DE202014000721U1

DE202014000721U1 - Quinta-Eder Bauelement mit Klauenmechanismus zur Bildung von Gitterkonstruktionen

Info

Publication number: DE202014000721U1
Application number: DE202014000721.7U
Authority: DE
Original assignee: KORFF HANS MICHAEL
Current assignee: KORFF HANS MICHAEL
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2014-04-22
Anticipated expiration: 2024-01-28
Also published as: DE102014018723A1

Abstract

Bauteil zur Erstellung von Gitterkonstruktionen mit folgenden Merkmalen: – Gitterkonstruktionen können stückweise aus den Quinta-Eder Bauelementen zusammengesetzt werden. – Die Quinta-Eder Bauteile werden miteinander verklemmt und sind damit lösbar, im Verbund aber doch fest miteinander verbunden. – Quinta-Eder Bauelemente besteht aus einer Basis-Figur und Aufbauten darauf, die dem ganzen Bauelement das Aussehen eines Dachgiebels mit einem Bodenrahmen geben. – Die Basis-Figur eines Quinta-Eder Bauelements besteht aus Basis-Stegstäben und aus Basis-Seitenstäben, die in der Ebene um 90 Grad versetzt angeordnet sind, runde oder auch eckige Form haben können und eine quadratische oder rechteckige Fläche umschließen. – Der Aufbau der charakteristischen Dachgiebelform eines Quinta-Eder Bauelements besteht aus mindestens zwei Dreiecken, welche die Giebelseiten bilden und mindestens einem Stegstab, der als Firststab wie ein Dachfirst die beiden Dreieckspitzen miteinander verbindet. – Quinta-Eder Endelemente sind die rechte bzw. linke Hälfte eines Quinta-Eder Bauelements. Sie besitzen zusätzlich Befestigungsmöglichkeiten für spezielle Aufbauten, um eine Reihe von Quinta-Eder Bauelementen mit einem stabilisierenden Start- bzw. Endelement beginnen oder beenden zu können.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft die Konstruktion von Quinta-Eder Bauelementen mit Klauenmechanismus zur Bildung von Gitterkonstruktionen.
Stand der Technik
Um z. B. einen Gittermast oder einen horizontalen Gitterbalken aufzubauen, ist das gängige Verfahren, Längs- und Querstäbe miteinander zu verschweißen. Ein Gittermast hat dann eine bestimmte Länge. Um die Länge einer solchen Gitterkonstruktion variabel zu machen, setzt man mehrere Gittermasten aneinander oder ermöglicht es über Verschiebe- und Rollmechanismen z. B. ineinander gesetzte Gitterkonstruktionen auseinander- bzw. zusammen zu fahren, um so die gewünschte Länge richtig einzustellen. Für andere Zwecke werden Gittermasten bzw. Gitterbalken von vornherein in der richtigen Länge beauftragt, was sie dann allerdings auf den einzelnen Verwendungszweck hin einschränken kann.
Eine Vorrichtung, die ganz ohne Verschiebe- und Rollmechanismen an einer Gitterkonstruktion und ohne Vorabfestlegung der Länge auskäme und zudem eine leichte Verstellung bzw. Veränderung der Länge einer Gitterkonstruktion vor Ort an der Montagestelle ermöglichen würde, hätte klare Vorteile. Ferner wäre es für die Handhabung ein Vorteil, wenn zur Bildung einer stabilen und tragfähigen Gitterkonstruktion auf genormte Bauteile zurück gegriffen werden könnte, die einzeln leichter zu verpacken und zu lagern wären als vorgefertigte Gitterkonstruktionen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung für die leichte Konfigurierbarkeit von Gitterkonstruktionen (z. B. Masten) bereitzustellen, die darauf beruht, eine Gitterkonstruktion kontinuierlich stückweise aus Einzelelementen zusammenzusetzen, die miteinander verhakt und bei Bedarf auch wieder getrennt werden können. Die Stabilität der Gitterkonstruktion wird dadurch erreicht, dass die Einzelelemente räumlich Gebilde mit fünf Flächen sind, welche als Quinta-Eder bezeichnet werden in Anlehnung an die Begriffe Tatraeder, Oktaeder usw. Durch eine gegenseitige Verklemmung an den Kanten der Quinta-Eder Bauelemente werden die auftretenden Scherkräfte so in der Gitterkonstruktion verteilt, dass die erforderliche Stabilität erreicht wird.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung geht davon aus, dass räumliche Grundelemente mit mindestens 5 Flächen und mindestens 9 nach außen liegenden Kanten, über einfache Verklemmungen, ähnlich dem LEGO-Baustein Prinzip, zu Gitterkonstruktionen wie an einer Kette zusammengesetzt werden. Die Grundelemente werden Quinta-Eder Bauelemente genannt.
Das Quinta-Eder Bauelement
Die Basis eines jeden Quinta-Eder Bauelements ist ein „Basis-Rechteck”, bestehend aus zwei Seiten, die als „Basis-Stegstäbe” bezeichnet werden und aus den beiden anderen Seiten, die als „Basis-Seitenstäbe” bezeichnet werden, Die Basis-Stegstäbe bilden im zusammengesetzten Zustand die Querverbindungen einer Gitterkonstruktion wie z. B. eines Gittermastes, daher der Name Basis-Steg stab. Die „Basis-Seitenstäbe” der Basisrechtecke bilden später die vier äußeren Kanten eines aus Quinta-Eder Bauelementen zusammengesetzten Gittermastes, daher wird der Basis-Seitenstab auch als „Eckenstab” bezeichnet.
Auf jedem Eckenstab wird ein Dreieck aufgesetzt. Die Seiten des Dreiecks heißen „Giebelstäbe”, weil die Giebelstäbe eine Dachgiebelform bilden, die unten durch den Eckenstab begrenzt wird. Die Höhe des Dreiecks bestimmt die Stärke einer Gitterkonstruktion bestehend aus Quinta-Eder Bauelementen in der zweiten Dimension.
In einer Zwischenhöhe von der Giebelhöhe werden die beiden gegenüberliegenden Giebeldreiecke durch zum Beispiel zwei „Innen-Stegstäbe” miteinander verbunden. Diese Stäbe sind an den Giebelstäben befestigt. Da diese Stäbe parallel zu den Basis-Stegstäben verlaufen, werden sie die „Innen-Stegstäbe” genannt. Die beiden Dachgiebel und die beiden Innen-Stegstäbe bilden zusammen mit der Basis einen stabilen räumlichen dachähnlichen Aufbau, der 5 Flächen umfasst. Eine gewisse Neigung der seitlichen Dachgiebel wird durch die Innen-Stegstäbe fixiert. Die oberen Spitze der beiden Dachgiebel verbindet ein durchgehender „Firststab”.
Das Quinta-Eder Endelement
Um eine Kette von aneinander gereihten Quinta-Eder Bauelementen zur Herstellung einer Gitterkonstruktion sicher beenden zu können, wird ein Endelement benötigt. Dieses Endelement wird durch einen halbierten Quinte-Eder dargestellt. Der halbierte Quinta-Eder ist ein Quinta Eder Bauelement, bei dem auf der Hälfte der beiden Basis-Seitenstäben die Giebelstäbe aufgesetzt werden und die von dort ausgehend mit dem Firststab des Endelements verbunden sind. Zwischen den Giebelstäben kann z. B. eine Endplatte eingesetzt werden, an der im Bereich des Firststabs die Klauen montierbar sind, um die Verklemmung des Vorelements mit dem Endelement sicher zu stellen. An dem einen Basis-Stegstab besitzt das Quinta-Eder Endelement unten die erforderliche Klaue, um mit dem letzten Klemmvorgang die Klemmreihe dort zu beenden (siehe auch 7).
Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung
Die aufgeführten Skizzen veranschaulichen eine Ausführungsform für Quinta-Eder Bauelemente und ermöglich damit gleichzeitig die Funktionalität der Klemmmechanismen verständlich zu machen.
Es zeigt 1 den Grundriss jeder Folge von Quinta-Eder Bauelementen. Der Grundriss besteht aus den Basis-Rechtecken der Quinta-Eder Bauelemente. Die Basis-Rechtecke bestehen aus den Basis-Stegstäben (14) und den quer dazu liegenden Basis-Seitenstäben (15). Der eine Basis-Stegstab ist als Basis-Stegklaue (11) ausgebildet, welche um den Basis-Stegstab (14) der vorhergehenden Basis herum greift. Dazu wird das Quinta-Eder Bauelement von rechts geneigt herangeführt und dann mit einer ¾ Drehung in die Kettenfolge eingedreht. Der Basis-Stegstab (14) ist ein abgerundeter Stab, der an einer glatten Seite eine Nut besitzt, in welche der Firststab (21) eingreift. Durch die Drehung des Quinta-Eder umfasst die Klaue (11) den abgerundeten Stab und verklemmt gleichzeitig den Firststab des von oben kommenden Quinta-Eder in der Nut. Der Firststab des eingedrehten Quinta-Eder Bauelements kommt in der Nut des Basis-Stegstabes des vorhergehenden Quinta-Eder Bauelements zum Liegen. Geringe Toleranzen sorgen dafür, dass diese Verklemmung Stabilität besitzt. Es wird ersichtlich, dass am Ende einer Kette besondere Endelemente gesetzt werden müssen, welche die letzten Klemmvorgänge sicherstellen (siehe auch 7).
Es zeigt 2 den Aufriss des Quinta-Eder Bauelements von der Seite eines Basis-Stegstabs aus. Die Klemmklauen (11) sitzen auf dem Basis-Stegstab und sind mit der Öffnung auf den Betrachter gerichtet. Die seitlichen Dreiecke (22) des Quinta-Eder Bauelements sind leicht nach innen geneigt und werden durch die montierten Innen-Stegstäbe (24) miteinander verbunden und stabilisiert. Die Innen-Stegstäbe sind in der Skizze beispielsweise auf 1/3 der Höhe des Seitendreiecks gesetzt, was jedoch kein grundsätzliches Erfordernis ist. Der Firststab (21) bildet den Dachfirst des Quinta-Eder. Der Firststab ist so konzipiert, dass er in eine entsprechende Nut (14a) am Basis-Stegstab (14) einrasten kann.
Es zeigt 3 ein Grundelement von der Seite des Basis-Seitenstabs (15) aus. An der linken unteren Ecke ist die Klaue (12) erkennbar und an der unteren rechten Ecke der Basis-Stegstab (14), der auf der rechten Seite eine Nut (14a) für den Firststab besitzt und nach links abgerundet ausgebildet ist.
Es zeigt 4 mehrere Grundelemente von der Seite der Eckenstäbe aus im geschlossenen Zustand. Jeweils bei (11), (12) und (21) finden sich die Klemmstellen der Gitterkonstruktion in der seitlichen Aufsicht: der Basis-Stegstab (11), die Klemmklaue (12) und der Firststab (21).
Es zeigt 5 die räumliche Ansicht eines Quinta-Eder Bauelements, an der die 5 Flächen deutlich zu erkennen sind. Die Innen-Stegstäbe (24) geben den Giebeln des Dachdreiecks Stabilität. Der Giebelstab (21) verbindet die beiden Spitzen des Quinta-Eder Bauelements. Nur zur Verbesserung der Erkennbarkeit ist das gebildete Seitendreieck des Quinta-Eder Bauelements in der Zeichnung grau schattiert worden. Links unten sitzen die Klemmklauen (12) auf den Basis-Stegstab (11) und unten rechts sitzt der abgerundete Basis-Stegstab (14), welches den Firststab (21) in einer Nut, die durch einen feinen Strich angedeutet ist, aufnehmen kann.
Es zeigt 7 die Ansicht eines Quinta-Eder Endstücks. Die End-Klaue (31) ist an der Abschlussplatte (30) zu montieren. Sie umfasst den Basis-Stegstab des Vorelements samt dem Firststab des Endelements und beendet damit die Klemmfolge. Die Klauen auf dem Basis-Stegstab des Endelements verklemmen den Basis-Stegstab des Vor-Vor-Elements und den Firststab des Vor-Elements in der bekannten Weise. Damit liegt ein stabiler Abschluss der Kette und damit der Gitterkonstruktion vor.
Verfahren zum Zusammenfügen eines Gittermastes aus Quinta-Eder Bauelementen:
Um die Quinta-Eder Bauelemente miteinander zu verbinden, werden Sie wechselseitig, d. h. ein Bauelement in normaler Stellung und das nächste Bauelement auf dem Kopf gestellt so aneinander gefügt, dass immer das folgende Quinta-Eder Bauelement durch Eindrehen um weniger als 90 Grad mit den Basis-Stegklauen den abgerundeten Basis-Stegstab und den in der Nut liegenden Firststab umklammert. Dieser Prozess wird schrittweise mit jedem Bauelement ausgeführt. Hat die Gitterkonstruktion die notwendige Länge wird ein Quinta-Eder Endelement aufgesetzt, mit welchem die letzte Klemmaktion an den Basis-Stegstäben ausgeführt und per Schrauben gesichert werden kann.
Beschreibung weiterer Ausführungsformen
Die beschriebene Form ist die Grundform der Ausführung einer aus Quinta-Eder Bauelementen zusammengesetzten Gitterkonstruktion, wie z. B. einen Gittermast oder einen Gitterträger.
Es gibt weitere Möglichkeiten der Ausgestaltung, die z. B. auch die Montage von Leitungen innerhalb der Gitterkonstruktion ermöglichen. Hierzu werden nach 6 zwischen den äußeren Giebelseiten des Quinta-Eder Bauelements weitere z. B. 2 Giebelflächen (23) eingesetzt. Diese werden durch Innen-Stegstäbe gestützt und mit den jeweils äußeren Giebeln verbunden. Auch der Firststab überbrückt nicht den Raum zwischen den 2 neu eingebrachten Giebelflächen.
Durch diese Veränderung besitzt das Grundelement im Innenbereich einen Freiraum, der für das Verlegen von Kabeln und Rohren verwendet werden kann. Durch die Lücke in jedem der Grundelemente kann eine Gitterkonstruktion im laufenden Betrieb um ein Rohr herum aufgebaut werden, ohne dass das Rohr in irgendeiner Weise in eine Gitterkonstruktion hinein geschoben werden müsste. Dies sind bedeutende und praktische Montagevorteile für eine Gitterkonstruktion gebildet aus modifizierten Quinta-Eder Bauelementen mit der Möglichkeit, lange und fest montierte Bauteile mit einer Gitterkonstruktion zu umfassen (Siehe 6).
Skizzen zu Quinta-Eder Bauelemente mit Klauenmechanismus zur Bildung von Gitterkonstruktionen.
Es zeigt 1 einen Grundriss, der aus mehreren Basis-Rechtecken besteht. Diese bestehen aus den Basis-Stegstäben (14), welche in einer Ausführungsform halbrund sind und auf der glatten Seite eine Nut vorweisen. Die Basis-Stegstäbe sind quer dazu durch die Basis-Seitenstäben (15) verbunden. An dem Basis-Stegstab (11), welcher dem Basis-Stegstab (14) gegenüberliegt, sind die Basis-Stegklauen (12) montiert. Diese Basis-Stegklauen umfassen beim Zusammensetzen den Basis-Stegstab des Vor-Vorgängerelements, in dessen Nut (14a) der Firststab (21) des Vorgängerelements eingebettet ist. In dem Grundriss sind die räumlich darüber befindlichen Teile des Quinta-Eder Bauelements nicht sichtbar.
Es zeigt 2 den Aufriss eines Quinta-Eder von der Seite des Basis-Stegstabes (14) aus.
Es zeigt 3 ein Quinta-Eder von der Seite eines Basis-Seitenstabs (15) aus gesehen (schematisch):
Es zeigt 4 mehrere Quinta-Eder von der Seite der Eckenstäbe aus (schematisch):
Es zeigt 5 die räumliche Ansicht eines Quinta-Eder Grundelements:
Es zeigt 6 eine Ausführungsvariante, welche das Einbringen von Rohren und Kabeln im Innenbereich der Gitterkonstruktion erlaubt.
Es zeigt 7 eine Ausführungsform für ein Quinta-Eder Endstück: die Abschlussklaue (31) ist an der Endplatte (30) drehbar befestigt, so dass sie den Basis-Stegstab der Vorelements, in dem der Firststab des Abschlussstücks in der Nut eingelagert ist, umfassen kann und mit Schrauben festgestellt werden kann.
Es zeigt 8 eine weitere verfeinerte Ausführungsform für ein Quinta-Eder Bauelement. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass 2 Giebelstäbe (22a) etwas nach innen versetzt sind, um Überschneidungen mit den Giebelstäben der in der Kette folgenden Elemente zu vermeiden. Ferner wird mit einer mittigen Klaue (12) gearbeitet, die auf dem Basis-Stegstab (11) sitzt. Der gegenüber liegende Basis-Stegstab (14) besitzt abschnittsweise nutartige Vertiefungen (32). In diese greifen im Sinne einer Verzapfung die auf dem Firststab aufgesetzten (Zapf-)Stäbe (21a). – Zur Stabilisierung wurde in dieser Ausführungsform kein Innen-Stegstab (24) verwendet, sondern ein kleiner Giebelstab (22b) ergänzend eingefügt.
Es zeigt 9 für 3 Elemente den Zusammenbau der Grundfigur aus 8. Die gegenseitige Verklemmung der 3 Elemente wird deutlich. Insbesondere zeigt sich, wie durch das Zusammenspiel von den jeweils gegensinnig von innen greifenden Klauen mit den in der nutartigen Vertiefung zu liegend kommenden Zapfstäben ein Aushaken der Verklemmung weder in vertikaler noch in horizontaler noch in seitlicher Richtung möglich ist. Das die Klauen gegensinnig greifen ist möglich, weil jedes quinta-Eder Bauelement in die Kette der Bauelemente eingedreht wird und erst zum Schluss der Drehbewegung die Verzapfung greift.

Claims

Bauteil zur Erstellung von Gitterkonstruktionen mit folgenden Merkmalen: – Gitterkonstruktionen können stückweise aus den Quinta-Eder Bauelementen zusammengesetzt werden. – Die Quinta-Eder Bauteile werden miteinander verklemmt und sind damit lösbar, im Verbund aber doch fest miteinander verbunden. – Quinta-Eder Bauelemente besteht aus einer Basis-Figur und Aufbauten darauf, die dem ganzen Bauelement das Aussehen eines Dachgiebels mit einem Bodenrahmen geben. – Die Basis-Figur eines Quinta-Eder Bauelements besteht aus Basis-Stegstäben und aus Basis-Seitenstäben, die in der Ebene um 90 Grad versetzt angeordnet sind, runde oder auch eckige Form haben können und eine quadratische oder rechteckige Fläche umschließen. – Der Aufbau der charakteristischen Dachgiebelform eines Quinta-Eder Bauelements besteht aus mindestens zwei Dreiecken, welche die Giebelseiten bilden und mindestens einem Stegstab, der als Firststab wie ein Dachfirst die beiden Dreieckspitzen miteinander verbindet. – Quinta-Eder Endelemente sind die rechte bzw. linke Hälfte eines Quinta-Eder Bauelements. Sie besitzen zusätzlich Befestigungsmöglichkeiten für spezielle Aufbauten, um eine Reihe von Quinta-Eder Bauelementen mit einem stabilisierenden Start- bzw. Endelement beginnen oder beenden zu können.
Einrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Basis-Stegstab in Form eines abgerundeten Stabs ausgebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 2, wobei der abgerundeten Basis-Stegstab nur teilweise abgerundet ist und auf der nicht abgerundeten Seite eine Nut vorhanden ist,
Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, wobei der Firststab so konzipiert ist, dass er von der Nut gemäß Anspruch 3 aufgenommen werden kann.
Einrichtung nach Anspruch 1, wobei auf dem zweiten Basis-Stegstab Klauen montiert sind, die um den Basis-Stegstab nach Anspruch 2 und 4 oder 3 und 4 von innen herumgreifen können und dabei den Basis-Stegstab zusammen mit dem dort eingerasteten Firststab miteinander verklemmen.
Einrichtung nach Anspruch 5, wobei die Klauen einzelne voneinander getrennte Klauen sein können.
Einrichtung nach Anspruch 5, wobei der Basis-Stegstab in seiner gesamten Länge die Klauenfunktion wahrnimmt.
Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der Firststab und auch die Basis-Stegstäbe nicht genau an den Ecken der Giebeldreiecke sitzen müssen, sondern auch versetzt mehr auf der einen oder anderen Seite von den Giebelstäben sitzen können
Einrichtung nach Anspruch 1 und 8, wobei der Firststab und auch die Basis-Stegstäbe mehr von der Ecke der jeweiligen Dreiecksspitze weg und mehr zur Mitte der Giebelstäbe hin befestigt sein können,
Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die dreieckigen Giebelflächen auch nur durch die Giebelstäbe und die Basis-Seitenstäbe (Eckenstäbe) begrenzt sind und selber nicht als Dreiecksplatten ausgebildet sind,
Einrichtung nach Anspruch 1 und 10, wobei nicht nur zwei Giebelflächen auf der Basis-Form montiert werden sondern 3 oder mehr.
Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 10 und 11, wobei Innen-Stegstäbe die gegenseitige Neigung von benachbarten Giebelflächen festlegen.
Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 10, 11 und 12, wobei mehrere Giebelflächen auch entsprechend durch mehrere Innen-Stegstäbe stabilisiert werden können, die horizontal oder auch schräg durch den Innebereich des Bauelements verlaufen können.
Einrichtung nach Anspruch 1, wobei nur die Hälfte eines Quinta-Eder Bauelements vorliegt und sich dadurch auszeichnet, dass die Giebelstäbe dieses Halb-Element auf der Hälfte der Basis-Seitenstäbe diese mit dem Firststab des Abschlusselements verbinden. Das Quinta-Eder Bauelement wird somit entlang der Winkelhalbierenden des Spitzenwinkels vom Dachgiebel geteilt.
Einrichtung nach Anspruch 14, wobei die von den Giebelstäben begrenzte Fläche des Quinta-Eder Endelements auch als Abschlussplatte ausgeprägt sein kann.
Einrichtung nach Anspruch 14, wobei das Abschlusselement sich dadurch auszeichnet, dass es im Bereich des Firststabs eine Vorrichtung enthält, mit welcher der Basis-Stegstab des Vorelements und der in der Nut liegende Firststab des letzten Bauelements durch eine Klaue verklemmt werden kann.
Einrichtung nach Anspruch 16, wobei die Schrauben zur Montage der Endklauen mit der Endplatte des Endstücks und/oder den Giebelstäben verbunden sind.
Einrichtung nach den Ansprüchen 14, 15 und 16, wobei ein weiteres Halb-Element in seiner Ausführung der anderen Hälfte eines Quinta-Eder Bauelements entspricht, so dass an diesem Halb-Element die Bildung einer Kette von Quinta-Eder Bauelementen beginnen kann.
Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der Bodenrahmen auch aus einer Bodenfläche bestehen kann.
Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 4, wobei der Firststab Zapfen besitzt, mit denen er in entsprechende Löcher an dem Basis-Stegstab einrasten kann, auf dem er beim Zusammenfügen der Quinta-Eder Bauelemente zum Liegen kommt. Damit wird eine entsprechend stabilisierende aber verbesserte Wirkung wie beim Einrasten in die Nut erreicht.