DE19913967B4 - Verfahren zum Herstellen von Flächenbauteilen und Flächenbauteil - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Herstellen von Flächenbauteilen durch Fügen von stabförmigen Einzelteilen (2, 4), bei dem
– zunächst die stabförmigen Einzelbauteile (2) mit vorgegebener Länge mit mindestens zwei Löchern versehen werden;
– danach eine Reihe von stabförmigen Einzelbauteilen (2) regelmäßig parallel zu einer Anordnung gewünschter Fläche positioniert wird, so dass die Löcher in der Reihe der stabförmigen Einzelbauteile (2) miteinander fluchten,
– danach jeweils ein Verbindungsstab (4) durch eine fluchtende Reihe von Löchern in den stabförmigen Einzelbauteilen (2) geführt wird,
– und abschließend die Verbindungsstäbe (4) mittels Fügeelementen (6) mit den stabförmigen Einzelbauteilen (2) zueinander fixiert und zu einem Flächenbauteil formschlüssig zusammengefügt werden.

Description

• In vielen Bereichen des täglichen Lebens setzt man heute Flächenelemente aus zusammengefügten stabförmigen Bauteilen ein, z. B. als Schutzgitter vor Gebäudefenstern oder Abdeckungen von Bodenöffnungen usw.. Die Palette reicht weiter bis zum einfachen Kaffeekannenuntersetzer zur Schonung hochwertiger Tischoberfläche.
• Beispielsweise ist aus der Druckschrift DE 92 01 338 U1 ein begehbarer Witterungsschutz zur Abschirmung von Gebäudeöffnungen bekannt, wobei der begehbare Witterungsschutz mit einem oder mehreren, über gebäudeseitige Ausleger abgestützten, von jeweils zumindest zwei im Abstand parallel verlaufenden Tragstäben und quer zu diesen angeordneten Füllstäben gebildeten Gitterrostsegmenten versehen ist, wobei der Tragstab jeweils aus einem senkrecht zur Längsmittelebene verlaufende Querschlitze aufweisenden Profilkörper mit einer Querschnittsform besteht, die einen oberen zumindest im Bereich der Querschlitze durchgehenden Längshohlraum und einen daran nach unten anschließenden Versteifungsansatz aufweist und wobei die Füllstäbe als in die Querschlitze einer den Längsholm durchsetzenden Stegsicherung mit dem Profilkörper verbunden sind.
• Je nach Anwendungsgebiet müssen die unterschiedlichsten technischen Restriktionen erfüllt werden. (z. B. beim Kaffeekannenuntersetzer – Wärmeschutz der Tischoberfläche, Lichtschachtabdeckung-Begehbarkeit, Lichtdurchlässigkeit der Abdeckung usw.).
• Diese Flächenbauteile werden mit den unterschiedlichsten Fügeverfahren hergestellt (z. B. Kaffeekannenuntersetzer – mit Nylonfaden verflochtene Perlen, oder verschraubte Holzrahmen, Lichtschachtabdeckung – geschweisste Blechstäbe).
• Die moderne Werkstoffkunde und Fertigungstechnik ermöglichen es heute die Vorzüge unterschiedlichster Werkstoffe und Fertigungsverfahren zu kostengünstigeren Lösungen mit besserer Erfüllung der geforderten technischen Restriktionen solcher Massenprodukte zu nutzen.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, ein einfaches, universelles Fügeverfahren in unterschiedlichen technischen Varianten anzugeben, um aus stabförmigen Einzelbauteilen ein Flächenbauteil gewünschter Abmessungen, mechanischer Festigkeit und praktischer Funktionsfähigkeit herzustellen.
• Die stabförmigen Einzelbauteile (im einfachsten Falle Flachmaterial) werden bei ihrem Ablängen mit mindestens zwei Löchern, mit vorzugsweise unterschiedlicher Außengeometrie (im einfachsten Falle Bohrungen), versehen. Diese Löcher dienen der Aufnahme zweier oder mehrerer Verbindungsstäbe (im einfachsten Falle Rundmaterial). Die Verbindungststäbe werden mittels Fügeelementen (Federn, Kunststoff-Klippstreifen) mit den stabförmigen Einzelbauteilen zu einem Flächenbauteil mit den gewünschten Abmessungen und der gewünschten Tragfähigkeit, ohne jeden Schweißprozeß und ohne jegliche andere Fügebauteile (Schrauben, Nieten ect.) lediglich unter Ausnutzung unterschiedlicher Formschlußmöglichkeiten zusammengefügt.
• Einige technische Möglichkeiten werden nach ihrem Grundprinzip nun vorgestellt.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen in den Zeichnungen beschrieben, in denen:
• 1: ein erstes Beispiel eines erfindungsgemäß hergestellten Flächenbauteils in Draufsicht von oben und in diversen Schnitten zeigt;
• 2: ein zweites Beispiel eines erfindungsgemäß hergestell ten Flächenbauteils in Draufsicht von oben und in diversen Schnitten zeigt;
• 3 ein drittes Beispiel eines erfindungsgemäss hergestellten Flächenbauteils in Draufsicht von oben und in diversen Schnitten zeigt;
• 4 ein viertes Beispiel eines erfindungsgemäss hergestellten Flächenbauteils in Draufsicht von oben und in diversen Schnitten zeigt.
• Ausführungsbeispiele
• Variante 1 (1)
• Flachstahl-Flächenbauteil mit Rundstabhalterung und unteren Kunststoff-Klippstreifen
• Nach dem Justieren in einer Fügeschablone werden durch die Bohrungen der stabförmigen Einzelteile 2, welche im Folgenden insbesondere auch als Einzelstäbe 2, stabförmige Einzelbauteile 2 oder als Flachstäbe 2 bezeichnet werden, Verbindungsstäbe 4 in Form von Rundstäben 4 geschoben. Danach werden die Kunststoff-Klippstreifen 6 formschlüssig über die Kreuzungspunkte (Fügestellen) der Einzelstäbe 2 mit den Rundstäben 4 geklippst und das Flächenbauteil ist fertig. Die Rundstäbe 4 werden durch das übergreifende Ende der Klippstreifen 6 gegen Herausrutschen gesichert. Damit sind alle offenen Freiheitsgrade des Flächenbauteiles ausreichen blockiert. An Stelle der Einzelstäbe, welche insbesondere als Flachstäbe 2 ausgebildet sind, können natürlich auch andere Stabquerschnitte (z. B. U-Profil usw.) nach dem gleichen Prinzip zusammengefügt werden.
• Variante 2 (2)
• Flachstahl-Flächenbauteil mit Rundstabhalterung und oberen Kunststoff-Klippstreifen 6
• Im Unterschied zu Variante 1 sind die zu fügenden Flachstäbe 2 hier nicht nur gelocht, sonder haben auch eine Aussparung für die oben gegen Verdrehung eingelassenen (z. B. dekorative) Klippstreifen.
• Variante 3 (3)
• Flachstahl-Flächenbauteil mit Profil-Rundstabhalterung und Sicherungsfedern
• Gegenüber den Varianten 1 und 2 weisen die Verbindungsstäbe 4 in Form der Rundstäbe 4 Nocken bzw. Profilnockenpaare auf, die z. B. einfach im Stanzprägeverfahren hergestellt werden können.
• Nach dem Einsetzen dieser Rundstäbe 4 in die speziell mit der Gegenform versehenen Löcher der als Flachstäbe 2 ausgeführten stabförmigen Einzelteilen 2, werden die Rundstäbe 4, welches insbesondere Profi-Rundstäbe umfassen, 90 Grad verdreht und die Nocken sichern die Flachstäbe 2 und halten sie gleichzeitig auf der gewünschten Distanz. Mittels Form-Feder 6 (z. B. aus Federflachbandstahl) an den Enden der Fügestellen, werden die Rundstäbe 4 dann gegen Herausdrehen aus ihrer Schwerkraftlage gesichert. Damit sind die Freiheitsgrade des Systems ohne die Kunststoff-Klippstreifen blockiert.
• Variante 4 (4)
• Flachstahl-Flächenbauteil mit Profil-Rundstabhalterung und Sicherungsfedern
• In dieser Variante wurde am Fügemachanismus der Variante 3 dargestellt, wie man auch Flächenbauteile mit grösserer Tragfähigkeit zusammenfügen kann. Da die Tragfähigkeit die Höhe des Komplettbauteiles beeinflusst, wirken die unteren stabartigen Einzelteile 4 bzw. die unteren Rundstäbe 4 zusammen mit den Federn nicht nur als Distanzelemente, sondern sie bilden die Zugverbindung zur biegesteifen Platte des Systems und bewirken eine Torsionshemmung der stabförmigen Einzelteile 2 bzw. der hohen Einzelstäbe 2. Mit dieser Nockenstabtechnik können zwei Fügeebenen, wie dargestellt, oder auch mehr übereinander gebildet werden, um Bauteile mit extrem hoher Tragfähigkeit zu erhalten.
• Grundsätzlich ist es also möglich auch die Fügemechanismen der Varianten 1 und 2 zu einem hohen, doppelt gesicherten System zusammenzubauen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen von Flächenbauteilen durch Fügen von stabförmigen Einzelteilen (2, 4), bei dem – zunächst die stabförmigen Einzelbauteile (2) mit vorgegebener Länge mit mindestens zwei Löchern versehen werden; – danach eine Reihe von stabförmigen Einzelbauteilen (2) regelmäßig parallel zu einer Anordnung gewünschter Fläche positioniert wird, so dass die Löcher in der Reihe der stabförmigen Einzelbauteile (2) miteinander fluchten, – danach jeweils ein Verbindungsstab (4) durch eine fluchtende Reihe von Löchern in den stabförmigen Einzelbauteilen (2) geführt wird, – und abschließend die Verbindungsstäbe (4) mittels Fügeelementen (6) mit den stabförmigen Einzelbauteilen (2) zueinander fixiert und zu einem Flächenbauteil formschlüssig zusammengefügt werden.
2. Verfahren zum Herstellen von Flächenbauteilen durch Fügen von stabförmigen Einzelteilen (2, 4), bei dem – zunächst Verbindungsstäbe (4) als Rundstäbe mittels Stanzprägeverfahren mit Nocken versehen werden, – danach Flachstäbe (2) mit mindestens zwei den Nocken entsprechend komplementäre Löcher versehen werden, – danach eine Reihe von Flachstäben (2) regelmäßig parallel zur einer Anordnung gewünschter Fläche positioniert wird, so dass die Löcher in der Reihe der Flachstäbe (2) miteinander fluchten, – danach die Verbindungsstäbe (4) durch die jeweils fluchtende Reihe von Löchern der Flachstäbe (2) geführt werden, wobei unmittelbar nach dem Einführen der Verbindungsstäbe (4) in die Anzahl paralleler Flachstäbe (2) die Verbindungsstäbe (4) um 90° verdreht und somit zueinander fixiert werden und – abschließend die Verbindungsstäbe (4) jeweils an ihren Enden mittels Formschlusselementen gegen zurückdrehen gesichert werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Flächenbauteilen mit hoher Tragfähigkeit wenigstens zwei fluchtende Lochreihen übereinander gebildet werden und mit Verbindungsstäben (4) versehen werden, so dass mehrere Fügeebenen übereinander gebildet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Löcher in jedem stabförmigen Einzelteil (2) mit unterschiedlicher Außengeometrie versehen werden, so dass jede Reihe fluchtender Löcher eine eigene, einheitliche Lochform hat.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeelemente (6) oder Formschlusselemente Federn oder Kunststoff-Klippstreifen aufweisen.
6. Flächenbauteil aus stabförmigen Einzelteilen (2, 4), hergestellt mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.