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Die Erfindung betrifft einen Bambusrohrverbinder, ein Set aus diesen, ein Verfahren zur Verbindung von Bambusrohren, sowie einen Knotenverbinder zur Verbindung mehrerer Bambusrohre miteinander.
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Im Stand der Technik ist es bekannt, Bambusrohr in Konstruktionen einzusetzen, in denen bislang übliche Metallrohre oder Rohre aus anderen Materialien zum Einsatz kamen. Gegenüber herkömmlichen Rohren hat Bambusrohr als gewachsenes Material jedoch den Nachteil, dass alle Rohre individuell sind, was die Verbindung eines Bambusrohres mit anderen Komponenten, z.B. anderen Bambusrohren erschwert.
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Der Einsatz von Bambusrohr ist z.B. bei Fahrrädern bekannt. Hier werden die Bambusrohre an Verbindungsstellen, z.B. Verbindungsknoten, üblicherweise mit Fasermaterial umwickelt und die umwickelte Stelle mit Epoxidharz getränkt, so dass sich nach der Aushärtung eine feste Verbindung ergibt.
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Der Einsatz von Bambusrohr ist beispielsweis auch bei der Herstellung von Kinderwagen bekannt, z.B. aus der Publikation
DE 10 2011 012 610 A1 . Hier ist es beschrieben entweder ebenso das Bambusroh aussen zu umwickeln und mit Epoxidharz zu tränken oder das Bambusrohr innen mit einem definierten Durchmesser aufzubohren und sodann Verbinder in die Bohrung einzukleben, mit denen das so versehene Bambusrohr an andere Komponenten angebunden werden kann.
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Nachteilig bei den bisher bekannten Maßnahmen zur Verbindung von Bambusrohren ist es, dass das zu verbindende Bambusrohr vorhandelt werden muss, z.B. umwickelt und mit Harz getränkt oder maschinell bearbeitet werden muss, bevor einer Verbindung erstellt werden kann.
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Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung einen Bambusrohrverbinder bereitzustellen, der es ermöglicht, eine einfache und sichere Verbindung eines Bambusrohrs zu wenigstens einem anderen Bambusrohr oder auch zu anderen Komponenten herzustellen. Vorzugsweise soll die Erfindung erschließen, Bambusrohr ohne vorherige Vorbehandlung, abgesehen von der Selektion und Ablängung auf ein gewünschtes Maß, verbinden zu können.
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Unter Bambusrohr im Sinne der Erfindung wird natürlich gewachsenes Bambusrohr verstanden.
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Die Erfindung löst dies mit einem Bambusrohrverbinder umfassend eine Zugstange mit einem in ein Bambusrohr einsteckbaren Befestigungsbereich und einem Kopplungsbereich, insbesondere zur Kopplung mit anderen Elementen, ein Stützelement, durch welches die Zugstange, vorzugsweise lose, hindurchgeführt ist, insbesondere welches an die Stirnfläche eines Bambusrohrendes anlegbar ist, ein Zugmittel, das an der Zugstange auf der dem Befestigungsbereich abgewandten Seite des Stützelements befestigt ist, am Stützelement gelagert ist und mit dem der Befestigungsbereich in Richtung zum Stützelement ziehbar ist, wobei im Befestigungsbereich an der Zugstange wenigstens ein Ankerelement, vorzugsweise mehrere in der Erstreckungsrichtung der Zugstange zueinander beabstandete Ankerelemente angeordnet sind, insbesondere mit welchem der Befestigungsbereich im Bambusrohr verankerbar ist, wobei ein jeweiliges Ankerelement mehrere sich radial nach außen erstreckende Ankerarme aufweist, deren radial außen liegende freie Enden, insbesondere beim Einschieben in ein Bambusrohr, in axialer und radialer Richtung verlagerbar sind, insbesondere gegen eine rückstellende Kraft.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe weiterhin mit einem Knotenverbinder umfassend wenigstens zwei Bambusrohrverbinder der vorgenannten Art, ggf. mit den nachfolgend beschriebenen Weiterbildungen, bei dem die Kopplungsbereiche der Bambusrohrverbinder mittels eines gemeinsamen Knotenkörpers verbunden sind.
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Es erschließt sich erfindungsgemäß ein Verfahren zur Befestigung eines Bambusrohres an einem anderen Element, z.B. wenigstens einem anderen Bambusrohr, mittels eines Bambusrohrverbinders der vorgenannten Art, ggf. mit den nachfolgend beschriebenen Weiterbildungen, bei dem der Bambusrohrverbinder mit seinem Befestigungsbereich unter Verlagerung der Ankerarmenden, insbesondere unter Verlagerung der Ankerarmenden in einer Richtung zum Kopplungsbereich, in das Bambusrohr eingesteckt wird und mit dem Zugmittel das wenigstens eine Ankerelement mit einer in Richtung zum Kopplungsbereich gerichteten Zugkraft belastet wird.
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Der erfindungsgemäße Bambusrohrverbinder hat den Vorteil, dass durch die Ankerarme des wenigstens einen Ankerelementes eine Anpassung an den Innenquerschnitt von Bambusrohr problemlos erfolgen kann, da sich die freien Ankerarmenden in axialer Richtung bewegen können und sich aufgrund der konstanten Länge somit auch der radiale Abstand der Ankerarmenden zur Zugstange ändern kann. Nicht exakt kreisförmige Bambusrohrquerschnitte, sowie auch Bambusrohre mit in Grenzen unterschiedlichen Querschnitten, lassen sich somit mit einem erfindungsgemäßen Bambusrohrverbinder verbinden, da sich jeder Ankerarm aufgrund seiner individuellen Verlagerbarbeit seines Endes an die Innenwand des Bambusrohres anstellen kann.
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Die Verlagerung erfolgt dabei erfindungsgemäß so, dass mit dem Einschieben des Befestigungsbereiches und somit des wenigstens einen Ankerelementes sich die Ankerarmenden in Richtung zum Kopplungsende bewegen. Hierdurch nimmt der Außenquerschnitt, insbesondere bei Ansicht in der Erstreckungsrichtung der Zugstange, des jeweiligen Ankerelements bzw. einer um diese herum gedachten Hüllkurve ab. Für eine sichere Befestigung werden solche Ankerelemente gewählt, die bezogen auf ein zu verbindendes Bambusrohr nicht frei in dieses eingeschoben werden können. Vorzugsweise erfolgt somit die Verlagerung der Armenden dadurch, dass die freien Ankerarmenden an der inneren Kammerwandung eines eröffneten Internodium-Bereiches eines Bambusrohres reiben.
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Vorzugsweise sind die Ankerelemente eines erfindungsgemäßen Bambusrohrverbinders so gewählt, dass eine Hüllkurve um die freien Ankerarmenden, insbesondere eine Hüllkurve um deren radial außen liegende Stirnflächen, einen Querschnitt hat, der größer ist als der größte Innenquerschnitt des Internodiums, in den das Ankerelement eingeführt wird, vorzugsweise größer ist als der größte Innenquerschnitt des die Leitbündel aufweisenden Parenchyms und weiter bevorzugt größer ist als der Querschnitt, ab dem der Anteil, insbesondere der flächenmäßige Anteil der Faserbündel gegenüber des Parenchyms in der Bambusrohrwand überwiegt.
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Bereits aus der Tatsache, dass sich die Ankerarmenden beim Einschieben in die Kammer des Internodium-Bereiches gegen eine rückstellende Kraft verlagern ergibt es sich, dass schon durch die rückstellende Kraft die Ankerarmenden in die Innenwandung der Kammer bereichsweise eindringen, insbesondere sich hierdurch darin verankern. Hierdurch kann ein Form- und/oder Kraftschluss zwischen Ankerelement und Kammerinnenwandung erzielt werden.
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Dies wird noch dadurch unterstützt, dass nach Kontaktieren von Stützelement und der ringförmigen Stirnfläche des Bambusrohres mit dem Zugmittel, das sich am Stützelement direkt oder mittelbar über ein anderes Element abstützt, auf die Zugstange eine ziehende Kraft ausgeübt wird, welche das wenigstens eine Ankerelement nach dem Einschieben in die Kammer des Internodiums zumindest mit seinem radial innenliegenden Bereich in Richtung zum Kopplungsbereich, bzw. zum Stützelement zurückzieht, wodurch die Ankerarmenden, vorzugsweise die hierdurch ohne Änderung der axialen Position im Bambusrohr verbleiben, aufgrund der mit dem Zurückziehen einhergehenden Querschnittsvergrößerung des Ankerelementes weiter in die Innenwandung der Kammer des Internodiums hineingetrieben werden, vorzugsweise bis in den Querschnittsbereich, ab dem der flächenmäßige Anteil der Faserbündel in der Bambusrohrwand gegenüber dem Parenchymanteil überwiegt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Ankerarmenden nicht bis in die Epidermis des Bambusrohres vordringen.
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Das Zurückziehen kann vorzugsweise nur so weit erfolgen, dass eine mit dem Einschieben in das Bambusrohr erzeugte oder vergrößerte Neigung der Arme des wenigstens einen Ankerelementes in Richtung zum Kopplungsbereich / Stützelement nicht aufgehoben wird, insbesondere also nach dem Zurückziehen eine Neigung der Arme in Richtung zum Kopplungsbereich erhalten bleibt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann es vorsehen, dass mit dem in Einschubrichtung zum Bambusrohr weisenden Ankerelement in der Kammer des eröffneten Internodiums vorliegendes Parenchym, insbesondere auch darin oder darum liegende Faserbündel und/oder Leitbündel in Einschubrichtung, vor dem Ankerelement her und somit weiter in die Tiefe der Kammer verschoben werden.
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Die Erfindung kann auch vorsehen, aus der Kammer des Internodiums, in welche ein Bambusrohrverbinder eingesetzt werden soll, zunächst das Parenchym und ggf. auch darin oder darum liegende Leitbündel zu entfernen.
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Grundsätzlich können die Ankerarme direkt an der Zugstange befestigt sein. Der Befestigungsbereich der Zugstange kann somit zumindest bereichsweise auch ein Ankerelement ausbilden.
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Die Erfindung kann aber auch vorsehen, dass wenigstens eine Ankerelement als ursprünglich separates Bauteil an der Zugstange zu befestigen. Dies bietet den Vorteil, dass das wenigstens eine zu benutzende Ankerelement aus mehreren zur Verfügung stehenden passend für das zu verbindende Bambusrohr ausgewählt werden kann.
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Die Erfindung kann somit vorsehen, ein Set anzubieten aus wenigstens einer Zugstange, wenigstens einem Stützelement und wenigstens einem Zugmittel, sowie mehreren an einer Zugstange befestigbaren Ankerelementen mit verschiedenen Außenquerschnitten, aus denen in Abhängigkeit der Größe eines zu verbindenden Bambusrohres nach Auswahl wenigstens eines zum Bambusrohr passenden Ankerelementes ein erfindungsgemäßer Bambusrohrverbinder zusammensetzbar ist.
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Vorzugsweise kann es die Erfindung vorsehen, dass ein jeweiliges Ankerelement als eine Scheibe ausgebildet ist mit einem Ringbereich, durch den die Zugstange hindurchgeführt ist und mit dem das Ankerelement an der Zugstange befestigt ist, wobei sich vom Ringbereich mehrere Ankerarme radial nach außen erstrecken. Ein Ringbereich kann an der Zugstange z.B. klemmend befestigt sein, z.B. zwischen zwei Muttern oder zwischen einem Gegenlager und einer Mutter auf einem Gewindebereich einer Zugstange, oder auch stoffschlüssig, z.B. durch Verschweißen oder Verlöten an der Zugstange, oder auch formschlüssig in gegenüberliegender Richtung zum Stützelement, sodass es durch ein Ziehen der Zugstange auch in Richtung des Stützelementes gesichert ist.
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Die Erfindung kann vorsehen, dass das wenigstens eine Ankerelement bereits als Bestandteil des zusammenmontierten Bambusrohrverbinders in die Kammer eines Internodiums eingebracht, insbesondere eingepresst wird.
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Es ist ebenso möglich das wenigstens eine Ankerelement in die Kammer eines Internodiums separat von dem Rest des Bambusrohrverbinders einzubringen, insbesondere einzupressen, z.B. wenn das wenigstens eine Ankerelement noch nicht mit der Zugstange verbunden ist. Hierfür kann ggf. eine separate Einpressvorrichtung zum Einsatz kommen.
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Es kann vorgesehen sein, sodann die Zugstange mit dem wenigstens einen eingebrachten / eingepressten Ankerelement zu verbinden, z.B. durch Einschrauben der Zugstange des Verbinders in das jeweilige Ankerelement.
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Die Erfindung kann vorsehen, dass die Zugstange zeitlich vor dem Einbringen des wenigstens einen Ankerelementes durch die Einbringseite in die Kammer des Internodiums eingelegt und sodann nach dem Einbringen durch das jeweilige Ankerelement geführt wird oder dass die Zugstange von einer der Einbringseite des Ankerelementes gegenüberliegenden Seite des Bambusrohres durch dessen Inneres bis zu dem wenigstens einen Ankerelement und durch dieses hindurch geführt wird. Bei diesen Ausführungen wird somit erst durch das Verbinden des wenigstens einen Ankerelementes mit der Zugstange im Bambusrohr der Verbinder insgesamt ausgebildet.
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Die Erfindung kann auch vorsehen, dass mehrere solcher scheibenförmigen Ankerelemente durch Distanzhülsen beabstandet auf einer Zugstange angeordnet sind. Hierbei kann eine jeweilige Distanzhülse zum Ankerelement ein separates Teil ausbilden.
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Die Erfindung kann aber auch vorsehen, dass ein Ankerbauteil gebildet wird durch eine Hülse, an deren beiden axialen Enden je ein scheibenförmiges Ankerelement befestigt ist, z.B. form-, kraft oder stoffschlüssig. Es kann so wenigstens ein Ankerbauteil mit je zwei Ankerelementen an der Zugstange befestigt werden, z.B. dadurch, dass die Zugstange durch die Hülse hindurchgeführt und mit dieser verbunden wird, z.B. durch beidseitige Muttern auf einem Gewindeabschnitt der Zugstange.
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In einer möglichen Ausführung kann es die Erfindung vorsehen, dass die Ankerarme im unbelasteten Zustand, also wenn diese noch nicht in die Kammer eines Internodium eingeführt sind, vollständig in einer Ebene senkrecht zur Zugstange liegen. Ein als Scheibe ausgeführtes Ankerelement kann somit z.B. vollständig plan ausgebildet sein. Eine Neigung der Ankerarme in Richtung zum Kopplungsbereich wird somit erst durch das Einschieben erzeugt.
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Die Erfindung kann aber auch vorsehen, dass die Ankerarme im unbelasteten Zustand, also wenn diese noch nicht in die Kammer eines Internodiums eingeführt sind, bereits in Richtung zum Stützelement geneigt sind. Bei Verwendung einer Scheibe als Ankerelement kann diese somit gewölbt ausgeführt sein. Durch das Einschieben erhöht sich somit die Neigung der Arme. Dies hat den Vorteil, dass die beim Einschieben auf das Bambusrohr wirkenden Radialkräfte geringer sind und einer Beschädigung des Bambusrohrs vorgebeugt wird. Dies hat auch den Vorteil, dass eine verformungssteifere Ausbildung der Ankerelemente gewählt werden kann und/oder dass sich die Ankerarmenden sodann noch weiter in der Kammerinnenwandung verankern können.
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Insbesondere kann es hier vorgesehen sein, dass das Zurückziehen so weit erfolgt, dass die Neigung der Ankerarme nach Beendigung des Zurückziehens kleiner ist als die ursprüngliche Neigung im unbelasteten Zustand, insbesondere aber noch eine Neigung vorhanden ist, die Ankerarmeenden mit dem Zurückziehen also nicht eine Stellung erreichen oder überschreiten, in der diese senkrecht zur Zugstange stehen.
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In bevorzugter Weiterbildung kann es die Erfindung vorsehen, dass sich ein jeweiliger Ankerarm in Richtung nach radial außen verjüngt, insbesondere zunächst, vorzugsweise ausgehend vom Ringbereich, verjüngt und anschließend wieder verbreitert. Durch die Verjüngung wird eine erhöhte Flexibilität des jeweiligen Ankerarmes erzielt, so dass sich ein Ankerelement gut in die Kammer des Internodiums einschieben lässt.
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Eine nach Erreichen einer stärksten Verjüngung in Richtung nach radial außen wieder erfolgende Verbreiterung hat den Vorteil, dass der jeweilige Ankerarm an seinem Ende einen großen Kontaktbereich mit der Kammerwand des Internodiums erzielt. Eine solche Ausführung kann z.B. erzielt werden, wenn Bereiche zwischen zwei Ankerarmen bei einem scheibenförmigen Ankerelement zumindest bereichsweise eine teilkreisförmige Materialausnehmung aufweisen.
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Weiter bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass die Stirnflächen der Ankerarmenden alle auf einem gemeinsamen Kreis liegen, insbesondere jeweils teilkreisförmig in Umfangsrichtung um die Zugstange erstreckt sind. Auch hierdurch wird die Anlage an der Innenwand der Kammer des Internodiums vergrößert.
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Eine mögliche Ausführung der Erfindung kann es vorsehen, dass das Stützelement ausgebildet ist als wenigstens eine Scheibe, insbesondere als eine Metallscheibe, vorzugsweise mit einer in Richtung zum Befestigungsbereich vorgelagerten Dichtscheibe, z.B. aus einem elastomeren Material. Eine solche Scheibe ist ein zur Zugstange separates Element, durch welches die Zugstange lose hindurchgeführt ist.
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Ein solches scheibenförmiges Stützelement kann, vorzugsweise mit einer Dichtscheibe voran, auf die Öffnungsstirnfläche eines Bambusrohres nach Einschieben des Befestigungsbereiches aufgelegt werden. Durch die erzeugte ziehende Kraft wird nicht nur die Zugstange in Richtung zum Kopplungsbereich kraftbelastet, sondern auch gleichzeitig das scheibenförmige Stützelement, insbesondere mit der Dichtscheibe auf die Stirnfläche gepresst. So wird mit dem Bambusverbinder der erfindungsgemäßen Art auch die Kammer im Internodium gegen Witterungseinflüsse gedichtet. Der Begriff der „Scheibe“ soll keinen kreisförmigen Querschnitt implizieren, ein solcher Querschnitt kann hingegen bevorzugt vorgesehen sein.
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Die zurückziehende Kraft kann z.B. dadurch erzeugt werden, dass ein Zugmittel an der Zugstange befestigt ist, und sich dieses am Stützelement abstützt und mit dem Zugmittel die Zugstange durch das Stützelement in Richtung nach außen gezogen wird.
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Die Erfindung kann auch vorsehen, dass das Stützelement ein axial, vorzugsweise federnd, nachgiebiges Element ist, vorzugsweise welches am Zugmittel, insbesondere einem auf der Zugstange ortfesten Zugmittel, anliegt. Axial bedeutet hierbei in Richtung der Längserstreckung der Zugstange.
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Eine solche Ausführung hat den Vorteil, dass der erfindungsgemäße Bambusrohrverbinder in das Bambusrohr hineingeschoben werden kann, bis es zunächst mit dem Stützelement an der Stirnfläche des Bambusrohres zur Anlage kommt. Hiernach kann der Bambusrohrverbinder unter axialer Kompression des nachgiebigen Stützelementes weiter in das Bambusrohr geschoben werden, wodurch nach Entfall der einschiebenden Kraft sodann automatisch die Zugstange durch eine ziehende Kraft belastet wird, die sich dadurch ergibt, dass das Stützelement die vorherige Kompression abbaut und hierbei das Zugmittel von sich wegdrückt, welches sodann die Zugstange mit sich mitzieht. Es kann so eine definierte maximale Zugkraft über das komprimierte Stützelement erzeugt werden.
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In einer solchen Ausführung kann das Stützelement z.B. ausgebildet sein als Schraubenfederelement, insbesondere Druckfederelement oder als Pufferelement aus einem elastomeren Material, vorzugsweise als elastomeres Vollmaterial oder als elastomere Hülse oder elastomere Glocke. Die axiale Stirnfläche eines solchen nachgiebigen Elementes kann direkt die Stirnfläche des Bambusrohres kontaktieren. Ein solches axial nachgiebiges Stützelement kann ein zur Zugstange separates Element sein, so dass die Zugstange lose durch dieses Stützelement hindurchgeführt ist. Es kann aber auch sein, dass ein solches axial nachgiebiges Stützelement mit der Zugstange verbunden ist. In diesem Fall ist die Zugstange nicht lose durch das Stützelement geführt, aber aufgrund der axialen Komprimierbarkeit ist die Zugstange zumindest bereichsweise gegenüber dem Stützelement beweglich, insbesondere gegenüber dem Teil des Stützelementes, der sich bei der Montage am Bambusrohr abstützend anlegt. Beispielsweise kann das Stützelement mit seinem vom Befestigungsbereich wegweisenden Bereich an der Zugstange befestigt sein. Der zum Befestigungsbereich hinweisende Bereich eines solchen Stützelementes ist sodann jedoch aufgrund der Komprimierbarkeit gegenüber der Zugstange beweglich.
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Die Erfindung kann vorzugsweise vorsehen, dass das Zugmittel ausgebildet ist als auf der Zugstange ortsfest angeordnetes Lagerelement, insbesondere Scheibe, an der sich ein federnd nachgiebiges Element abstützt, insbesondere welches selbst das Stützelement ausbildet, wie zuvor erwähnt, oder welches am Stützelement anliegt, z.B. einer Scheibe.
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In dieser Ausführung kann das nachgiebige Element ausgebildet sein, wie zuvor zum nachgiebigen Stützelement beschrieben und dieses entweder direkt bilden oder an einem anderen Stützelement anliegen. Der zuvor beschriebene Vorteil und die Durchführung der Befestigung des Verbinders ergibt sich in gleicher Weise wie zuvor, wobei sich bei Einschieben zunächst das Stützelement an die Stirnfläche des Bambusrohres anlegt und hiernach das nachgiebige Element komprimiert wird, insbesondere welches wie zuvor das Stützelement selbst sein kann oder ein zu diesem separates Element bildet.
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Ebenso besteht die Möglichkeit, dass das Zugmittel als ein auf der Zugstange axial verlagerbares Element ausgebildet ist, insbesondere als Mutter, die auf einem Gewindebereich der Zugstange auf der dem Befestigungsbereich abgewandten Seite des Stützelementes angeordnet ist.
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In einer möglichen Weiterbildung kann es die Erfindung vorsehen, dass ein scheibenförmiges Stützelement eine innere freie Öffnung hat, durch welche die Ankerarme im unbelasteten Zustand nicht, jedoch unter Verlagerung der freien Ankerarmenden durchsteckbar sind, insbesondere bei einer Beaufschlagung der Zugstange mit einer axialen Kraft.
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Es kann sich hierdurch eine Verfahrensvariante erschließen, bei der das Stützelement zunächst zum Rest des Verbinders getrennt ist und an die Stirnfläche eines Bambusrohrendes angelegt wird, wonach anschließend die Zugstange mit dem wenigstens einen Ankerelement durch das Stützelement unter Verlagerung der Ankerarmende aufgrund einer Wechselwirkung der Armenden mit dem Stützelement durch das Stützelement hindurch und in die Kammer des Internodiums eingeschoben wird.
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Diese Ausführung hat den Vorteil, dass eine Verlagerung der freien Armenden durch die Wechselwirkung der Armenden mit dem Stützelement und nicht mit dem Bambusrohr an dessen Öffnungsbereich erfolgt. Hierdurch wird der Öffnungsbereich des Bambusrohres geschont.
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Eine weitergebildete Ausführung kann vorsehen, dass das Stützelement einen zu seinem radial äußeren Rand nach radial innen verlagerten rohrförmigen Kragen aufweist, der sich vom Stützelement in Richtung zum Bambusrohr erstreckt. Dieser Kragen kann somit in das Bambusrohr ein Stück weit hineinreichen und bewirkt, dass die Ankerarmenden erst dann mit der Kammerwand des Internodiums in Kontakt geraten, wenn diese um die Kragenlänge entfernt von der Öffnung des Bambusrohres aus dem Kragen austreten.
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Bevorzugte Ausführungsformen werden nachfolgend beschrieben.
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Die 1 zeigt eine Ausführung eines Bambusrohrverbinders mit einer Zugstange 1, die einen Befestigungsbereich 2 aufweist, der vorgesehen ist, in eine Kammer eines geöffneten Internodiums eines hier nicht gezeigten Bambusrohres eingeschoben zu werden.
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In diesem Befestigungsbereich sind zwei Ankerelemente 3 an der Zugstange 1 befestigt. Hier können die Ankerelemente 3 an einer gemeinsamen Hülse 4 befestigt sein. Mit der Hülse 4 bilden die Ankerelemente 3 ein Ankerbauteil. Die Hülse kann vorzugsweise ein Innengewinde aufweisen und auf einen Gewindebereich der Zugstange aufgeschraubt sein. Die Mutter 5 dient sodann zum Kontern der Hülse 4. Alternativ könnte die Hülse 4 ohne Innengewinde zwischen zwei Muttern auf einem Gewindebereich der Zugstange befestigt sein oder die Hülse würde nur in Richtung zum Inneren des Bambusrohres durch eine Mutter oder ein an der Zugstange festes Element in ihrer Lage fixiert.
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Jedes der beiden Ankerelemente 3 ist hier als Scheibe ausgebildet mit einem radial innen liegenden Ringbereich 3a von den aus sich mehrere in Umfangsrichtung um die Zugstange verteilt angeordnete Ankerarme 3b nach radial außen wegerstrecken. In Richtung nach radial außen verjüngen sich diese zunächst und erweitern sich hiernach wieder.
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Der Befestigungsbereich 2 ist begrenzt durch das hier scheibenförmige Stützelement 6, dem hier in Richtung zum Befestigungsbereich eine Dichtscheibe 7 aus elastomerem Material, z.B. Gummi, vorgelagert ist.
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Auf der vom Befestigungsbereich 2 abgewandten Seite des Stützelementes 6 ist eine Mutter als Zugmittel 8 auf einem Gewindebereich der Zugstange 1 angeordnet.
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In den Ausführungen der 1, 2 und 3, die alle dieselbe Ausbildung der Ankerelemente 3 bzw. des Ankerbauteils 3, 4 bei anderen Ausführung der Gesamtvorrichtung zeigen, sind die freien Ankerarmenden 3c gegenüber dem Ringbereich 3a axial in Richtung zum Kopplungsbereich 9 verlagert, an welchen weitere Elemente befestigt werden können, z.B. ein weiterer Bambusrohrverbinder der erfindungsgemäßen Art zur Verbindung mit einem anderen Bambusrohr. Hierdurch weisen die Arme 3b bereits im unbelasteten Zustand eine Neigung in Richtung zum Kopplungsbereich 9 auf.
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Der Kopplungsbereich kann zur formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung dienen.
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Nach Einschieben des Verbinders mit dem Befestigungsbereich in ein Bambusrohr wird das Stützelement an die Stirnfläche des Bambusrohres angelegt und durch Drehen der Mutter 8 die Zugstange 1 aus dem Bambusrohr bereichsweise herausgezogen. Hierdurch greifen die Ankerarmenden in die Innenwandung der Kammer des Internodiums des Bambusrohres ein und verbinden sich mit diesem formschlüssig und/oder kraftschlüssig.
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Die 2 zeigt eine Ausführung, die gegenüber 1 dadurch abgewandelt ist, dass zwischen dem Stützelement 6 und dem hier nicht dargestellten Zugmittel 8, welches auch direkt durch den Kopplungsbereich 9 ausgebildet sein kann, oder unter diesem liegt, z.B. als Mutter wie in 1, ein federnd nachgiebiges Element angeordnet ist, hier als Schrauben-Druckfeder 10.
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Beim Einschieben wird diese Schraubenfeder nach Anlegen des Stützelementes 6 mittelbar über die Dichtscheibe 7 an die Stirnfläche des Bambusrohres komprimiert und zieht hiernach die Zugstange wieder bereichsweise zurück.
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Bei der 3 hingegen ist das Stützelement als elastomere Hülse 6 oder Glocke 6 ausgebildet, die sich mit ihrer zum Befestigungsbereich weisenden Stirnfläche zunächst an die Stirnfläche eines Bambusrohres anlegt, wonach das elastomere Stützelement komprimierend verformt wird. Hier kann das Zugmittel 8 als Scheibe ausgebildet sein, die ortsfest mit der Zugstange 1 verbunden ist und sich am elastomeren Stützelement 6 abstützt. Alternativ kann das hier gezeigte Zugmittel 8 auch als Teil des Kopplungsbereichs 9 ausgebildet sein, an dem das elastomere Stützelement anliegt. Insbesondere ist wesentlich, dass das Zugmittel 8 direkt oder indirekt über andere Elemente mit der Zugstange fest verbunden ist, so dass sich die vom elastomeren Stützelement 8 auf das Zugmittel wirkende Kraft auf die Zugstange 1 überträgt.
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Nach dem Einschieben wird das elastomere Stützelement durch Abbau der Kompression das Zugmittel 8 von sich wegdrücken, welches sodann ziehend auf die Zugstange wirkt.
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Durch die Ausführungen der 2 und 3 kann die Zugkraft, die auf die Zugstange wirkt, definiert nur durch die Wirkung des federnd nachgiebigen Elementes ausgeübt, das in der 2 zwischen Stützelement 6 und Zugmittel 8 liegt und in 3 selbst das Stützelement 6 bildet.
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Bei der 4 ist die Ausführung so ausgebildet, dass mehrere scheibenförmige Ankerelemente 3 durch Hülsen 4 untereinander und zum Stützelement 6 beabstandet sind.
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Die Zugstange 1 kann durch eine Schraube gebildet sein, deren Kopf 1a am Anfang des Befestigungsbereiches liegt.
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Die Hülsen 4 können aus elastomeren Material ausgebildet sein und sind somit axial komprimierbar. Daher kann die Zugstange 1 mit den Ankerelementen 3 nach dem Einschieben in ein Bambusrohr bereichsweise axial in Richtung zum Kopplungselement 9 verlagert werden, das hier durch den Gewindeabschnitt 1b gebildet wird.
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Der der Ausführung der 4 sind die Ankerelemente 3 durch plane Scheiben mit sich radial erstreckenden Ankerarmen 3b ausgebildet. Die Ankerarme 3b sind im unbelasteten Zustand senkrecht zur Erstreckung der Zugstange 1 orientiert. Eine Neigung der Ankerarme 3b in Richtung zum Kopplungsbereich ergibt sich erst durch das Einstecken in das Bambusrohr.
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Die 5 visualisiert das Wirkungsprinzip der Erfindung. Links in der 5 ist die Situation zu erkennen, die sich bei Einschieben des Bambusrohrverbinders in ein Bambusrohr B in Richtung des Pfeils P1 ergibt. Durch das beim Einschieben erfolgende Reiben an der Kammerinnenwand im Internodium des Bambusrohres B ergibt sich eine Verlagerung der freien Ankerarmenden 3b in Richtung zum Kopplungsbereich 9, so dass eine Neigung der Arme 3b in diese Richtung verstärkt oder überhaupt erst erzeugt wird. Der Außenquerschnitt einer die freien Armenden umgebenden gedachten Hüllkurve verringert sich dadurch gegenüber dem im unbelasteten Zustand vorliegenden Querschnitt.
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Rechts in der 5 ist die Situation zu erkennen, die vorliegt, wenn die Zugstange 1 mit einer ziehenden Kraft in Richtung des Pfeils P2 belastet wird und hierdurch bereichsweise, insbesondere also ein Stück weit, wieder aus dem Bambusrohr B herausgezogen wird.
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Da zuvor die freien Ankerarmenden bereits schon durch eine die Verlagerung rückstellende Kraft, die sich aus dem Material der Ankerelemente 3 selbst ergibt, in die Kammerinnenwandung eingedrungen sind, verbleiben diese bei Zurückziehen in der Kammerwandung, vorzugsweise axial ortsfest. Mit Zurückziehen vergrößert sich der Außenquerschnitt der Hüllkurve aufgrund der in der Kammerinnenwandung stehenbleibenden oder zumindest an der Kammerinnenwandung reibenden Ankerarmenden und die Arme 3b dringen daher mit ihren Enden noch tiefer, insbesondere formschlüssig durch Materialverdrängung, in das Material der Kammerinnenwandung ein. Hierdurch ist der erfindungsgemäße Bambusrohrverbinder fest mit dem Bambusrohr B verbunden, so dass am Kopplungsbereich 9 weitere Elemente befestigt werden können.
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Die 6 zeigt einen erfindungsgemäßen Knotenverbinder, der aus in diesem Fall aus zwei erfindungsgemäßen Bambusrohrverbindern gebildet ist, insbesondere denen analog zur 1, allerdings mit einem Gewindeabschnitt als Kopplungsbereich 9 der Zugstangen 1. Ansonsten entspricht die Ausbildung jedes der Bambusrohrverbinder der Beschreibung gemäß 1.
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Beide Bambusrohrverbinder sind am gemeinsamen Knotenkörper 11 unter einem für den Knotenkörper 11 spezifischen Winkel über die beiden Kopplungsbereiche 9, die hier in den Knotenkörper 11 eingeschraubt sind, verbunden. Es können so zwei Bambusrohre unter dem spezifischen Winkel, insbesondere hier von 65 Grad, verbunden werden, unter Nutzung des erfindungsgemäßen Wirkprinzips.
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Ein Kopplungsbereich kann allgemein statt mit einem Gewinde z.B. auch mit einem Passstift ausgebildet sei, der in eine Passungsaufnahme einsetzbar und darin arretierbar ist, z.B. durch eine Querverschraubung. Die Kopplungsbereiche 9 der 1 bis 3 können z.B. solche Passstifte darstellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011012610 A1 [0004]
