DE102013017172B3

DE102013017172B3 - Systembauteil zur Bildung einer Netzstruktur und Aufnahme von Objekten

Info

Publication number: DE102013017172B3
Application number: DE201310017172
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2015-01-15
Anticipated expiration: 2033-10-17
Also published as: WO2015055166A1

Abstract

Flächige und räumliche Strukturen die aus ähnlichen Systembauteilen aufgebaut werden, sind systemfremden Strukturen und Objekten gegenüber nicht zugänglich. Das neue Systembauteil (1) ermöglicht u. a. die Aufnahme von fremden Objekten wie bspw. gebrauchten Kronkorken, und erlaubt die Bildung von Strukturen unter Einbeziehung solcher Objekte. Das Systembauteil (1) besteht im wesentlichen aus den folgenden Komponenten: Strukturbauteil (5) mit seitlichen Verbindungselementen (9), zur Bildung einer Netzstruktur aus solchen Bauteilen; Adaptionselement (2) mit Objektaufnahme (3), zur Aufnahme eines bestimmten fremden oder systemeigenen Objektes; Anschlusselemente (12), zur Arretierung von fremden oder systemeigenen Unterkonstruktionsbauteilen.

Description

Das erfindungsgemäße Systembauteil ist ein vielseitiges Verbindungs- und/oder Adaptionsbauteil, mit dem Netz- oder auch Tragwerksstrukturen gebildet werden können. Die Systembauteile können miteinander und/oder mit anderen Objekten oder Strukturen verbunden werden. Dies kann beispielsweise dem Bauen, Gestalten und Spielen oder auch dem Sammeln, Ordnen, Bereitstellen, Aufbewahren und der Präsentation von Objekten dienen. Die verschiedenen Anwendungsfälle des erfindungsgemäßen Systembauteils besitzen, je nach ihrer Ausführungsform als Einzelbauteil, wie auch als Gesamtkonstruktion, welche vielfältige Möglichkeiten der individuellen Gestaltung bieten, sowohl statischen als auch beweglichen oder dynamischen Charakter, der sich im Zusammenwirken mit den fremden Objekten und Strukturen ändern kann.
Ähnlich flexible und leistungsfähige Systembauteile zur Bildung von flächigen oder räumlichen Strukturen aus sich selbst, welche die Integration fremder Materialien oder Objekte, sowie eine Anbindung an andere Strukturen oder Systeme vorsehen, sind dem Stand der Technik nicht bekannt.
Die Patentschrift DE 10 2009 003 602 A1 beschreibt ein Konstruktionselement zur Bildung von zunächst flächigen Strukturen aus sich selbst, die entlang ihrer Außenkanten nahtlos aneinander gefügt werden. Ein Schichtaufbau, zur Kombination mit anderen Objekten oder fremden Strukturen ist nicht beschrieben. Es dient nicht dem Ordnen, Bereitstellen, Aufbewahren und der Präsentation von Objekten.
In einer weiteren Ausführung der genannten Patentschrift wird die Möglichkeit, die Zwischenräume im System zu schließen, beschrieben. Dies führt die potentielle Nutzung als architektonisches Bauelement an, welches einen geschlossenen Innenraum schafft. Die etwaige Aufnahme von Bauteilen zur Schließung der Struktur unterscheidet sich grundlegend in dem Ort, nämlich in den Zwischenräumen und in seiner Art und Weise und ist zudem zu anderem bestimmt. Diese Ausführung verhindert die flexiblen Eigenschaften des Konstruktionselementes und bildet ein unbewegliche Struktur.
Die Patentschrift DE 10 2007 055 702 A1 beschreibt ein begehbares Bausystem zur Bildung von flächigen Strukturen aus solchen Bauteilen, deren Verbindungen an den Kanten erfolgt. Diese Verbindungen liegen mehr oder weniger frei zwischen den Elementen des Bausystems. Weiterhin ist das Bausystem nicht für die Aufnahme weiterer oder gar fremder Bauteile oder Objekte vorgesehen.
Die Patentschrift DE 17 50 357 U beschreibt ein Steckspiel aus einstückigen Körpern mit Stiften und Löchern zum Bau von flächigen Gebilden, sowie räumliche Strukturen durch Verdrehen der Körper. Es kann Strukturen aus gleichen Teilen bilden, die nicht teilbar und ohne weitere Funktion oder Verwendung sind. Ein Aufbau in Schichten, zur Kombination mit anderen Objekten oder Strukturen ist ebenfalls nicht beschrieben.
Die Patentschrift DE 74 27 856 U – Spielzeug, beschreibt ein Zahnräderwerk auf modularen Basisbauteilen, welches mit Nut- und Feder-System rechtwinklig aufgebaut ist. Seine Struktur ist ausschließlich steif. Das Basisbauteil weist zwar eine Nabe auf. Sie erlaubt aber nicht die Aufnahme weiterer Objekte.
Die Patentschrift US 6 264 522 B1 – Construction system, beschreibt ebenfalls ein Steckspiel aus einstückigen Körpern, vornämlich hohle Kugeln mit Stiften und Löchern zum Bau von flächigen Gebilden, sowie räumliche Strukturen, unter anderem durch Verdrehen der Körper. Die Körper können nur dann mit einer tragenden Unterkonstruktion verbunden werden, wenn diese die gleichen Verbindungsmittel wie die Einzelbauteil aufweisen. Eine Aufnahme von Objekte ist nicht möglich.
US 2002/0 086 605 A1 – Toy model building set, beschreibt ein Set, welches sich einerseits aus gleichen Teilen zusammen setzt, sowie aus gerüstartigen Bauteilen, welche eine andersartige Struktur bilden. Die ”Gänseblümchen”-Elemente ermöglichen keine geschlossene Struktur. Dem jeweiligen Aufbau der Bestandteile ist kein weiterer Zweck ersichtlich und es sind keine Strukturen dargestellt. Das Set dient nicht der Aufnahme weiterer Objekte.
US 4 988 322 A – Toy building set for building tree-like models, beschreibt ein Set aus räumlichen Elementen in vertikaler Pfahlbauweise und flächigen Elementen mit unterschiedlich langen Auslegern zu seinen immer gleichen Verbindungselementen. Das Set dient der Nachahmung von Bäumen und nicht der Aufnahme weiterer Objekte. Andere Strukturen sind mit dem Set nicht darstellbar.
Aufgabe
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Systembauteil auszubilden auf dem verschiedene Objekte, insbesondere Deckel in Form von Kronkorken, einfach angeordnet werden können, wobei die Systembauteile zur Bildung von flächigen oder räumlichen Tragwerksstrukturen zusammengeschlossen werden können.
Lösung
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Das erfindungsgemäße Systembauteil differenziert sich durch seine Merkmale von den zuvor genannten Patentschriften und bietet insbesondere gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass auch fremde Objekte und Strukturen aufgenommen und in die zu bildenden Netz- oder Tragwerksstruktur eingebunden werden können. Es bietet gegenüber dem Stand der Technik folgenden Vorteil:

– Durch den Abstand zwischen den Systembauteilen innerhalb der Netzstruktur, welcher durch das überstehende Verbindungselement an seinem Ausleger erzielt wird, können die aufgenommenen Objekte berührungsfrei gelagert und eine bedingte Flexibilität und Beweglichkeit der Netzstruktur ermöglicht werden. Die Gesamtkonstruktion kann durch eine jeweilige Auslegung seiner Struktur und Materialien sowohl einen beweglichen oder statischen als auch dynamischen Charakter anzunehmen. Im Zusammenspiel mit den fremden Materialien, Strukturen und/oder Objekten können je nach konstruktiver Ausrichtung des Systembauteils diese Eigenschaften weiter variiert werden.
– Das erfindungsgemäße Systembauteil erlaubt eine flächendeckende oder punktuelle Präsentation von Objekten auf der gesamten Netzstruktur und bietet viele Gestaltungs- und Kombinationsmöglichkeiten. Darüber hinaus bietet es durch seine universelle Eignung ein hohes Potential für ähnliche oder baugleiche Systembauteile, was wiederum eine kostengünstige Fertigung durch ein entsprechendes Herstellungsverfahren, wie bspw. die Kunststoffspritzgusstechnik eine solche darstellt, ermöglicht.
– Das erfindungsgemäße Systembauteil benötigt zur Bildung der räumlichen Strukturen nur solche Strukturelemente, die prinzipiell kein weiteres Losteil erforderlich machen. Einzelne Streben oder lose Verbindungsteile entsprechen grundsätzlich nicht seiner charakteristischen Einfachheit. Sie können aber in bestimmten Fällen, wie bspw. dem trennbaren Systembauteil, welches sich in ein Struktur- und Adaptionselement teilt, gezielt zum Einsatz kommen, um weitere Funktionen oder Anwendungsmöglichkeiten zu bilden.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die Aufzählung der folgenden Anwendungsbeispiele richtet sich nach ihrem zunehmenden Komplexitätsgrad und zeigt eine Auswahl der potentiellen Möglichkeiten, die das Systembauteil bietet.
Eine bevorzugte Anwendung besteht im Sammeln, Ordnen und Präsentieren oder Bereitstellen von rundlichen oder kompakten Objekten wie Münzen, Deckeln und dergleichen, die über das Adaptionselement mit dem Systembauteil bzw. einer flächigen oder räumlichen Konfiguration aus Systembauteilen, verbunden werden. Solche Objekte können bspw. bedruckte Kronkorken von Getränkeflaschen sein, die nicht mehr benötigt werden, jedoch als Sammel- und Bastelobjekte noch Verwendung finden können. Die Druckgrafik der Deckel kann dabei ein Gestaltungsmittel für das zu schaffende Gesamtobjektes sein. Somit wird durch das Systembauteil, unter Verwendung von neuen oder gebrauchten Objekten, ein Arbeitsmittel zur Ausgestaltung von persönlichen Ideen geboten.
Ein weiterer Anwendungsfall stellt die Nutung von Strukturen aus den erfindungsgemäßen Systembauteilen dar, welche zur Bildung von mehr oder weniger statischen Formationen oder architektonischen Bauwerken dienen. Dies kann sowohl durch eine Kombination mit systemeigenen Unterkonstruktionsbauteilen als auch durch fremden Trägermaterialien und Tragwerksstrukturen erreicht werden. Solche Bauformen und Kombinationen dienen bspw. zum spielerischen und sportlichen Klettern an solchen Formationen, welche Objekte mit einer mehr oder weniger griffigen Oberfläche zum Festhalten mit den Händen aufnehmen. Solche Objekte, welche bspw. eine äußere Hülle oder Fassade darstellen, können eine modulare Einheit bilden, die aufgrund ihrer charakteristischen Form und Beschaffenheit verschieden sind und sich zu komplexeren Anforderungen an das Klettern variabel gruppieren lassen. Dies führt zwar zu vorwiegend starren Strukturen, was aber bei solchen oder ähnlichen Anwendungsfällen erwünscht sein kann.
Die Aufnahme und Verbindung von weiteren Funktionselementen durch das Adaptionselement oder Anbindungselement, die ein erweitertes und umfänglicheres System aus den Systembauteilen und Funktionselementen bilden, stellt einen weiteren Anwendungsfall dar. So können bspw. durch federnde, flexible oder gelenkige Funktionselemente bewegliche Ebene oder Strukturen geschaffen werden. Durch die Adaption von Hohl- oder Schwimmkörpern kann bspw. eine bewegliche schwimmende Ebene, ein Ponton, aufgebaut werden.
Ein weiterer Anwendungsfall kommt einem elektrisch leitfähigen Strukturelemente zu, welches die Funktion einer Verkabelung für elektrische oder elektronische Bauteile beinhaltet. So könnten bspw. elektrische Leuchtmittel mit dem Systembauteil kombiniert werden. Weiterhin können elektronische Schaltungen als funktionale Bestandteile der Netzstruktur aus Systembauteilen ausgebildet werden, die bspw. als Leuchtgrafiken und Objektbeleuchtungen eingesetzt werden. Durch die Adaption von photovoltaischen Elementen, fungiert eine Netz- oder Tragwerksstruktur aus solchen Systembauteilen und Unterkonstruktionsbauteilen als Anlagen zur Stromerzeugung (siehe 26/27).
Ein weiterer Anwendungsfall des Systembauteils stellt die indirekte Aufnahme durch einen Objektträger dar, welcher Objekte lose aufnimmt. Als Objektträger dienen bspw. teller- oder gefäßartige Bauformen der Objektaufnahme. So können Objekte, die nicht für eine Aufnahme durch das Adaptionselement geeignet sind, indirekt durch den Objektträger aufgenommen werden, welcher entweder mit diesem zusammen eine bauliche Einheit bildet oder satt des Objektes von Adaptionselement aufgenommen wird und eine konfektionierbare Formation der Bestandteile darstellt. Dies dient bspw. der Bereitstellung von Gebrauchsgegenständen, wie Zahnbürsten, Gewürzbehältern, Geschenkartikeln etc. Ein solcher Anwendungsfall beinhaltet auch eine logistische Bereitstellung von Bauteilen oder Waren in Prozess oder Produktionsabläufen.
In einem weiteren Anwendungsfall wird das einzubindende Objekt, welches ggf. eine glatte Oberfläche aufweist, mit einem schlüssigen Gegenstück zum Adaptionselement versehen, wobei diese ineinander eingreifen und somit formal und/oder funktional für die Aufnahme ungeeignete Objekte in das System aus erfindungsgemäßen Systembauteilen integriert. Dies können bspw. geometrischen Flächen zur Präsentation und Verkleidungselemente oder verschränkte Körper in Pflaster- oder Puzzelformen sein. Auch Grafik-, Licht- und Spiegelungsobjekten können zu Beleuchtungs- und Werbezwecken mit dem Systembauteil kombiniert werden.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Darstellungen 01 bis 08 zeigen Systembauteile (1) mit einer 60° Ordnungsstruktur (18) zur Aufnahme von nicht näher bestimmten Objekten, dessen formale Ausgestaltung der Systembauteile u. a. für die Herstellung in einem Spritzgussverfahren ausgelegt ist, welches ein bevorzugtes Herstellungsverfahren darstellt. Die dargestellten Bauformen der Adaptionselemente (2) fungieren auch als Objektträger, welche Objekte lose aufnehmen können. 01 zeigt eine Schnittdarstellung durch die Mitte eines Systembauteiles (1) mit einer 60° Ordnungsstruktur zur Aufnahme eines nicht näher bestimmten Objektes, dessen Bestandteile, das Adaptionselement (2) und das Strukturelement (5), in einem Stück bestehen und nicht trennbar sind. Das kugelgelenkartige Verbindungselement (9) ist durch seinen Ausleger (6) am Strukturelement angebunden.
02 zeigt eine schematische Aufsicht der Schnittdarstellung von 01
03 zeigt eine Schnittdarstellung zwei verbundener Systembauteile (1) wie in 01, dessen Bestandteile, das Strukturelement (5) und das Adaptionselement (2) jedoch trennbar sind. Das Verbindungselement (9) des linken Strukturelementes schließt in das Anschlusselement (10) des nächsten Strukturelementes.
04 zeigt eine Schnittdarstellung eines Systembauteiles (1) wie in 3, jedoch mit jeweils eigenem Anbindungselement (12) am Adaptionselement (2) und Strukturelement (5).
zeigt eine Schnittdarstellung zwei verbundener Systembauteile (1) wie in 3, jedoch mit den Anschlusselementen (10) am den jeweiligen Adaptionselementen (2) und weist die Abstände (23, 24) aus.
zeigt eine Schnittdarstellung eines Systembauteiles (1) wie in 01, dessen Ausleger (6) jedoch durch ein Gelenkelement (8), hier als sog. Filmscharnier dargestellt, am Strukturelement angebunden sind und durch ihre vorwiegend mechanische Funktion die Krümmung der zunächst flächigen Netzstruktur aus solchen Systembauteilen ermöglichen.
zeigt eine Schnittdarstellung eines Systembauteiles (1) wie zuvor, dessen Gelenkelemente (8) jedoch zum Ausgleich von Distanz-, Winkel- und Höhenunterschieden fungieren, was die Flexibilität der Netzstruktur aus solchen Systembauteilen zusätzlich erhöht.
zeigt eine Schnittdarstellung eines Systembauteiles (1) wie zuvor, dessen Funktion seiner Gelenkelemente (8) jedoch einen elastischen und federnden Ausgleich ermöglichen.
Die Zeichnungen 09 bis 18 zeigen den schematischen Aufbau des Systembauteiles (1) in Kombination der formal und funktional unterschiedlichen Komponenten Adaptionselemente (2) und Strukturelement (5). Die Systembauteile (1) können entsprechend konfektioniert sein oder dem Benutzer getrennt vorliegen und durch ihn zusammen gefügt werden.
09 zeigt eine schematische Darstellung eines untrennbaren Systembauteiles (1) aus einem rautenförmigen Adaptionselement (2) mit einem rechtwinkligen Strukturelement (5).
10 zeigt eine schematische Darstellung eines untrennbaren Systembauteiles (1) aus einem kreisförmigen Adaptionselement (2) mit einem sternförmigen Strukturelement (5).
11 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaues von einem trennbaren Systembauteil (1), welches aus der Kombination eines rautenförmigen Adaptionselementes (2) und eines rechtwinkligen Strukturelementes (5) gebildet wird.
12 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaues von einem trennbaren Systembauteil (1), welches aus der Kombination eines kreisförmigen Adaptionselement (2) und einem sternförmigen Strukturelement (5) gebildet wird.
13 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaues von einem kombinierten Systembauteil (1), welches sich aus einem rautenförmigen Adaptionselement (2) mit Anschlusselement (10) und einem rechtwinkligen Strukturelement (5) ohne Anschlusselement (10) zusammensetzt.
14 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaues von einem kombinierten Systembauteil (1), welches sich aus einem kreisförmigen Adaptionselement (2) mit Anschlusselement (10) und einem sternförmigen Strukturelement (5) ohne Anschlusselement (10) zusammensetzt.
15 zeigt schematische Darstellungen von exemplarischen Zusammenstellungen des Systembauteils (1) in rechtwinkliger Anordnung mit unterschiedlichen Adaptionselementen (2).
16 zeigt schematische Darstellungen von exemplarischen Zusammenstellungen des Systembauteils (1) in sternförmige Anordnung mit unterschiedlichen Adaptionselementen (2).
17 zeigt beispielhaft einen orthogonalen Verbund Netzstruktur aus vier Systembauteilen (1) mit gleichen Strukturelementen (5) und unterschiedlichen Adaptionselementen (2) und ihren Abständen (23/24). 18 zeigt beispielhaft einen sternförmigen Verbund der Netzstruktur aus drei Systembauteilen (1) mit gleichen Strukturelementen (5) und unterschiedlichen Adaptionselementen (2) und ihren Abständen (23/24).
Die vereinfachten schematischen Darstellungen von 19 bis 22 zeigen verschiedene Ordnungsstrukturen, die hier vorwiegend Grundlage des Aufbaus von Netz- und Tragwerksstrukturen aus Systembauteilen (1) sind. Die Kreise sind stellvertretend für Adaptionselemente (2) und ihre aufzunehmenden Objekte. Die Wege der Verknüpfung sind in gestrichelten Linien dargestellt. Diese Netzstrukturen sind bevorzugt mit einem einheitlichen Systemabstand (24) aufgebaut.
19 zeigt eine regelmäßige 60° Ordnungsstruktur (18) für Systembauteile (1).
20 zeigt eine regelmäßige 90° Ordnungsstruktur (19) für Systembauteile (1).
21 zeigt eine Kombination regelmäßiger Ordnungsstrukturen (18/19) in einer Formation aus Quadraten und einem mittig angeordneten gleichseitigen Dreieck. Die entsprechenden Strukturelemente (5) weisen in dieser gesonderten Bauform u. a. Winkel von 150° auf.
22 zeigt eine Kombination regelmäßiger Ordnungsstrukturen (18/20) in einer Formation aus gleichseitigen Dreiecken und einem Fünfeck. Durch die Gruppierung von gleichseitigen Dreiecken um ein regelmäßiges gleichseitiges Fünfeck ergeben sich Öffnungswinkel (22) zwischen den Dreiecken. Die entsprechenden Strukturelementen (5) weisen in dieser gesonderten Bauform und Gruppierung u. a. Winkel 162° auf. Beim Zusammenzeihen der Netzstruktur auf den einheitlichen Systemabstand (24), entstehen Krümmungen in der Netzstruktur.
Die vereinfachten schematischen Darstellungen von 23 bis 29 zeigen Systembauteile (1) zur Aufnahme systemeigener Komponenten, oder integrierter Funktionsobjekte nach Absatz 0009 und 0010.
23 zeigt oben ein Systembauteil (1) für eine 60° Ordnungsstruktur mit einer mehrfachen Objektaufnahme (3), in der Mitte die aufzunehmenden Objekte (25) und unten dieselben Bauteile in zusammengefügter Position.
24 zeigt eine 60-Grad-Netzstruktur aus solchen Systembauteilen (1) und Objekten (25) wie in 23.
25 zeigt ein beispielhaftes Systembauteil (1) mit elektrischen Leitern (13) für Plus- und Minuspol und einer Leiterbahn für den Masseanschluss, welche mit einer entsprechend gepolten Objektaufnahme (3) verbunden sind und an den zugehörig gepolten Verbindungselementen (9) und Anschlusselementen (10) frei Kontakte zur leitfähigen Vernetzung aufweisen. Die Objektaufnahme dient bspw. als Fassung für einen Verbraucher (Leuchtmittel etc.).
26 zeigt ein vergleichbares Systembauteil (1) wie in 23 und 25, jedoch für die Aufnahme mindestens eines photovoltaischen Elementes (26) durch seine entsprechend ausgelegten und gepolten Objektaufnahmen (3).
27 zeigt fünf solche Systembauteile (1) wie in 26, im Verbund mit ihrer elektrisch Verbindungen, die entsprechend 25 und 26 direktional getrennt gepolt sind.
28 zeigt ein beispielhaftes Systembauteil (1) mit elektrisch Leitern (13) für den Plus- und den Minus-Anschluss, sowie einer entsprechend Objektaufnahme (3) für bspw. eine Fassung eines Leuchtmittels und einer zweiten Objektaufnahme (3) für bspw. eine umschließendes Objekt zur Lichtverteilung.
29 zeigt vier solche Systembauteile (1) wie in 28 im Verbund mit ihrer elektrisch Leitern (13).
Die Zeichnungen 30 bis 35 zeigen Systembauteile (1) mit einer 60° Ordnungsstruktur (18), zur Aufnahme von Objekten nach Absatz 0008. Die in den Darstellungen gezeigte Ausgestaltung der Systembauteile ist für die Herstellung im Spritzgussverfahren ausgelegt.
30 zeigt eine perspektivische Ansicht des Systembauteils (1) mit einer 60° Ordnungsstruktur zur Aufnahme eines Deckels bzw. eines Kronkorkens, dessen Bestandteile Adaptionselement (2) und Strukturelement (5) in einem Stück bestehen und nicht trennbar sind. Die hier bevorzugte Ausführung der Verbindungselemente (9) und Anschlusselemente (10) besteht als verrastungsfähige Steckverbindungen mit begrenzten Freiheitsgraden.
31 zeigt eine mittige Schnittdarstellung des Systembauteils (1). aus 30.
32 zeigt in einer Schnittdarstellung zwei Systembauteile (1) wie in 30, mit jeweils einem aufgenommenen Kronkorken (27). Sie sind durch das Verbindungselement (9) des linken Systembauteils, welches in das Anschlusselement (10) des rechten Systembauteils schließt, verbunden, wobei die Adaptionselemente (2) und Kronkorken innerhalb der geschlossenen Netzstruktur durch einen Abstand (23) separiert sind.
33 zeigt ein Adaptionselement (2) zur Aufnahme eine Deckels bzw. Kronkorkens, welches ohne eigenes Strukturelement (5) durch mindestens ein Anschlusselement (10) und das Anbindungselement (12) verbunden werden kann.
34 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Verbundes aus drei gleichen Systembauteilen (1) in einer sternförmigen 60° Ordnungsstruktur mit jeweils einer runden Objektaufnahme (3).
35 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Verbundes aus vier gleichen Systembauteilen (1) in einer orthogonale 90° Ordnungsstruktur mit jeweils einer runden Objektaufnahme (3).
Die Darstellungen von 36 bis 43 zeigen verschiedene Unterkonstruktionsbauteile (14) für unterschiedliche Strukturen und Eigenschaften.
36 zeigt zwei trennbar aufgebaute Systembauteile (1) wie in 04, die durch ihre Verbindungselemente (9) und Anschlusselemente (10) verknüpft sind, und zudem durch ein Unterkonstruktionsbauteil (14), mit dessen Anbindungsmittel (15) verbunden sind.
37 zeigt ein zweireihiges Unterkonstruktionsbauteil (14) mit Knickachse (16) in einer 60° Anordnung mit einheitlichem Systemabstand (24).
38 zeigt das gleiche Unterkonstruktionsbauteil (14) in Übereinstimmung mit eine 60° und einer 90° Struktur, sodass die unterschiedlichen Ordnungsstrukturen (18/19) durch das Unterkonstruktionsbauteil (14) verbunden und entlang der Knickachse (16) abgewinkelt werden können.
39 zeigt ein ähnliches Unterkonstruktionsbauteil (14) wie 36, jedoch in einer 90° Ordnungsstruktur.
40 zeigt das gleiche Unterkonstruktionsbauteil (14) in Übereinstimmung mit eine 60° und einer 90° Struktur, sodass die unterschiedlichen Ordnungsstrukturen (18/19) wie in 37 verbunden und abgewinkelt werden können.
41 zeigt ein Unterkonstruktionsbauteil (14) mit 90° und 60° Anordnungen, welches zur Ausbildung eine 60° Ecke in einer 90° Struktur dient.
42 zeigt ein einreihiges Unterkonstruktionsbauteil (14), welches Systembauteile (1) einer 60° Ordnungsstruktur (18) im gleichen Systemabstand (24) verbinden kann.
43 zeigt das gleiche Unterkonstruktionsbauteil (14), welches Systembauteile (1) einer 90° Ordnungsstruktur (19) im gleichen Systemabstand (24) verbinden kann.
Das erfindungsgemäßes Systembauteil (1) besteht im wesentlichen aus dem Strukturelement (5) und mindestens einem Adaptionselement (2). Es ist entweder als fertiges Bauteil in fester oder als konfektionierbares Bauteil in lösbarer Bauweise, zur Kombination formal und funktional unterschiedlicher Komponenten (2, 5) untereinander, vorgesehen. Das Strukturelement besitzt mindestens ein Verbindungselement (9) und insofern seine Bauform das Anschlusselement (10) vorsieht, mindestens ein Anschlusselement zur Verbindung untereinander. Das Adaptionselement besitzt mindestens eine Objektaufnahme (3) und insofern seine Bauform das Anschlusselement (10) vorsieht, mindestens ein Anschlusselement zur Verbindung untereinander. Das Verbindungselement greift in ein Anschlusselement (10) eines benachbarten Systembauteils, welches bevorzugt innen liegend angeordnet ist. Dies ermöglicht die Bildung von vernetzten Strukturen aus solchen Systembauteilen. Weiterhin beinhalt das Strukturelement ein Anbindungselement (12), zur Anbindung weiterer ggf. fremder Konstruktionsmittel. Dies dient wahlweise der Kombination mit systemeigenen Unterkonstruktionsbauteilen (14) oder fremden Trägermaterialien oder Bauelementen.
Bei fest gefügter Bauweise des Systembauteils (1) sind Strukturelement (5) und Adaptionselement (2) in einer Form hergestellt. Bei geteilter Bauweise des Systembauteils kann das Strukturelement (5) sowohl fest oder lösbar mit dem Adaptionselement (2) verbunden sein. Die fest gefügte oder untrennbare Konfiguration bietet ein fertig gerüstetes Systembauteil, welches für einen bestimmten Anwendungsfall konzipiert ist. Bei einem trennbar aufgebauten Systembauteil ist die Kombination der geometrischen Ordnung des Strukturelementes und die spezifische Objektaufnahme (3) eines bestimmten Adaptionselementes (2) unter den für ihre Anwendungsfälle verschiedenartigen Bauformen der Komponenten (2, 5) wählbar und erlaubt somit die Ausrichtung auf den jeweiligen Anwendungsfall. Die Konfiguration der Systembauteile, sowie der Aufbau der Netzstruktur, kann sich somit nach den aufzunehmenden Objekten, als auch nach den Absichten und Anforderungen des Bauvorhabens richten.
Das Adaptionselement (2) dient unter anderem der Aufnahme von fremden Objekten. Es kann so ausgestaltet sein, dass es das Anbindungselement (12) und die Anschlusselement (10) beinhaltet. Das Adaptionselement nimmt mindestens ein bestimmtes Objekt oder Oberflächenelement durch seine mindestens eine Objektaufnahme (3) auf. Die beidseitige Aufnahme von Objekten durch mindestens eine zusätzliche Objektaufnahme auf der gegenüber liegenden Seite, stellt einen weiteren Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Systembauteils dar. Das Adaptionselement (2) kann auch der Aufnahme von Objektträgern oder dergleichen dienen, welche ihrerseits Objekte aufnehmen. Die Verbindung (11) der Komponenten (2, 5) ist in einer einfachen Bauform eine Passung, wie bspw. in 03, 04, 05 und 36 dargestellt, die als Kraft- oder Reibschuss besteht. Die Verbindung (11) kann andernfalls auch durch eine formschlüssige Verrastung hergestellt sein, die bevorzugt lösbar und wiederverwendbar aufgebaut ist.
Je nach Aufkommen an gleichen oder differenzierten Systembauteilen (1) für unterschiedliche Anwendungsfälle, empfiehlt sich entweder eine feste Bauweise in einem Stück, oder eine lösbare Bauweise mit diversen Bauformen der Komponenten (2, 5). In Sinne der Wirtschaftlichkeit der Produktion und im Hinblick auf ein höheres Aufkommen an Gleichteilen, sind die ggf. überzähligen Ausleger (6) mit ihrem Verbindungselement (9) in einer Netzstruktur aus Systembauteilen, durch Sollbruchstellen (7) am Rumpf des Strukturelementes (5) entfernbar angebunden. Die Anzahl verschiedener Komponenten (2, 5) zur Variation oder Anpassung der Systembauteile an Detaillösungen, kann somit durch eine nachträgliche Änderung reduziert werden. Der Fachmann wählt für die entsprechende Auslegung der Systembauteile (1) das spezifische Herstellungsverfahren und die Materialien, um die technischen Funktionen, wie bspw. die Festigkeit und Flexibilität der Bestandteile des Systembauteils, zu bestimmen. Gerade das Kunststoffspritzgussverfahren bietet für die genanten Anforderungen an das Systembauteil die gewünschten Möglichkeiten der technischen und gestalterischen Abstimmung und stellt ein bevorzugtes Herstellungsverfahren dar.
Das Verbindungselement (9) am Ausleger (6) des Strukturelementes (5) schließt in ein Anschlusselement (10) eines gegenüberliegenden Systembauteils (1). Ein gegenseitiges Ineinandergreifen geschieht so indirekt über mindestens zwei, bzw. mindestens drei benachbarte Systembauteile. Somit bildet sich die Netzstruktur durch ein einseitiges Übergreifen in ein benachbartes Systembauteil, welches seinerseits weiter Systembauteile ergreift. Die Lösbarkeit und Wiederverwendung des erfindungsgemäßen Systembauteils und seiner Verbindungen ist eine Voraussetzung zur freien Gestaltung von individuellen Arrangements und Teil des Grundkonzeptes der Zweitverwertung von Objekten. Es dient auch der Anpassung und Umgestaltung von bereits gefügten Strukturen durch den Nutzer und verbessert die Möglichkeiten der Entwicklung eigener Ideen und ihrer Umsetzung.
In einer einfachen Ausführungsform des Systembauteils (1) handelt es sich bei dem Verbindungsmechanismus zwischen Verbindungselement (9) und dem Anschlusselement (10) um eine Steckverbindung. Das Verbindungselement wird zur Kopplung zweier Systembauteile in eine offene Ausnehmung des Anschlusselementes eines anderen Systembauteiles gesetzt und verrastet durch Formschluss oder arretiert durch Kraftschluss ohne das weitere Bestandteile des Systembauteils beansprucht werden. Bei Verwendung flexibler Materialien kann durch eine gezielte Verformung im Bereich der Kontaktflächen von Verbindungselement (9) und Anschlusselement (10) sowohl ein Formschluss und ein Kraftschuss bestehen. Die Einsteckrichtung kann sowohl längs, in Übereinstimmung zur Zugbelastung der flächigen Netz- oder Tragwerksstruktur, als auch quer zur Zugbelastung verlaufen.
Bei einer weiteren Ausführungsform für bewegliche und dauerhaft mechanisch beanspruchte Verbindungen zwischen den Systembauteilen (1) handelt es sich um eine gelenkartige Kopplung zwischen dem Verbindungselement (9) und dem Anschlusselement (10), wie bspw. eine Axialgelenkverbindung mit einem Freiheitsgrad oder Kugelgelenkverbindung mit zwei Freiheitsgraden.
Das Anschlusselement (10) fungiert als sog. Mama-Element. Es befindet sich bevorzugt im Inneren des Systembauteils (1) bzw. Strukturelementes (5) oder Adaptionselementes (2) und ist radial um dessen jeweiligen konstruktiven Mittelpunkt angeordnet. Je nach der zugrunde liegenden geometrischen Ordnung der Netzstruktur, ist eine bestimmte Anzahl und Winkelstellung der Anschlusselemente (10) und Verbindungselemente (9) zueinander gegeben. Das Verbindungselement an seinem ausgreifenden Ausleger (6) fungiert als sog. Papa-Element. Es ist radial zum konstruktiven Mittelpunkt des Strukturelementes angeordnet. Das Verbindungselement greift über den vorgesehenen Abstand (24) zum benachbarten Systembauteil bzw. Strukturelement oder Adaptionselement in dessen Anschlusselement (10). Durch die beschriebene kompakte Anordnung dieser Bauteile im Zentrum des Systembauteils, können die betreffenden Bestandteile (10, 12) und die Verbindungselemente des benachbarten Systembauteils vom aufzunehmenden Objekt verdeckt werden. Die Systembauteile (1) stehen nur durch ihre Verbindungselemente mit den Anschlusselementen des gegenüber liegenden Systembauteils in Kontakt. Die Körper der beschriebenen Bauteile (2, 3, 4), wie auch die aufzunehmenden Objekte sind von einander beabstandet und stehen zunächst für sich allein.
Das Strukturelement (5) besitzt für die jeweilig zu bildende Netz- oder Tragwerksstruktur eine bestimmte geometrische Ordnung, die eine spezifische Bauform zur Folge hat (siehe 09–20). Sonderbauformen sind hiervon ausgenommen, wie bspw. die mittleren Strukturelemente (5) der 21 und die oberen Strukturelemente der 22 sie darstellen.
Mehrfach gekrümmte Flächen, die einen Längenausgleich des Systemabstandes erforderlich machen, werden durch Gelenke und/oder flexible Bauteile ermöglicht. Das Ausgleichselement (8) am Ausleger (6) bewirkt diesen Längenausgleich, sodass die dafür erforderliche Flexibilität in der Netzstruktur erzielt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist ein in sich bewegliches Strukturelement (5), an welchem die Verbindungselemente (9) mittels gelenkartiger Ausgleichselemente (8) angebunden sind. Ein durch das Ausgleichselement einfach gelagerter und gekröpfter Ausleger (6) ermöglicht eine Stauchung oder Streckung durch Drehung des Auslegers aus der ebenen Position. Ein Längenausgleich in der Ebene wird jedoch verhindert. Diese Einschränkung der Flexibilität bewirkt einen festen Systemabstand in der ebenen Fläche, erlaubt jedoch eine Stauchung oder Streckung der Struktur beim Verlassen der Ebene in einfach oder mehrfach gekrümmte Fläche oder Strukturen (siehe 06). Das beidseitig gelagerte Ausgleichselement ermöglicht eine Stauchung oder Streckung der Struktur auch innerhalb der Ebene und kann den Systemabstand innerhalb der konstruktiven Möglichkeiten verändern (siehe 07). Der ggf. erforderliche Längenausgleich zur linearen Stauchung oder Streckung der Struktur kann auch durch ein teleskopartiges Ausgleichselement ermöglicht werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist ein in sich flexibles Ausgleichselement (8), welches durch die Verformung seines Materiales die Flexibilität zur Veränderung der Netzstruktur in eine einfach oder mehrfach gekrümmte Fläche oder Struktur ermöglicht und weiterhin dynamische Eigenschaften beinhalten kann (siehe 08).
Bei besonders vorteilhaften Ausführungsformen der Systembauteile (1) werden die Verbindungselemente (9) oder Anschlusselemente (10) so angeordnet, dass diese Funktionselemente winklig um 60°/72°/90° oder ein Vielfaches dessen beabstandet sind. Demzufolge weist ein jeweiliges Systembauteil eine bestimmte Anordnung von Verbindungselemente oder Anschlusselemente um einen zentralen gemeinsamen Konstruktionspunkt (Mittelpunkt) auf. In Sonderfällen können die Systembauteile, bspw. bei einem Terminalbauteil oder beim Wechsel der Ordnungsstruktur im System, von dieser regelmäßigen Bauform abweichen. Dies kann in bestimmten Fällen auch durch die beschriebene nachträgliche Anpassung der Systembauteile nach Entfernung der ungenutzten Auslegen (6) an den Sollbruchstellen (7) geschehen.
Bei einem orthogonalen Aufbau des Strukturelementes (5), bei dem die Hauptachsen (21) im rechten Winkel zueinander angeordnet sind, bildet sich die Netz- oder Tragwerksstruktur in diese beiden Richtungen aus. In dieser Bauform besitzt ein Systembauteil zwei Verbindungselemente (9) und zwei entsprechende Anschlusselement (10) zur Anbindung untereinander. Die diagonal benachbarten Systembauteile sind indirekt über die orthogonal angebundenen Systembauteile mit dem mittleren verbunden (siehe , ).
Bei einem sternförmigen Aufbau des Strukturelementes (5), bei dem drei Hauptachsen (21) im 60° Winkel zueinander angeordnet sind, sind alle benachbarten Systembauteile (1) direkt mit dem mittleren Systembauteil verbunden. Die Netz- oder Tragwerksstruktur bildet sich in diesen drei Richtungen fort. Ein Systembauteil besitzt bei dieser Bauform drei Verbindungselemente (9) und drei entsprechende Anschlusselement (10) zur Anbindung untereinander, die bevorzugt wechselseitigen am Strukturelement angeordnet sind (siehe , ). Bauformen mit anderen Winkelverhältnissen können von diesem regelmäßigen Aufbau abweichen.
Bei den Oberflächenelementen im allgemeinen Sinne handelt es sich um glatte Objekte, die auf der Objektaufnahme (3) zugewandten Seite keine formalen Haltepunkte besitzen und mit Hilfe eines gesonderter Adapters zur Aufnahme gerichtet und auf das Adaptionselement (2) des Systembauteils (1) bzw. die Netz- oder Tragwerksstruktur adaptiert werden. Dies geschieht zur ordnungsgemäßen Aufnahme und Präsentation der Objekte, welche bspw. Grafiken, Farben, Materialien oder Lichter als Gestaltungsmittel beinhalten können. Solche Oberflächenelemente können auch durch einen Objektträger lose aufgenommen werden.
Für die Aufnahme der Objekte ist eine jeweilige Objektaufnahmen (3) am Adaptionselement (2) des Systembauteils (1) vorgesehen, welche in der dafür sinnvollen Größe mit entsprechenden Abständen (23/24) innerhalb der Netzstruktur dimensioniert sind. Die bevorzugte Art der Arretierung der Objekte erfolgt soweit möglich durch eine lösbare kraft- und/oder formschlüssige Verbindung. Die Aufnahme der Objekte durch einen Objektträger sieht eine lose Verbindung zum Systembauteil vor. Der Objektträger kann anstelle eines Objektes vom Adaptionselement (2) aufgenommen werden oder mit ihm eine bauliche Einheit bilden. In 01 bis 06 fungiert das Adaptionselement und die Objektaufnahme (3) als solches wie ein tellerförmiger Objektträger, der Objekte auch lose aufnehmen kann.
Die Objektaufnahme (3) dient in einem bevorzugten Anwendungsfall zur Aufnahme von Deckel, wie bspw. den Kronkorken, die ohne Veränderung derselben oder ihres ursprünglichen Verschlussmechanismuses adaptiert werden können. Das Prinzip der Aufnahme ist eine lösbare Verbindung. Die Aufnahme halt den Deckel an seinem Innenrand mit seiner typischen Form. Die kreisförmige Objektaufnahme (3) ist mit einem Federmechanismus (4) ausgebildet, der einen Formschluss auch in unterschiedlichen oder unregelmäßig geformten Deckeln erzielen kann. Zur besseren Anpassung des Federmechanismus ist dieser bevorzugt in Segmente unterteilt. Dabei ist das ursprüngliche Funktionsprinzip des Deckelverschlusses für die Aufnahme am Adaptionselement (2) nicht zwingend erforderlich, sodass bspw. ein Schraubverschluss nicht mehr durch Drehen, sondern nun durch geraden Druck von oben fixiert werden kann oder ein Kronkorken nicht durch das Zusammenquetschen seines Randes arretiert wird, sondern durch den Federmechanismus der Objektaufnahme, welcher in dem inneren Rand des Deckels schließt, aufgenommen wird. Für unterschiedliche Deckel und ihre jeweilig verschiedenen Funktionsprinzipen des Verschlusses, die ihre spezifischen Randausprägungen besitzen, sind die jeweiligen Funktionselemente (3, 4) des Systembauteils entsprechend ausgebildet, sodass sie eine lösbare Verbindung zu den Deckeln herstellen und somit ihren Austausch ermöglichen.
Die Netzstruktur aus Systembauteilen (1) kann durch ihre Anbindungselemente (12) mit einer Unterkonstruktion stützend verbunden und/oder formend verändert werden. Bei der Unterkonstruktion handelt es sich um weitere Systemkomponenten, den spezifischen Unterkonstruktionsbauteilen (14), die mit Anbindungsmitteln (15) ausgestattet sind und in das dafür vorgesehene Anbindungselement (12) der einzelnen Systembauteile (1) schließen und einen in sich steifen oder flexiblen Flächenverbund, der von Einzelteil zu Einzelteil vernetzte Struktur aus Systembauteilen, übergreifend herzustellt. Mittels dieser Unterkonstruktionsbauteile (14) können größere Formationen gebildet werden, die eine komplexere räumliche Anordnung der Systembauteile ermöglicht.
Weiterhin dient das Anbindungselement (12) des Systembauteils (1) der Befestigung der Netzstruktur an fremde Trägermaterialien oder Bauelemente, welche durch Verbindungstechniken, wie das Schrauben, Kleben, Nieten, Nähen etc., mit den Systembauteilen verbunden werden können und einen weiteren Verbund der Systembauteile bilden.
Das bevorzugt innen liegende Anbindungselement (12) wird durch das aufzunehmende Objekt abgedeckt. Die Verbindung zwischen dem Unterkonstruktionsbauteil (14) mit seinem Anbindungsmittel (15) und dem Systembauteil (1) mit seinem mindestens einen Anbindungselement (12), ist im Sinne einer Neuanordnung oder nachträglichen Änderung der Netzstruktur lösbar und wiederverwendbar. Sie wird, wie die Verbindung (11) der Komponenten (2, 5), in einer einfachen Bauform als Passung und in einer aufwendigeren Bauform als Verrastung, hergestellt und kann wie bspw. in 36 dargestellt, so aufgebaut sein, dass durch ihr Anbindungsmittel (15) auch die Komponenten (2, 5), bei entsprechender Bauart mit jeweils eigenem Anbindungselement (12), verbunden werden. Eine dauerhafte, mehr oder weniger endgültige Verbindung, die eher die Ausnahme darstellt, kann durch eine der in Absatz 0035 beschriebenen Verbindungstechniken ausgeführt werden.
Die Unterkonstruktionsbauteile (14) können in einem ein- oder mehrreihigen Verbund an die Netzstruktur aus Systembauteilen (1) adaptiert sein. Ihre geometrische Ordnung ist entweder die gleiche wie die der anzubindenden Systembauteile oder eine andere, insofern passende Ordnungsstruktur, wie sie für die Gestaltung der Gesamtformation gewünscht ist.
Einreihige Bauformen der Unterkonstruktionsbauteile (14), die in Streifen einen langen Flächenverbund herstellen, dienen sowohl in linearer als auch in kreuzweiser Anordnung der verstärkten Bindung und Unterstützung, als auch zur Variation der Netzstruktur aus Systembauteilen (1). Sie können durch Anschlusspunkte (17) zwischen ihren Anbindungsmitteln (15) verknüpft werden.
Zwei- oder mehrreihige Bauformen der Unterkonstruktionsbauteile (14) können mit einer falzähnlichen oder gelenkartigen Knickachse (16) ausgestattet sein. Das Filmscharnier, wie es bspw. bei der Herstellung aus Kunststoffmaterial bekannt ist, stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Knickachse dar. Dies dient der Konturierung und weiteren Stabilisierung der Netz- und Tragwerksstruktur aus Systembauteilen und ermöglicht die formale Gestaltung der Struktur.
Flächige Bauformen der Unterkonstruktionsbauteile (14), die bspw. aus einer flexiblen Matte oder gewebeartige Materialien oder eine steife Platte aufgebaut sind, und bspw. mit einer passenden 60°- oder 90°-Anordnung der Anbindungsmittel (15) ausgestattet sind, kommen als Lösung für großformatige Gebilde aus Systembauteilen (1) zum Einsatz. Als systemfremde Befestigungsmittel können auch Schrauben, Nieten, Schnüre oder dergleichen an Stelle der vorgesehenen Anbindungsmittel (15) zur Verbindung der Systembauteile mit solchen oder andern Unterkonstruktionsbauteilen verwendet werden.
Sonderformen der Unterkonstruktionsbauteile (14) mit anderen Winkelverhältnissen und/oder ähnlicher Anordnung, wie bspw. die Anordnung der Systembauteile im 72°-Winkel (s. 22) für die Bildung eines abgestumpften Ikosaeders, stellen eine bevorzugte Ausführungsform dar. Eine solche Anordnung kann als geometrische Grundform des Fußballs dienen, die nicht zwingend die gleiche Ordnung aufweist wie die Struktur der Systembauteile (1), sondern eine hinreichend passende Struktur besitzen, sodass diese sich in verändernder Weise auf die Netzstruktur der Systembauteile auswirkt.
Als Sonderfall ist ein Systembauteil (1) ohne eigenes Strukturelement (5) vorgesehen, welches zu den benachbarten Systembauteilen keine Verbindung herstellt, und nur über die Unterkonstruktionsbauteile (14) oder durch die Verbindung mit fremden Trägermaterialien einen Flächenverbund erhält. So lassen sich außerhalb der vorgegebenen Ordnungsstrukturen frei Anordnungen realisieren. Damit wird lediglich die Funktion der Aufnahme von Objekten, Deckeln oder dergleichen durch das Adaptionselement (2) und die Anbindung an fremde Trägermaterialien durch das Anbindungselement (12) und ggf. das Anschlusselement (10), genutzt. Das ist prinzipiell auch mit dem vollständigen Systembauteil möglich, jedoch würden die ungenutzten Verbindungselemente übrig bleiben und ggf. stören.
Bei vorwiegend steifen Formationen einer statischen Tragwerksstrukturen aus den Systembauteilen (1) und/oder Unterkonstruktionsbauteilen (14), deren Objekte bspw. eine äußere Hülle oder Fassade bilden, sind diese durch Abstände oder Fugen voneinander getrennt. Solche Formationen können aus Kombinationen von geometrische Grundformen mit gleichen Kantenlängen (Quadrat, Rechteck, gleichseitiges Dreieck, Raute...) und Systemabständen (24) oder einem Vielfachen dessen gebildet sein. Aber auch weiche oder freie formale Übergänge können durch entsprechende Formen der Objekte und einer Netzstruktur mit größeren Freiheitsgraden auf eine statische Tragwerksstruktur oder ein fremdes Tragwerkssystemen aufgebracht werden und somit einen eher skulpturalen Charakter entwickeln.
Bei dem Anwendungsfall des elektrisch leitfähigen Strukturelementes (5) könnten Stromerzeuger, wie bspw. photovoltaische Elemente, Stromverbraucher wie bspw. elektrische Leuchtmittel, und/oder Stromspeichergeräte mit dem Systembauteil (1) kombiniert werden. Diese werden durch eine entsprechende Objektaufnahme (3) am Systembauteil aufgenommen, welches mit den dafür notwendigen Kontakten und Leitern ausgestattet ist. Diese sind über das Strukturelement und den entsprechend der Hauptachsen (21) direktional gleich gerichteten Verbindungselementen (9), leitfähig verbunden, die wiederum entsprechend ihrer elektrische Polung in getrennte Stromkreise integriert sind. So entsteht innerhalb einer solchen Struktur ein getrennt nach den Hauptachsen (21) direktional stromführendes Netz.
Bezugszeichenliste

1: Systembauteil
2: Adaptionselemente
3: Objektaufnahme
4: Halte-/Federmechanismus
5: Strukturelement
6: Ausleger
7: Sollbruchstelle
8: Ausgleichs-/Gelenkelement
9: Verbindungselement
10: Anschlusselement
11: Verbindung (der Komponenten 2, 5)
12: Anbindungselement
13: elektrischer Leiter
14: Unterkonstruktionsbauteil
15: Anbindungsmittel
16: Knickachse
17: Anschlusspunkt
18: 60° Ordnungsstruktur
19: 90° Ordnungsstruktur
20: 72° Ordnungsstruktur
21: Hauptachse
22: Öffnungswinkel
23: Abstand/Beabstandung
24: Systemabstand
25: Objekt
26: Photovoltaisches Element
27: Kronkorken/Deckel

Claims

Systembauteil (1) zur Bildung von ebenen, einfach oder mehrfach gekrümmten Netz- oder Tragwerksstrukturen durch mehrere gleiche Systembauteile (1), welches umfasst: – ein Strukturelement (5), – mindestens ein Verbindungselement (9) das am Strukturelement (5) angebracht ist, zur Verbindung von Systembauteilen (1) untereinander und – mindestens ein Anschlusselement (10) zur Aufnahme eines Verbindungselementes (9) eines anderen Systembauteils (1), wobei sich das mindestens eine Anschlusselement (10) zur Mitte des Systembauteils (1) hin beabstandet von dem mindestens einem Verbindungselement (9) befindet, und – mindestens ein Adaptionselement (2) zur Aufnahme eines Objektes (25, 26, 27), wobei das Adaptionselement (2) radial um den konstruktiven Mittelpunkt des Systembauteils (1) angeordnet ist.
Systembauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten Strukturelement (5) und Adaptionselement (2) getrennt sind und eine lösbare Verbindung (11) an ihren Kontaktstellen eingehen und dass das Strukturelement (5) von oben und/oder unten mindestens ein Adaptionselement (2) aufnehmen kann und diese Verbindung entweder mit oder ohne Werkzeug ausgeführt werden kann.
Systembauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl und Winkelstellung der Verbindungselemente (9) und Anschlusselemente (10) unterschiedlich sein kann, jedoch bevorzugt in 60° und 90° Stellung zueinander angeordnet sind.
Systembauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Anschlusselemente (10) entweder am Adaptionselemente (2) oder am Strukturelement (5) befinden.
Systembauteil nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Verbindungselement (9) und Anschlusselement (10), sowie der Verbindung (11) der Komponenten (2, 5), entweder eine feste oder eine lösbare Verbindung ist, die durch einen formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Eingriff erfolgt, wobei eine geringfügige Stauchung in diesen Bereichen des Bauteils bestehen kann und dass diese Elemente (9, 10, 11) jeweils zentral zum Mittelpunkt des Systembauteiles (1), sowie dem Adaptionselement (2) Strukturelement (5) angeordnet oder ausgerichtet sind.
Systembauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Verbindungen zwischen dem Verbindungselement (9) und Anschlusselemente (10) um eine mehr oder weniger bewegliche Verbindung handelt, die in einer axialen Gelenkverbindung oder ein Kugelgelenkverbindung gelöst ist.
Systembauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Verbindungselement (9) an einem Ausleger (6) befindet und dieser am Strukturelement (5) angebunden ist und mit einer Sollbruchstelle (7) versehen sein kann, und das der Ausleger (6), je nach Material und Ausführung fest angebunden oder durch ein Ausgleichs- oder Gelenkelement (8) flexibel oder drehbar gelagert sein kann und das die Adaptionselemente durch den Ausleger in einer solchen Netz- oder Tragwerksstrukturen von einander beabstandet sind.
Systembauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Adaptionselemente (2) mit unterschiedlichen Objektaufnahmen (3) für formal unterschiedliche Objekte (25) oder Strukturelemente (5) bestehen und das die Objektaufnahmen eine feste oder lösbare Verbindung mit den Objekten herstellen.
Systembauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptionselement (2) zur Aufnahme eines Deckels, bspw. eines Kronkorkens (27) ausgebildet ist und dieser durch einen Federmechanismus (4) der Objektaufnahme (3), der in den Rand des Deckels schließt, gehalten wird.
Systembauteil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement (5) in seinen Hauptachsen (21) mit getrennten elektrischen Leitern (13) ausgestattet oder leitfähig ist und diesen Hauptachsen (21) elektrische Pole zugeordnet werden können, um die einzelnen Systembauteile (1) in mindestens einen Stromkreis zu integrieren, und dass die Objektaufnahme (3) einen Stromerzeuger, -Verbrauche oder -Speicher aufnimmt, welcher in den Stromkreis gesetzt wird und dass dies bspw. ein photovoltaisches Element (26), ein Leuchtmittel, ein Akkumulator oder ein anderes elektronisches Bauteil sein kann.
Systembauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein Anbindungselement (12) aufweist, wobei das mindestens eine Anbindungselement (12) zur Anbindung an fremde Trägermaterialien dient und vom aufzunehmenden Objekt verdeckt werden kann.
Systembauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer trennbar ausgeführten Bauform von Strukturelement (5) und Adaptionselement (2), diese Komponenten (2, 5) jeweils ein eigenes Anbindungselement (12) besitzen, das einerseits zu ihrer Verbindung und andererseits zur Anbindung an eine Unterkonstruktion oder ein Trägermaterial dient.
Systembauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Systembauteil aus einem Kunststoff, in einem Spritzgussverfahren hergestellte ist und das es transparent oder einfärbbar sein kann.
Unterkonstruktionsbauteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterkonstruktionsbauteil (14) Anbindungsmittel (15) besitzt, die in das mindestens eine Anbindungselement (12) eines Systembauteils (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, schließt und über mehrere der Systembauteile einen ein- oder mehrreihigen Verbund herstellt und in sich steif oder flexibel sein kann und die Anordnung der Anbindungsmittel die gleiche wie oder ein andere geometrische Ordnung als die Netzstruktur der Systembauteile aufweist.
Unterkonstruktionsbauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungsmittel (15), eine lösbare Verbindung mit den einzelnen Systembauteilen (1) herstellt und dass diese entweder mit oder ohne Werkzeug ausgeführt werden kann und dass die Unterkonstruktionselemente (14) an den Anschlusspunkten (17) verbunden werden können.
Unterkonstruktionsbauteil nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass es verschiedene geometrische Ordnungen mit spezifischen Winkelverhältnissen aufweisen kann, wobei den geometrischen Ordnungen der gleiche Systemabstand (24) zugrunde liegt, und somit das Unterkonstruktionsbauteil (14) einen Verbund unterschiedlicher Ordnungsstrukturen herstellen kann.
Unterkonstruktionsbauteil nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, das die Anbindungsmittel (15) in zwei- oder mehrreihig ausgeführt sind und zwischen den Reihen eine gelenkartige Knickachse (16) aufweisen, welche zur Abwinklung einer flächigen Netzstruktur dient.
Unterkonstruktionsbauteil nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterkonstruktionsbauteil (14) mit mindestens einem getrennten elektrischen Leiter (13) ausgestattet oder dessen Material leitfähig ist.