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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung mit einer Mehrzahl von Rahmenteilen, die eine Außenseite und eine Innenseite bilden, welche über zwei Verbindungsseiten miteinander verbunden sind, wobei wenigstens ein erster und ein zweiter Rahmenteil der Mehrzahl von Rahmenteilen einander gegenüberliegen und jeweils eine in einem spitzen Winkel zur Außenseite verlaufende und zur Außenseite offene Nut aufweisen, sowie eine Anordnung einer Bespannung an der Spannvorrichtung und einen Baukasten zur Selbstmontage der Spannvorrichtung.
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Eine solche Spannvorrichtung ist zum Beispiel aus
DE 20 2017 001 471 U1 bekannt. Ein solcher Stoffspannrahmen hat den Nachteil, dass die schräge Nut in einem für eine Bespannung nicht optimierten Winkel im Rahmen ausgebildet ist. Der Winkel zur Außenseite ist so groß, etwa größer/gleich 30°, dass bei Vorliegen einer stärkeren Spannkraft eine mit einem Kederprofil in der Nut festsitzende Bespannung aus der Nut herausrutschen kann.
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Es hat sich überraschend gezeigt, dass ein spitzerer Winkel in Bezug zur Außenseite des Rahmenteils dazu führt, dass das Kederprofils in der Nut stärker verkantet und dadurch die kraft- und formschlüssige Anlage des Kederprofils an den Nutwänden verbessert wird.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass diese auch bei einer festeren Bespannung sicher hält.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der spitze Winkel kleiner 30°, vorzugsweise 15 bis 25°, und ganz bevorzugt 20°, beträgt.
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Es hat sich überraschend gezeigt, dass der spitzere Winkel, ganz bevorzugt, ein Winkel von 20° zu einer optimalen Spannkraft in der Bespannung führt, ohne dass sich die Bespannung selbsttätig aus dem Rahmen lösen kann.
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Bei vergleichbaren Aluminiumrahmen mit Kederprofilen, die auch zur Bespannung mit Stoffen mit Kedern gedacht sind, ist die Nut 90°. Und der Stoff mit Keder hält darin gut, weil die Zugkraft seitlich wirkt und den Keder somit nicht aus der Nut herauszieht. Beim Holzrahmen ginge das auch, dann müsste die Nut allerdings weiter vom Rand entfernt sitzen, weil sonst außen zu wenig Material stehen bleibt und bei geringer Belastung sofort brechen würde.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass wenigstens das erste Rahmenteil und das zweite Rahmenteil an der Außenseite zwei parallele abgeschrägte Längskanten als Übergang zu den beiden Verbindungsseiten aufweisen, die eine erste und eine zweite schräge Kantenfläche bilden, wobei die zur Außenseite offene Nut in der ersten und/oder der zweiten schrägen Kantenfläche ausgebildet ist.
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Die Ausbildung der Nut in wenigstens einer der beiden schrägen Kantenflächen sorgt für eine schonende Umlenkung der Bespannung aus einer Vertikalen um mehr als 90°. Zudem führt die schräge Kantenfläche zu einer besseren Kraftverteilung im Umlenkbereich der Bespannung, so dass relativ hohe Spannkräfte nicht zu einem Schaden an dem Rahmenteil führen.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die zur Außenseite hin offene Nut eine Nuttiefe aufweist, die größer als der halbe Abstand zwischen der Außenseite und der Innenseite ist. Diese im Vergleich zum Stand der Technik relativ tiefe Nut gemäß vorliegender Erfindung führt dazu, dass die für eine Verkantung eines Kederprofils zur Verfügung stehenden Nutflächen und somit eine sich daraus ergebende Kraft- und Formschlüssigkeit der durch Verkantung entstehenden Verbindung verbessert wird. Dadurch können nicht nur höhere Spannkräfte, sondern auch höhere Gewichte der Bespannung sicher im Rahmen gehalten werden.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass das erste Rahmenteil über ein drittes Rahmenteil mit dem zweiten Rahmenteil verbunden ist und das zweite Rahmenteil über ein viertes Rahmenteil mit dem ersten Rahmenteil verbunden ist. Dadurch entsteht ein geschlossener Rahmen, der mit einer daran angebrachten Bespannung für viele Zwecke zu verwenden ist. Die Bespannung sitzt dann allseitig in der zur Außenseite hin offenen Nut. Es ist auch von Vorteil, dass das erste, zweite, dritte und vierte Rahmenteil jeweils eine erste und zweite Verbindungsstelle aufweist, die jeweils auf Gehrung geschnitten ist und eine Zentralbohrung aufweist. Die vier Rahmenteile sind also in üblicher Weise gefast, in der Regel in einem Winkel von 45°, und weisen jeweils eine Zentralbohrung auf, das heißt eine Bohrung im Zentrum der Gehrungsfläche.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass in die Bohrung der ersten und zweiten Verbindungsstelle ein Gehrungsverbinder eingesetzt ist. Es sind also alle Rahmenteile mit einem Gehrungsverbinder verbunden. Dadurch ist es möglich, die Rahmenteile einfach mithilfe der Gehrungsverbinder zusammenzustecken.
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Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den weiteren Merkmalen der Unteransprüche.
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Die vorliegende Erfindung wird auch durch eine Anordnung einer Bespannung an der Spannvorrichtung gemäß Anspruch 12 dadurch gelöst, dass die Bespannung mit einem Flachkeder in die zur Außenseite hin offene Nut eingeführt ist und in dieser unter Spannung verkantet.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch einen Baukasten zur Selbstmontage der Spannvorrichtung gelöst, der einen ersten Satz einer Mehrzahl von Rahmenteilen, einen Satz Gehrungsverbinder und einen Satz Verbindungszapfen umfasst.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht in Perspektive einer Spannvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung;
- 2 eine schematische Ansicht der Spannvorrichtung aus 1 in einer Explosionsdarstellung;
- 3 eine schematische Detailansicht eines Details aus 1;
- 4 eine schematische Detailansicht des Details aus 3 in Explosionsdarstellung; und
- 5 eine schematische Darstellung eines Rahmenteils mit Bespannung im Querschnitt.
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In 1 ist schematisch und in Perspektive eine Spannvorrichtung 1 dargestellt, die aus einem Bausatz 100 eigenständig zusammengebaut worden ist. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Spannvorrichtung 1 eine Mehrzahl von Rahmenteilen 3, 5, 7, 9, die unter Einschluss von rechten Winkeln zu einem rechtwinkligen Rahmen zusammengesetzt sind. In anderen Ausführungsformen kann der erfindungsgemäße Spannrahmen 1 auch andere Geometrien des Rahmens aufweisen, zum Beispiel können die Rahmenteile 3, 5, 7, 9 unter anderen Winkeln als rechten Winkeln zusammengefügt sein. Es ist auch möglich, nur drei Rahmenteile zu einem Dreieck zusammenzufügen oder mehr als vier Rahmenteile zu einem Mehreck zusammenzufügen. Zudem können Rahmenteile auch zu einem runden bzw. ovalen Rahmen zusammengefügt sein.
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In der vorliegenden Ausführungsform werden gegenüberliegende Rahmenteile 3, 7 bzw. 5, 9 jeweils durch eine erste bzw. zweite Aussteifungsleiste 11, 13 verbunden. Jedes Rahmenteil 3, 5, 7, 9 weist eine Außenseite 3.1, 5.1, 7.1, 9.1 und eine Innenseite 3.2, 5.2, 7.2, 9.2 auf. An der Innenseite 7.2, 3.2 des Rahmenteils 7 sind Zusatzteil-Bohrungen 7.3 ausgebildet. Diese Zusatzteil-Bohrungen 7.3 können auch an anderen Innenseiten 3.2, 5.2, 9.2 ausgebildet sein und dienen dazu, Zusatzteile (nicht dargestellt) an der Spannvorrichtung 1 anzubringen.
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In 2 ist die Spannvorrichtung 1 aus 1 in Explosionsdarstellung zu sehen. Die Vereinzelung der zu 1 beschriebenen Bauteile sind erfindungsgemäß in dem Bausatz 100 zusammengefügt, so dass die Spannvorrichtung 1 durch einen Benutzer eigenständig zusammengebaut werden kann. Mit Bezug auf die dargestellte Ausführungsform umfasst der Bausatz 100 ein erstes Rahmenteil 3, ein zweites Rahmenteil 7, ein drittes Rahmenteil 5 und ein viertes Rahmenteil 9. Zudem umfasst der erfindungsgemäße Bausatz 100 eine erste Aussteifungsleiste 11 und eine zweite Aussteifungsleiste 13. Der Bausatz 100 umfasst auch vier Gehrungsverbinder 15.1, 15.2, 15.3, 15.4 sowie sechzehn Verbindungszapfen 16.
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In 3 ist ein in 1 markiertes Eckdetail E vergrößert dargestellt. Es ist zu erkennen, dass das erste Rahmenteil 3 und das dritte Rahmenteil 5 an ihren jeweiligen Verbindungsstelle 17 auf Gehrung zugeschnitten sind. Da alle Verbindungsstellen 17 aller Rahmenteile 3, 5, 7, 9 identisch ausgebildet sind, sind diese unabhängig von ihrer Zuordnung zu einem der Rahmenteile 3, 5, 7, 9 einheitlich mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet.
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In 4 ist das in 3 dargestellte Eckdetail E in Explosionsdarstellung zu sehen, wie in 2. Zu erkennen ist, dass die Verbindungsstelle 17 des ersten Rahmenteils 3 eine schräge Gehrungsfläche 3.3 aufweist, in der eine Zentralbohrung 3.4 und zwei innenseitige Randbohrungen 3.5 ausgebildet sind. Jede Verbindungsstelle 17 an den Enden jedes Rahmenteils 3, 5, 7, 9 weist eine entsprechende Zentralbohrung und zwei entsprechende Randbohrungen auf, um eine Verbindung mittels dem jeweiligen Gehrungsverbinder und zwei Verbindungszapfen 16 herzustellen. Beschrieben wird die Verbindungstechnik aber nur anhand einer Verbindungsstelle 17, und zwar der Verbindungsstelle 17 des ersten Rahmenteils 3.
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In 5 ist eines der Mehrzahl der Rahmenteile 3, 5, 7, 9 im Querschnitt dargestellt. Alle Rahmenteile 3, 5, 7, 9 sind baugleich, so dass im Folgenden die Beschreibung des ersten Rahmenteils 3 für alle anderen Rahmenteile 5, 7, 9 ebenso Geltung hat.
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Die Innenseite 3.2 des ersten Rahmenteils 3 ist mit der Außenseite 3.1 über eine erste Verbindungsseite 3.6 und eine zweite Verbindungsseite 3.7 miteinander verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform sind ein erster Übergangsbereich 3.8 und ein zweiter Übergangsbereich 3.9 zwischen der ersten Verbindungsseite 3.6 und der Außenseite 3.1 und der zweiten Verbindungsseite 3.7 und der Außenseite 3.1 identisch ausgebildet. In anderen Ausführungsformen kann aber auch nur ein Übergangsbereich 3.8 oder 3.9 erfindungsgemäß ausgebildet sein.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung des Übergangsbereichs 3.8 bzw. 3.9 ist eine Abschrägung, derart, dass zwischen der zweiten Verbindungsseite 3.7 und der Außenseite 3.1 eine Kantenfläche 3.10 vorhanden ist. Die Kantenfläche 3.10 verläuft in etwa in einem Winkel α von 135° zur Außenseite 3.1. In etwa in der Mitte der Kantenfläche 3.10 ist eine Nut 3.11 in das erste Rahmenteil 3 eingebracht. Die Nut 3.11 ist im Wesentlichen rechtwinklig ausgebildet und in einem Winkel β von 15° bis 30°, vorzugsweise von 15° bis 20° und ganz bevorzugt von im Wesentlichen 20° zur Außenseite 3.1 ausgerichtet. Die Tiefe der Nut 3.11 ist größer als der halbe Abstand A zwischen der Innenseite 3.2 und der Außenseite 3.1 des ersten Rahmenteils 3. Aufgrund des geringen Winkels β von etwa 20° zur Außenseite 3.1 bleibt aber die Nut 3.11 trotz der großen Tiefe in der zur Außenseite 3.1 liegenden Hälfte des ersten Rahmenteils 3, sowohl bei horizontaler als auch bei vertikaler Teilung. Die Zentralbohrung 3.4 dient zur Aufnahme eines Endes des Gehrungsverbinders 15.1 und die zur Innenseite 3.2 liegenden Randbohrungen 3.5 dienen zur Aufnahme jeweils eines Verbindungszapfens 16.
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Eine Bespannung 20, zum Beispiel aus einem textilen Material, weist an ihrem Rand wenigstens teilweise ein Kederprofil 21 auf, das mit dem Stoff vernäht oder in anderer Weise mit dem Stoff bzw. der Bespannung 20 verbunden ist. Die Bespannung 20 wird mit dem Rand im Übergangsbereich 3.8 zweifach umgelenkt, d.h. von der ersten Verbindungsseite 3.6 auf die schräge Kantenfläche 3.10 und dann in die Nut 3.11, so dass das Kederprofil 21 mit der Bespannung 20 in einem spitzen Winkel γ zur Spannfläche 23 der Bespannung 20 ausgerichtet ist. Die schräge Kantenfläche 3.10 verhindert, dass aufgrund hoher Spannkräfte Schäden an dem Material des ersten Rahmenprofils 3 auftreten. Das Kederprofil 21 verkantet in der Nut 3.11, wenn die Bespannung 20 mit dem Kederprofil 21 vollständig in die Nut 3.11 eingeführt ist. In der vorliegenden Ausführungsform verläuft die Nut 3.11 nach Zusammenfügen der Rahmenteile 3, 5, 7, 9 umlaufend, so dass die Bespannung 20 umlaufend mit ihrem Rand in der Nut 3.11 sitzt. Durch die Spannkraft und die Verkantung des Kederprofils 21 in der Nut 3.11 gibt es einen Kraftschluss bzw. Formschluss an gegenüberliegenden Seiten 21.1, 21.2 des Kederprofils 21 mit den jeweiligen gegenüberliegenden Nutwänden. Aufgrund der großen Tiefe der Nut 3.11 kann auch das Kederprofil 21 relativ zur Nut 3.11 groß ausfallen, so dass eine große Fläche des Kederprofils 21 mit einer relativ großen Fläche der Nutwände zusammenwirkt, wenn das Kederprofil 21 durch die Spannkraft verkantet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spannvorrichtung
- 3
- erstes Rahmenteile
- 3.1
- Außenseite
- 3.2
- Innenseite
- 3.3
- schräge Gehrungsfläche
- 3.4
- Zentralbohrung
- 3.5
- Randbohrungen
- 3.6
- erste Verbindungsseite
- 3.7
- zweite Verbindungsseite
- 3.8
- erster Übergangsbereich
- 3.9
- zweiter Übergangsbereich
- 3.10
- Kantenfläche
- 3.11
- Nut
- 5
- zweites Rahmenteile
- 5.1
- Außenseite
- 5.2
- Innenseite
- 7
- drittes Rahmenteile
- 7.1
- Außenseite
- 7.2
- Innenseite
- 7.3
- Zusatzteil-Bohrungen
- 9
- viertes Rahmenteile
- 9.1
- Außenseite
- 9.2
- Innenseite
- 11
- erste Aussteifungsleiste
- 13
- zweite Aussteifungsleiste
- 15.1
- ersten Gehrungsverbinder
- 15.2
- zweiten Gehrungsverbinder
- 15.3
- dritten Gehrungsverbinder
- 15.4
- vierten Gehrungsverbinder
- 16
- Verbindungszapfen
- 17
- Verbindungsstelle
- 20
- Bespannung
- 21
- Kederprofil
- 21.1
- gegenüberliegenden Seiten
- 21.2
- gegenüberliegenden Seiten
- 23
- Spannfläche
- 100
- Bausatz
- α
- spitzer Winkel
- β
- Winkel
- A
- halbe Abstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202017001471 U1 [0002]
