.
Die Anordnung auf der horizontalen und der vertikalen Mittellinie
wurde jedoch in diesem Ausführungsbeispiel
so gewählt.
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Ferner
zeigt 12, dass der Verbinder ein Sackloch 44 aufweist
und in diesem Sackloch 44 zusätzlich eine Mutter 52 als
Innengewinde integriert ist.
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Durch
diese beidseitige Ausführung
des zweiten Elementes 20 mit Verbindern 40 kann
das zweite Element 20 einfachst durch Aufschieben von ersten
Elementen 10, die in orthogonaler Richtung des zweiten
Elementes 20 verlaufen, aus einem zweidimensionalen zu
einem dreidimensionalen Tragwerk ausgebildet und ausgebaut werden.
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Die
ersten Elemente 10 werden, wie zuvor in den 1 bis 7 und 9 und 10 beschrieben,
orthogonal zu einem zweiten Element 20 auf das erste Fixierelement 31 aufgeschoben
und ein zweites Fixierelement 32 wird entsprechend aufgelegt
und über
eine Schraube oder Senkkopfschraube 50, 52 (nicht
dargestellt), mit dem Verbinder 40 des zweiten Elementes 20 verschraubt.
Durch die Halteelemente 42, die in die Aussparungen 22 eingreifen ist
der Verbinder 40 und alle mit dem Verbinder 40 verbundenen
Teile verdrehsicher und zugsicher am zweiten Element 20 angeordnet.
Vorzugsweise wurde der Verbinder 40 vorher im zweiten Element 20 eingepresst.
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13 zeigt
das zweite Element 20 mit gleichen Bezugszeichen und Bauteilen
im Schnitt D-D, gemäß 6,
wobei dieser Schnitt um 45° versetzt ist,
so dass am ersten Fixierelement 31 die Vorsprünge 31B im
Schnitt D-D sichtbar werden, die Aussparungen 22 beziehungsweise
Halteelemente 42 durch die um 45° versetzte Anordnung im Schnitt
D-D in diesem Ausführungsbeispiel
jedoch nicht mehr sichtbar sind.
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Der
in 13 verbleibende Zwischenraum zwischen dem ersten
und zweiten Fixierelement 31, 32 wird bei Einschieben
beziehungsweise Aufschieben der ersten Elemente 10 von
den nasenartigen Endbereichen 16 der ersten Elemente 10 ausgefüllt.
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In
Ergänzung
zu dem Verbinder 40 der 12 bis 15 zeigt
die 8 einen Schnitt G-G durch den Verbinder 40 und
zwar genau im Bereich der Aussparungen 42 mit den in den
Aussparungen 22 angeordneten Halteelementen 42.
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Schließlich wird
der Übersichtlichkeit
halber in 14 nochmals im Schnitt E-E ein
dreidimensionaler Verbindungsknoten 100 gezeigt, bei dem
dreidimensional zwei erste Elemente 10 in y-Richtung verlaufen,
wobei ein zweites Element 20 in z-Richtung verläuft. Dieser
Schnitt entspricht der Ansicht gemäß 16B oder 17B.
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Analog
dazu zeigt 15 im Schnitt F-F, gemäß 9,
einen dreidimensionalen Verbindungsknoten 100 in dem die
ersten Elemente 10 in x-Richtung verlaufen und das zweite
Element 20 in z-Richtung verläuft. Dieser Schnitt entspricht
der Ansicht gemäß 16C oder 17C.
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Gemäß den angegebenen
Richtungen x, y, z in 14 beziehungsweise 15 ist
somit eine modulare Regalstruktur aufbaubar, bei der nach 16A in einer Vorderansicht mehrere erste Elemente 10 über einen
Verbindungsknoten 100 zunächst zweidimensional in der
XY-Ebene anordbar sind und ausgehend von dem Verbindungsknoten 100 gemäß 16C als Draufsicht beziehungsweise gemäß 16B als Seitenansicht ein zweites Element 20 anordbar
ist, welches ein mehrdimensionales modulares Regalsystem ausbildet.
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Die
Flexibilität
des modularen Tragwerksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass nur
durch die Länge
der ersten beziehungsweise zweiten Elemente 10, 20 unterschiedlich
hohe beziehungsweise breite und in ihrer Tiefe vorgebbare Tragwerksysteme, insbesondere
Regal- oder Möbelsysteme,
anbietbar sind.
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Zur
Ausbildung des Tragwerksystems als modulares Regal- oder Möbelsystem
kann auch gemäß den 17A, 17B und 17C ein mit geringerer Länge der ersten Elemente und/oder
zweiten Element 10, 20 ausgebildetes Regal- oder
Rahmensystem hergestellt werden.
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Die 17A, 17B und 17C zeigen wiederum in Vorderansicht, Seitenansicht
und Draufsicht die erfindungsgemäße Lösung.
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Letztlich
werden zur Herstellung des modularen Tragwerksystems lediglich im
Wesentlichen vier Systemelemente benötigt, welche das erste Element 10,
das zweite Element 20 und die beiden Fixierelemente 31, 32 umfasst.
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Diese
Elemente 10, 20, 31, 32 werden
dann über
eine Verbindungsanordnung, vorzugsweise eine Schraube-Mutter-Verbindungsanordnung 50, 52,
miteinander verbunden.
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Durch
die Verschraubung der ersten oder ersten und zweiten Elemente 10, 20 in
den Ebenen (XYZ) und Befestigung in den beschriebenen formschlüssigen Verbindungsknoten 100 wird
ein besonders biegesteifes System ausgebildet, welches hinsichtlich
seiner Statik nur noch Beschränkungen durch
den ausgewählten,
im Ausführungsbeispiel dargestellten
zylindrischen Rohrtyp aufweist.
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Die
verpressten dreh- und zuggesicherten Verbinder 40 stellen
zudem sicher, dass das in dem Verbindungsknoten 100 zwei-
oder dreidimensional ausgebildete Tragwerkssystem orthogonal zur XY-Ebene
auch gegen aus in Z-Richtung wirkende Kräfte stabil aufgebaut ist.
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- 10
- Element
[XV-Element]
- 12
- Abplattung
- 14
- Ausnehmung
- 16
- nasenartige
Endbereiche [Nasen]
- 18
- erhabene
Endbereiche [Erhebungen]
- 20
- Element
[V-Element]
- 22
- Aussparung
[Bohrung]
- 31
- erstes
Fixierelement [erste Scheibe]
- 31A
- Aufnahme
- 31B
- Vorsprünge
- 31C
- Öffnung
- 32
- zweites
Fixierelement [zweite Scheibe]
- 32A
- Aufnahme
- 32B
- Senkung
- 32C
- Öffnung
- 40
- Verbinder
- 42
- Halteelemente
- 44
- Sackloch
- 50,
52
- Verbindungsanordnung
- 50
- Schraube
- 52
- Mutter
- s
- Schnittmaß
- a
- Achsmaß
- b
- Breite
- h
- Höhe
- d1
- erster
Durchmesser
- d2
- zweiter
Durchmesser
- d3
- dritter
Durchmesser
- x
- x-Richtung
- y
- y-Richtung
- z
- z-Richtung
- 100
- Verbindungsknoten