DE19644319C1 - Konstruktion mit jeweils drei rechtwinklig aufeinanderstehenden Bauelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Konstruktion mit jeweils drei rechtwinklig aufeinanderstehenden länglichen oder flächigen Bauelementen mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt.

Solche Konstruktionen, die man zumindest im Fall der länglichen Bauelemente als Kno­ tenverbindungen bezeichnet, sind bekannt. Das Problem ist dabei, daß die rechtwinklig aufeinanderstehenden Bauelemente aneinander befestigt werden müssen, was meistens durch Verbindungselemente geschieht, die außerhalb der Bauelemente angebracht sind und dieselben wenigstens teilweise umfassen (DE 44 18 746 A1).

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Konstruktion zu schaffen, bei der die drei Bauelemente am Verbindungspunkt sicher miteinander verbunden werden können, ohne daß äußere Verbindungselemente erforderlich sind.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch eine Konstruktion mit den Merkmalen des An­ spruchs 1. Dabei sind die drei Bauelemente zumindest im Bereich der Verbindungsstelle identisch.

Wenn von einer quaderförmig begrenzten Ausnehmung die Rede ist, so wird diese Aus­ nehmung exakt quaderförmig nur im Falle eines Vollstabs als Bauelement sein. Ist das Bauelement ein Hohlrohr mit quadratischem Querschnitt, so soll die quaderförmig be­ grenzte Ausnehmung bedeuten, daß in einem quaderförmig begrenzten Bereich Material entfernt ist, d. h., ein im wesentlichen U-förmiger Bereich einer gewissen Breite bzw. Län­ ge wird entfernt. Bei einem Doppel-T-Träger als Bauelement hätte dann der durch die quaderförmig begrenzte Ausnehmung entfernte Bereich die Form eines T.

Die drei Bauelemente werden mit ihren Ausnehmungen so zusammengesteckt, daß die Ausnehmungen durch Außenwände der Bauelemente, sofern diese Vollprofile sind, völlig verdeckt werden. Die drei Bauelemente durchdringen sich dabei teilweise, und man erhält eine Verbindung.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Bauelemente massiv. In diesem Falle verbleibt beim Zusammensetzen der drei Bauelemente im Innern ein von den drei Aus­ nehmungen der Verbindungsstelle eingeschlossener quadratischer Hohlraum. In diesen kann beim Zusammensetzen der Bauelemente ein zweiteiliges Spannelement eingesetzt werden, dessen zwei Teile durch eine Schraube auseinandergetrieben werden und eine Druckkraft auf jeweils drei Begrenzungsflächen des Hohlraums ausüben. Diese Schraube kann diagonal eingesetzt werden und drückt beim Einschrauben die beiden Teile des Spannelementes auseinander, bspw. weist sie ein Links- und/oder ein Rechtsgewinde auf. Auf diese Weise erhält man eine stabile Verbindung der drei Bauelemente.

Die Bauelemente brauchen aber keine Vollstäbe zu sein, sondern können auch Hohl­ stangen mit rechteckigem Querschnitt oder quadratischem Querschnitt sein. Insbesonde­ re können die Bauelemente auch doppel-T-förmigen Querschnitt haben.

Die Verbindung mit dem oben erwähnten Spannelement ist nur bei Vollstäben möglich. Die erwähnten Hohlstangen oder Bauelemente mit doppel-T-förmigem Querschnitt, selbstverständlich aber auch die Vollstäbe können aber auch verklebt sein. Wenn die Bauelemente aus Metall sind, können sie an der Verbindungsstelle an den aneinander­ stoßenden Kanten der verschiedenen Bauelemente verschweißt werden.

Eine andere Konstruktion mit jeweils drei rechtwinklig aufeinanderstoßenden flächigen Bauelementen mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt zeichnet sich dadurch aus, daß die Bauelemente mindestens eine längliche, rechteckig begrenzte Nut aufweisen, de­ ren Breite gleich der Dicke der Bauelemente ist. Die flächigen Bauelemente werden ana­ log zu den länglichen Bauelementen zusammengesetzt. Man erhält auf diese Weise Eck­ verbindungen von drei flächigen Bauelementen.

Wenn die Bauelemente an zwei gegenüberliegenden Rändern je eine Nut aufweisen, können diese zu einem Kasten zusammengesetzt werden. Es werden zunächst auf eine Grundfläche zwei Seitenflächen aufgesetzt, die sich gegenüberstehen. In die sich gegen­ überstehenden Nuten werden dann zwei weitere Seitenflächen eingesetzt, so daß man ein quaderförmiges Gebilde aus fünf Bauteilen erhält. Um dieses Gebilde zu stabilisieren, werden dann die freibleibenden zwei Nutteile mit stabförmigen Elementen verschlossen.

Die Tiefe der Ausnehmung bzw. Nut ist nicht besonders kritisch. Es ist aber vorteilhaft, wenn die Ausnehmung bzw. Nut ungefähr halb so tief ist, wie hier die Dicke des Bauele­ ments beträgt.

Vorteilhafterweise sind die Nuten oder Ausnehmungen jeweils am Rand bzw. am Ende der Bauelemente angeordnet, wenn man Eckverbindungen wünscht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von vorteilhaften Ausführungsformen unter Be­ zugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht die drei stabförmigen Bauelemente, aus denen eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kon­ struktion zusammengesetzt wird;

Fig. 2 und 3 die zusammengesetzte Konstruktion bzw. Eckverbindung in Draufsicht aus zwei verschiedenen Richtungen;

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie A-B von Fig. 2;

Fig. 5 ein Spannelement, das bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 4 im Falle von massiven Bauelementen oder Vollstäben verwendet werden kann;

Fig. 6 einen Schnitt durch das in Fig. 5 gezeigte Spannelement entlang der strichpunktiert angedeuteten Bohrung und senkrecht zur Teilungsebene des Spannelements;

Fig. 7 eine zweite Ausführungsform mit flächigen Bauelementen in perspektivi­ scher Ansicht vor dem Zusammensetzen;

Fig. 8 und 9 in Draufsicht eine Eckverbindung der Bauelemente der Fig. 7; und

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie A-B von Fig. 8.

Wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, weisen die Bauelemente 1, 2, 3 eine quaderförmige Ausneh­ mung 4 auf, die rechtwinklig zu den Kanten der quaderförmigen Bauelemente 1, 2, 3 ausgerichtet ist und deren Tiefe ungefähr gleich der halben Dicke C der Bauelemente 1, 2, 3 in Tiefenrichtung der Ausnehmung 4 ist. Die Breite B dieser Ausnehmungen 4 ist gleich der Breite C der beiden Flächen, die durch die Ausnehmung verbunden werden, d. h., bei der Fig. 1 beim Bauelement 2 die obere und die untere Fläche.

In den Fig. 2 und 3 ist in Draufsicht in zwei verschiedenen Ansichten gezeigt, wie die drei Bauelemente 1, 2, 3 zusammengesetzt sind. Beim Schnittbild der Fig. 4 erkennt man, daß im Falle von massiven Bauelementen 1, 2, 3 im Verbindungspunkt der drei Bauele­ mente ein quadratischer Hohlraum 5 freibleibt. In diesen Hohlraum kann ein zweiteiliges Spannelement 6 eingeführt werden, wenn die Bauelemente 1, 2, 3 zusammengesetzt werden, das z. B. die Form eines geteilten Würfels haben kann, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. In Diagonalrichtung im Winkel von 122° zur Teilungsebene des Würfels (siehe Fig. 6) ist eine strichpunktiert angedeutete Bohrung vorgesehen, in die von außen eine Schraube eingesetzt wird, die mit Linksgewinde und Rechtsgewinde versehen ist. Wird diese Schraube gedreht, so werden die beiden Hälften des Spannelementes 6 auseinanderge­ drückt und drücken auf je drei Flächen des Hohlraums 5, so daß die drei Bauelemente 1, 2, 3 fest miteinander verspannt werden.

Eine stabile Verbindung kann man auch durch Kleben oder im Falle von Metallen durch Schweißen erhalten.

Die Bauelemente 1, 2, 3 müssen nicht massiv sein, sondern können auch Hohlrohre mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt sein oder Doppel-T-Träger sein. In diesem Falle wird ein Materialbereich weggeschnitten, der den Ausnehmungen 4 entspricht. Die entsprechenden Elemente werden dann so zusammengesetzt, wie dies im Zusammen­ hang mit der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist.

Fig. 7 zeigt drei flächenförmige Bauelemente 1, 2, 3, die mit Nuten 4 versehen sind, de­ ren Breite gleich der Dicke der Bauelemente 1, 2, 3 ist. Die Tiefe der Nuten 4 beträgt wie­ der ungefähr gleich der Hälfte-der Dicke der Bauelemente 1, 2, 3. Das Zusammensetzen erfolgt analog wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 4. Insbesondere kann vorgese­ hen sein, daß bei rechteckigen Bauelementen 1, 2, 3 an zwei gegenüberliegenden Rän­ dern jeweils eine Nut 4 vorgesehen ist. Es können dann auf eine Grundplatte 3 in die Nuten 4 zwei Seitenplatten 2 und senkrecht dazu zwei Seitenplatten 1 eingesetzt werden, so daß man einen an fünf Seiten von Bauelementen 1, 2, 3 umschlossenen Kasten er­ hält, der eine offene Seite hat, an der die Nuten 4 noch teilweise freiliegen. Werden diese Nuten 4 mit entsprechenden stabförmigen Gebilden gefüllt, so wird einerseits das ganze Gebilde stabilisiert. Andererseits erhält man ein ästhetisches Aussehen der Öffnung.

In den Fig. 8 bis 10 sind in ähnlicher Darstellung wie in den Fig. 2 bis 4 zwei Draufsichten aus verschiedenen Ansichten (Fig. 8 und 9) sowie in Fig. 10 ein Schnitt entlang der Linie A-B von Fig. 8 gezeigt.

Claims (14)

1. Konstruktion mit jeweils drei rechtwinklig aufeinanderstehenden länglichen Bauele­ menten mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bauelement (1, 2, 3) mindestens eine quaderförmig begrenzte Ausnehmung (4) aufweist, die sich von einer ersten Seitenfläche des Bauelements (1, 2, 3) erstreckt, deren Begrenzungsflächen parallel bzw. senkrecht zu den Längskanten des Bauele­ ments sind und die eine Breite (B) aufweist, die ungefähr gleich der Breite (C) der zweiten Seitenfläche ist.

2. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1, 2, 3) massiv sind.

3. Konstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1, 2, 3) quadratischen Querschnitt haben.

4. Konstruktion nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im von den drei Ausnehmungen (4) an der Verbindungsstelle eingeschlossenen Hohlraum (5) ein zweiteiliges Spannelement (6) angeordnet ist, dessen zwei Teile durch eine Schraube auseinandergetrieben werden und eine Druckkraft auf jeweils drei Begrenzungsflä­ chen des Hohlraums (5) ausüben.

5. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1, 2, 3) Hohlstangen mit rechteckigem Querschnitt sind.

6. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1, 2, 3) Hohlstangen mit quadratischem Querschnitt sind.

7. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1, 2, 3) doppel-T-förmigen Querschnitt haben.

8. Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1, 2, 3) an der Verbindungsstelle verklebt sind.

9. Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1, 2, 3) aus Metall sind und an der Verbindungsstelle an den aneinan­ derstoßenden Kanten verschweißt sind.

10. Konstruktion mit jeweils drei rechtwinklig aufeinanderstehenden flächigen Bauele­ menten (1, 2, 3) mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bauelemente (1, 2, 3) mindestens eine längliche, rechteckig be­ grenzte Nut (4) aufweisen, deren Breite gleich der Dicke der Bauelemente (1, 2, 3) ist.

11. Konstruktion nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1, 2, 3) an zwei gegenüberliegenden Rändern je eine Nut (4) aufweisen.

12. Konstruktion nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein qua­ derförmiges Gebilde aus fünf Bauteilen ist, wobei die freibleibenden zwei Nutteile (4) mit stabförmigen Elementen verschlossen sind.

13. Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ausnehmung/Nut (4) ungefähr die Hälfte der Dicke des Bauelements (1, 2, 3) beträgt.

14. Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen/Nuten (4) nahe bei den Enden/Rändern der Bauelemente (1, 2, 3) angeordnet sind.