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Die Erfindung betrifft eine Tragkonstruktion für ein zerlegbares Möbelstück, welche eine Anzahl Verbindungsknoten aus Metall sowie eine Anzahl Tragelemente, insbesondere in Form von massiven Holz- oder Kunststoffstäben, aufweist. Der Begriff „Möbelstück” ist hierbei in einem weiten Sinne zu verstehen und umfasst beispielsweise auch Gestelle, insbesondere für den Messebau. Die Tragelemente, welche durch die Verbindungsknoten miteinander verbunden sind, können auch Teile eines Tragwerks sein und aus beliebigen natürlich gewachsenen Materialen oder aus Werkstoffen, welche unter Verwendung natürlich gewachsener Materialien hergestellt sind, gefertigt sein.
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Aus der
EP 0 787 907 A2 ist eine Tragkonstruktion für ein Möbelsystem, insbesondere für ein Schrankbausystem, bekannt. Bei dieser Tragkonstruktion sind profilierte Tragelemente über Adapterstücke mit Kuppelgliedern verbindbar.
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Die
CH 699 732 B1 offenbart einen Bausatz zur Zusammenstellung eines Aufbewahrungsmöbels oder Regals, bei welchem eine rotierbare Gewindespindel berührungslos rotativ antreibbar ist. Der Antrieb erfolgt in diesem Fall durch Magnetkräfte.
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Aus der
DE 197 46 406 C1 ist eine Knotenpunktkonstruktion für ein Stabwerk bekannt, bei welcher Verbindungselemente zum Verbinden von Endabschnitten stabförmiger Elemente vorgesehen sind. Hierbei ist an dem Verbindungselement ein Verspannelement so angeordnet, dass es das Verbindungselement mit einem Drehmoment beaufschlagt, wobei die eingesteckten Endabschnitte in den Ausnehmungen der Verbindungselemente verkanten und mit ihnen eine reibschlüssige Verbindung bilden.
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Aus der
EP 1 497 504 B1 ist ein System zur Herstellung eines Trag- oder Stabwerks, insbesondere aus Bambusrohren, bekannt. Die Längsachsen der einzelnen Rohre verlaufen hierbei nicht koaxial zueinander. Vielmehr werden die Rohre derart zusammengefügt, dass deren Oberflächen nahe aneinander liegen. Zu diesem Zweck sind Verbindungselemente vorgesehen, welche beispielsweise aus Sperrholzschichten aufgebaut sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für die Herstellung eines Möbelstücks oder Gestells geeignete Tragkonstruktion gegenüber dem genannten Stand der Technik insbesondere hinsichtlich einer größtmöglichen Variantenvielfalt bei zugleich hoher mechanischer Stabilität und leichter Montier- und Demontierbarkeit weiterzuentwickeln.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Tragkonstruktion mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Diese zum Aufbau eines Möbelstücks geeignete Tragkonstruktion umfasst
- – einen Verbindungsknoten aus Metall, welcher mindestens ein Innengewinde, typischerweise mehrere Innengewinde, aufweist,
- – ein massives Tragelement aus einem nichtmetallischen Werkstoff, in welchem zwei relativ zueinander abgeknickte Abschnitte eines Kanals, nämlich erstens ein an einer dem Verbindungsknoten zugewandter Stirnseite des Tragelements endender, sich in Längsrichtung des Tragelements erstreckender erster Abschnitt sowie ein an einer Außenseite des Tragelements endender zweiter Abschnitt des Tragelements, ausgebildet sind,
- – eine an einem der Innengewinde des Verbindungsknotens befestigte, das heißt eingeschraubte, sich in Längsrichtung im stirnseitig endenden Abschnitt im Tragelement ersteckende Schraube,
- – ein sich in Querrichtung, das heißt orthogonal zur genannten Längsrichtung, erstreckendes, im Tragelement gehaltenes, die Schraube in Längsrichtung abstützendes Querelement,
wobei sich die Schraube im ersten, stirnseitig endenden Abschnitt des Kanals befindet und zugleich ein Innenmehrkantkopf der Schraube mit Hilfe eines Schraubendrehers vom zweiten Abschnitt des Kanals aus betätigbar ist.
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Als Tragelement kann insbesondere ein massiver Stab, zum Beispiel ein Holzstab, vorgesehen sein. Ebenso kann der Stab aus einem sonstigen natürlich gewachsenen Material, aus einem anderen – im Sinne der organischen Chemie – organischen Material, insbesondere Kunststoff, oder aus einem Verbundmaterial gefertigt sein. Unter einem massiven Stab wird in allen Fällen ein Stab verstanden, dessen Querschnitt im Wesentlichen vom Werkstoff beziehungsweise den Werkstoffen des Stabes ausgefüllt ist. Ein Stab aus natürlich gewachsenem Holz fällt ebenso unter diese Definition wie ein Stab aus Leimholz. Der Stab kann hierbei gerade oder gekrümmt sein. Alternativ kann als Tragelement ein Brett vorgesehen sein, welches im Möbelstück in waagrechter oder senkrechter Einbaulage integrierbar sein kann.
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Unabhängig davon, ob das Tragelement flächig oder stabförmig ist, ist die Schraube sowie das orthogonal zu dieser ausgerichtete Querelement weitgehend unsichtbar im Tragelement eingebettet. Hierbei ist die Oberflächengestaltung des Querelementes, soweit dieses an der Oberfläche des Tragelementes sichtbar ist, der Oberflächengeometrie des Tragelementes angepasst. Insbesondere weist das Querelement bei Verwendung eines Stabes mit kreisrundem Querschnitt eine partiell zylindrische Oberfläche auf. Entsprechendes gilt bei der Verwendung von Stäben mit elliptischem, mehreckigem, beispielsweise quadratischen, oder sonstigem Querschnitt.
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Der Innenmehrkantkopf der Schraube ist beispielsweise als Innensechskantkopf ausgebildet, welcher zur Zusammenwirkung mit einem Kugel-Inbusschlüssel geeignet ist. Alternativ kann der Innenmehrkantkopf eine sonstige Geometrie, beispielsweise eine im Markt unter der Marke „Torx” angebotene Geometrie, allgemein auch als Sechsrund bezeichnet, aufweisen.
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Unabhängig von der Geometrie des Innenmehrkantkopfes muss der Kopf der Schraube für den schrägen Angriff eines Werkzeugs, das heißt Schraubendrehers, geeignet sein. Die Angriffsrichtung des Schraubendrehers entspricht hierbei der Ausrichtung des zweiten Abschnitts des Kanals innerhalb des Tragelementes in Relation zur Längsrichtung der Schraube. Vorzugsweise sind die beiden Abschnitte des Kanals um mindestens 15° und höchstens 35°, insbesondere um mindestens 25° und höchstens 30°, gegeneinander schräg gestellt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Querelement einteilig ausgebildet und weist eine U-Form auf. Hierbei stützen die beiden Schenkel des U's den Kopf, das heißt Innenmehrkantkopf, insbesondere Innensechskantkopf, der Schraube ab, womit Kräfte in Längsrichtung zwischen der Schraube und dem Tragelement und damit auch zwischen dem Tragelement und dem Verbindungsknoten übertragbar sind, während die die Schenkel des U's verbindende Basis des Querelements an einer Außenseite des Tragelements zu Tage tritt. Die Schenkel des U-förmigen Querelementes ragen hierbei vorzugsweise soweit in das Tragelement hinein, dass sich das Querelement über mindestens 70% und höchstens 85% der Stärke des Tragelements erstreckt. Alternativ zu einem einteiligen, nur auf einer Seite des Tragelements sichtbaren Querelement kann auch ein Querelement oder eine Anordnung aus mehreren, insbesondere zwei, Querelementen verwendet werden, welche sich von einer Außenseite des Tragelements bis zur gegenüberliegenden Seite des Tragelements erstreckt. In beiden Fällen greift das mindestens eine Querelement vorzugszugsweise unmittelbar am Innenmehrkantkopf der Schraube an. Ebenso sind Ausführungsformen realisierbar, bei denen ein die Schraube in Längsrichtung abstützendes Querelement an einer sonstigen Kontur, beispielsweise einem Flansch, einem Absatz oder einer Nut, der Schraube angreift.
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Die Anzahl der Innengewinde des Verbindungsknotens, in welchen jeweils eine Schraube eines Tragelements einschraubbar ist, unterliegt prinzipiell keinen Beschränkungen. Beispielsweise kann der Verbindungsknoten als Knoten mit vier, sechs oder acht Einschraubstellen für jeweils eine Schraube ausgebildet sein. Die in die Einschraubstellen einschraubbaren Schrauben der Tragkonstruktion können hierbei eine einzige Ebene, zwei zueinander winklig angeordnete Ebenen oder, etwa im Sinne der Achsen eines dreidimensionalen Koordinatensystems, einen Raum aufspannen. Stabförmige Tragelemente weisen vorzugsweise auf jeder Stirnseite jeweils eine einzige, zur Verschraubung mit einem Verbindungsknoten vorgesehene Schraube auf. Dagegen kann bei einem flächigen, brettartigen Tragelement auf einer einzigen, zur Verschraubung mit einem in diesem Fall größeren Verbindungsknoten eine Mehrzahl an Schrauben angeordnet sein.
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Unabhängig von der Geometrie des Verbindungsknotens, welcher mit mindestens einem Tragelement verschraubt wird, ist in vorteilhafter Ausgestaltung eine eine Gleitlagerung bildende Buchse an der stirnseitigen Öffnung des ersten Abschnitts des Kanals zwischen der Schraube und der Innenwandung des Kanals angeordnet. Gemäß einer möglichen Weiterbildung ist diese Buchse einteilig mit der Schraube ausgeführt, wobei in diesem Fall eine Sonderform der Schraube gegeben ist. In anderen Fällen werden Normteile als Schrauben bevorzugt.
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Um eine besonders stabile und zugleich leicht demontierbare Verbindung zwischen Tragelement und Verbindungsknoten bereitzustellen, kann das Tragelement einen insbesondere ringförmigen, stirnseitigen Absatz aufweisen, welcher zur Zusammenwirkung mit einer korrespondierenden Gegenkontur des Verbindungsknotens ausgebildet ist. Bei jeder geometrischen Gestaltung der Verbindungskonturen zwischen Tragelement und Verbindungsknoten wird durch Anziehen der Schraube, bevorzugt mit definiertem Drehmoment, eine mechanische Spannung zwischen den miteinander zu verbindenden Teilen, das heißt dem Tragelement und dem Verbindungsknoten, erzeugt. Die Demontage ist auf einfache Weise durch Lösen der Schraube möglich.
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In allen Fällen wird das Tragelement von derjenigen Seite aus am Verbindungsknoten festgeschraubt, von welcher aus es an den Verbindungsknoten angesetzt wird. Anders ausgedrückt: Beim Anschrauben eines Tragelementes an den Verbindungsknoten ist kein Werkzeug durch den Verbindungsknoten hindurchzuführen. Dies gilt sowohl für Fälle, bei welchen das Tragelement, insbesondere stabförmige Tragelement, lediglich eine einzige Schraube zur Verbindung mit dem Knoten aufweist, als auch in Fällen, in denen an derselben Seite des Tragelementes, insbesondere bei flächiger Gestaltung des Tragelementes, mehrere Schrauben vorhanden sind, mit welchen das Tragelement am Verbindungsknoten verschraubt wird.
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Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
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1 ein Tragelement einer zum Aufbau eines Möbelstücks vorgesehenen Tragkonstruktion in verschiedenen, teilweise geschnittenen Ansichten,
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2 Elemente der Tragkonstruktion einschließlich Verbindungsknoten und weiteren Verbindungselementen,
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3 eine Schraube und eine zugehörige Buchse der Tragkonstruktion,
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4 einen Querriegel der Tragkonstruktion,
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5–13 verschiedene Beispiele von Verbindungsknoten,
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14–16 verschiedene Beispiele von zusammengebauten Tragkonstruktionen.
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In den 1 bis 4 sind verschiedene Komponenten einer hier zerlegt dargestellten, insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneten Tragkonstruktion, die zum Aufbau von Möbelstücken oder Gestellen, beispielsweise für den Messebau oder die Warenpräsentation, geeignet ist, dargestellt. Die Tragkonstruktion 1 ist aufgebaut aus Verbindungsknoten 2 aus Metall, beispielsweise Stahl oder einer Buntmetalllegierung, an welchen Tragelemente 3 befestigt sind, bei denen es sich um massive Holzstäbe handelt. Zur Befestigung eines stabförmigen Tragelements 3 an einem Verbindungsknoten 2 sind Verbindungselemente 4, 5, nämlich eine Schraube 4 und ein U-förmiges Querelement 5, vorgesehen, wobei die Schraube 4 an der Stirnseite des Tragelementes 3 in einer metallischen Buchse 6 geführt ist. Das U-förmige Querelement 5 ist rationell beispielsweise als Metall-Spritzgussteil herstellbar und wird auch als Querriegel bezeichnet.
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Die Verbindungselemente 4, 5 befinden sich weitestgehend innenliegend in dem Tragelement 3. Das Tragelement 3 weist zu diesem Zweck einen Kanal 7 mit zwei gegeneinander abgeknickten Abschnitten 8, 9 auf. Hierbei erstreckt sich der erste, stirnseitig offene Abschnitt 8 in der mit der Längsrichtung L des Tragelementes 3 zusammenfallenden Längsrichtung der Schraube 4. An den ersten Abschnitt 8 schließt sich, um einen Winkel α von ca. 28° gegenüber diesem abgeknickt, der zweite Abschnitt 9 des Kanals 7 an, welcher zur zylindrischen Umfangsfläche des Tragelements 3 hin offen ist. Bei der Herstellung des Tragelementes 3 wird der erste Abschnitt 8 des Kanals 7 in Form eines Sacklochs von der Stirnseite des Tragelements 3 aus gebohrt. Der zweite Abschnitt 9 des Kanals 7 wird von der Umfangsfläche aus in das Tragelement 3 gebohrt, so dass letztlich der durchgehende Kanal 7 entsteht. Der Durchmesser des ersten, stirnseitigen Abschnitts 8 des Kanals beträgt weniger als die Hälfte des Durchmessers D, auch als Stärke bezeichnet, des stabförmigen Tragelements 3.
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Der Durchmesser des zweiten Abschnitts 9 des Kanals 7 ist geringer als der Durchmesser des ersten Abschnitts 8. Bei der Vorbereitung des Tragelementes 3 für den Zusammenbau der Tragkonstruktion 1 wird von der Stirnseite des Abschnitts 8 aus die Schraube 4 in diesen eingeschoben, wobei ein Schraubenkopf, nämlich Innenmehrkantkopf 10 der Schraube 4, an einem innenliegenden Absatz 11, welcher am Übergang zwischen den Abschnitten 8, 9 des Kanals 7 gebildet ist, zur Anlage kommt. Anschließend wird die metallische Buchse 6 in den Abschnitt 8 des Kanals 7 eingepresst, so dass die Schraube 4 zweifach, nämlich mittels der Buchse 6 sowie am Mehrkantkopf 10, im zur Mittelachse des Tragelementes 3 koaxialen Abschnitt 8 des Kanals 7 gleitgelagert ist. Axial zwischen der Buchse 6 und dem Innenmehrkantkopf 10 ist ein Ringspalt 14 erkennbar, welcher zwischen der Schraube 4 und der Wandung des Kanals 7 gebildet ist.
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Die Schraube 4 ragt stirnseitig über das Tragelement 3 hinaus, so dass sie in ein Innengewinde 12 des Verbindungsknotens 2 einschraubbar ist. Zur Ausbildung einer auch formschlüssigen Verbindung zwischen dem Tragelement 3 und dem Verbindungsknoten ist ein ringförmiger, stirnseitiger Absatz 15 an der Stirnseite des Tragelementes 3 ausgebildet, welcher in eine Gegenkontur des Verbindungsknotens 2 eingreift. Zum Festschrauben oder Lösen der Schraube 4 wird ein nicht dargestellter Schraubendreher verwendet, welcher als schräg an die Schraube 4 ansetzbares Werkzeug als Kugelinbus-Schraubendreher ausgebildet ist und durch den zweiten Abschnitt 9 in den Kanal 7 eingeführt wird. Axialkräfte zwischen der Schraube 4 und dem Tragelement 3 werden über das U-förmige Querelement 5 übertragen, welches in eine Queröffnung 13 des Tragelementes 3 eingesetzt wird und am Innenmehrkantkopf 10 der Schraube 4 anliegt. Die Schraube 4 und die Buchse 6 sind durch Verklebung vormontiert und werden als Ganzes in den Kanal 7 eingesetzt. Im Anschluss wird das U-förmige Querelement 5 in das Tragelement 3 eingeschoben.
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Die 5 bis 13 zeigen verschiedene mögliche Geometrien von Verbindungsknoten 2, wobei die Anzahl deren Innengewinde 12 zwischen zwei und acht liegt und in nicht dargestellten Einzelfällen auch darüber hinaus gehen kann. Gut erkennbar ist, dass zwischen einzelnen, typischerweise stabförmigen Tragelementen 3, welche jeweils an einem Innengewinde 12 anschraubbar sind, verschiedenste Winkel eingeschlossen werden.
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Beispiele zusammengebauter Tragkonstruktionen 1 für Möbelstücke oder Gerstelle sind in den 14 bis 16 skizziert. Bei der Tragkonstruktion 1 nach 14, welche ein tragendes Gerüst eines Regals darstellt, sind zusätzlich zu geraden Tragelementen 3 auch gekrümmte Tragelemente 3 verbaut. Auf die waagrechten Tragelemente 3 können nicht dargestellte Einlegeböden, beispielsweise aus Holz, Glas, Kunststoff oder Verbundmaterial, aufgesetzt werden.
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Das Ausführungsbeispiel nach 15 zeigt einen Tisch als Tragkonstruktion 1. Hierbei ist eine Tischplatte 16 auf mehrere Verbindungsknoten 2 aufgelegt, wobei auch eine Verschraubung zwischen der Tischplatte 16 und zumindest einem Teil der betreffenden Verbindungsknoten 2 vorgesehen sein kann.
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Im Fall von 16 sind die Tragelemente 3 als Regalböden ausgebildet. Die Verbindungsknoten 2 sind in diesem Fall als Einschraubbuchsen in einer Seitenwand 17 der Tragkonstruktion 1, das heißt des Regals, gehalten. In allen Ausführungsbeispielen wird deutlich, dass die von außen erkennbaren Queröffnungen 13 kaum das Erscheinungsbild der Tragkonstruktion 1 beeinflussen und insgesamt ein schlanker, eleganter Aufbau gegeben ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Tragkonstruktion
- 2
- Verbindungsknoten
- 3
- Tragelement
- 4
- Schraube
- 5
- Querelement
- 6
- Buchse
- 7
- Kanal
- 8
- erster Abschnitt des Kanals
- 9
- zweiter Abschnitt des Kanals
- 10
- Innenmehrkantkopf
- 11
- innenliegender Absatz
- 12
- Innengewinde
- 13
- Queröffnung
- 14
- Ringspalt
- 15
- ringförmiger, stirnseitiger Absatz
- 16
- Tischplatte
- 17
- Seitenwand
- α
- Winkel zwischen der Längsrichtung und dem zweiten Abschnitt des Kanals
- D
- Stärke des Tragelements, in Querrichtung gemessen
- L
- Längsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0787907 A2 [0002]
- EP 1615528 B1 [0003]
- DE 20105551 U1 [0003]
- DE 2420864 C2 [0003]
- DE 9306725 U1 [0003]
- CH 699732 B1 [0004]
- DE 19746406 C1 [0005]
- EP 1497504 B1 [0006]
