DE202022106345U1

DE202022106345U1 - Tragende Metallstruktur

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Publication number: DE202022106345U1
Application number: DE202022106345.1U
Authority: DE
Original assignee: Pintur Mladen
Current assignee: Pintur Mladen
Priority date: 2022-11-11
Filing date: 2022-11-11
Publication date: 2023-02-13
Anticipated expiration: 2032-11-12

Abstract

Tragende Metallstruktur, umfassend:
- hohle Basisrohre (1) aus Metall;
- hohle Verbindungsrohre (2) aus Metall; und
- Verbindungselemente (3) zum Verbinden der Basisrohre (1) und der Verbindungsrohre (2), um eine gitterartige Metallstruktur zu bilden;
- wobei mindestens ein Verbindungselement (3) einen kegelstumpfförmigen Stift (3.1) umfasst, dessen Basis am Basisrohr (1) angebracht ist und dessen Spitze in das hohle Verbindungsrohr (2) eingesetzt ist, um eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Verbindungsrohr (2) zu bilden, wobei die zum Lösen der Verbindung erforderliche Kraft viel größer ist als die zum Zusammenbau der Elemente erforderliche Kraft.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine tragende Metallstruktur. Die tragende Metallstruktur umfasst Rohre und Verbindungselemente zur Verbindung der Rohre, wodurch eine gitterartige Metallstruktur entsteht.
Bekannte Regalsysteme, die in der Industrie oder im Wohnbereich eingesetzt werden, umfassen Streben oder Profilrohre, die durch geeignete Befestigungsmaßnahmen, vorzugsweise durch Schrauben, befestigt werden. So ist es möglich, horizontal und vertikal verlaufende Profile zu einem Einlegebodensystem zusammenzusetzen. Die horizontalen Profile können Träger für Einlegeböden sein, die eingesetzt werden können. Bei solchen Regalsystemen müssen vor allem technische Anforderungen, wie Stabilität und Anpassungsfähigkeit, gegeben sein.
DE 20 2021 100 626 U1 offenbart ein Regalsystem mit Streben und Steckzapfen zur Verbindung der Streben. Mindestens einer der Steckzapfen ist an einer ersten Strebe angeordnet, die eine Trägerstrebe bildet, und ist senkrecht zur Längsachse der Strebe ausgerichtet. Mindestens eine zweite Strebe ist als Hohlstrebe ausgebildet. Der Steckzapfen wird in die Stirnseite der zweiten Strebe eingesetzt. Der Steckzapfen ist über einen Gewindestift mit der Trägerstrebe verschraubt. Der Gewindestift wird sowohl in ein Innengewinde des Steckzapfen als auch in ein Gewinde der Trägerstrebe geschraubt. Die zweite Strebe ist mit einer dritten Strebe im Randbereich ihrer Stirnseite in einem Stück oder durch Schweißen verbunden. Die zweite und die dritte Strebe stehen im rechten Winkel zueinander. Das oben beschriebene Regalsystem benötigt also eine Vielzahl von verschiedenen Fertigungsschritten und -techniken. Insbesondere werden für das Regalsystem U-förmige Bauteile verwendet, die einen Rahmen mit drei Streben bilden. Die Schweiß- oder Biegebereiche müssen nachbearbeitet werden, um eine optisch perfekte Oberfläche zu erhalten.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine tragende Metallstruktur bereitzustellen, die einfacher herzustellen ist und Flexibilität in Bezug auf ihren Verwendungszweck bietet. Darüber hinaus soll sie optisch ansprechend sein.
Diese Aufgabe wird durch eine tragende Metallstruktur gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Die tragende Metallstruktur umfasst hohle Basisrohre aus Metall, hohle Verbindungsrohre aus Metall und Verbindungselemente, die die Basisrohre und die Verbindungsrohre miteinander verbinden und so eine gitterartige Metallstruktur bilden. Die tragende Metallstruktur kann als Regalsystem für Gegenstände, Tische oder andere Strukturen verwendet werden, die sich in alle drei Richtungen im Raum erstrecken. Der Querschnitt der Basisrohre und der Verbindungsrohre kann quadratisch, rechteckig oder rund sein. Innerhalb einer tragenden Metallstruktur weisen die Basisrohre und die Verbindungsrohre denselben Querschnitt auf. Die Basisrohre können sich in eine erste Richtung erstrecken, während die Verbindungsrohre sich in mindestens eine zweite Richtung erstrecken, die senkrecht zur ersten Richtung steht. Die erste Richtung der Basisrohre kann eine vertikale Richtung sein. In diesem Fall verlaufen die Verbindungsrohre in eine oder zwei horizontale Richtungen (zweite Richtung(en)), die im rechten Winkel zur ersten Richtung und zueinander stehen. Alternativ kann die erste Richtung der Basisrohre auch eine horizontale Richtung sein. In diesem Fall verlaufen die Verbindungsrohre in einer Ebene, die senkrecht zur Längsachse des Basisrohrs steht, in horizontaler und/oder vertikaler Richtung (zweite Richtung(en)).
Das mindestens eine Verbindungselement erstreckt sich in einer Richtung, die senkrecht zur Längsachse des Basisrohrs liegt, um ein Basisrohr und ein Verbindungsrohr zu verbinden. Das mindestens eine Verbindungselement kann sich auch in einer Richtung erstrecken, die mit der Längsachse des Basisrohrs fluchtet, um zwei aufeinanderfolgende Basisrohre zu verbinden.
So können Höhe, Länge und Breite der tragenden Metallstruktur entsprechend der Anzahl der verbundenen Basisrohre und/oder Verbindungsrohre festgelegt werden. Die Verbindungselemente können an dem Ende/den Enden der Basisrohre angeordnet werden. Außerdem können die Verbindungselemente in einem bestimmten Abstand zu dem Ende/den Enden des jeweiligen Basisrohrs angeordnet sein. Die Länge des Basisrohrs kann dabei die Höhe, Länge oder Breite der tragenden Metallstruktur bestimmen.
Mindestens ein Verbindungselement umfasst einen (steckbaren) Stift, der die Form eines Kegelstumpfes hat. Vorzugsweise besteht der Stift aus Metall, z. B. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Der Stift bzw. der Kegelstumpf ist mit seiner Basis am Basisrohr angebracht. Die Spitze des Stifts bzw. der Kegelstumpf ist (vollständig) in das hohle Verbindungsrohr eingesetzt, um eine reibschlüssige Verbindung mit dem Verbindungsrohr herzustellen. Die Kraft, die für die Demontage der Verbindung erforderlich ist, ist viel größer als die Kraft, die für den Zusammenbau der Elemente, d.h. des Verbindungsrohrs und des Stifts, erforderlich ist.
So entsteht eine abnehmbare Struktur mit austauschbaren Elementen. Sie kann auf einfache Weise zusammengebaut werden, da die Rohre von Hand verbunden werden können, indem man die Komponenten zusammensetzt. Ein Vorteil ist, dass die tragende Metallstruktur ohne Montagewerkzeug zusammengebaut werden kann. Die Rohre lassen sich mit Hilfe der Verbindungselemente in alle drei Richtungen im Raum montieren und demontieren. Die Demontage kann durch einen kräftigen Schlag, z. B. mit einem Gummihammer, in die entgegengesetzte Richtung der Montagerichtung erfolgen.
Andererseits ist die tragende Struktur flexibel und in ihrer Größe in jede Richtung erweiterbar. Im Prinzip können beliebig viele Rohre mit den Verbindungselementen verbunden werden. Die Verbindung kann zwischen zwei Rohren hergestellt werden, die in einer vertikalen oder horizontalen Ebene angeordnet sind und jeweils einen rechten Winkel zueinander aufweisen. Außerdem kann die Verbindung zwischen zwei Rohren hergestellt werden, die in einer Richtung aufeinander folgen. Falls erforderlich, kann eine bestehende Tragstruktur nachträglich erweitert werden.
Ein weiterer Vorteil ist, dass ein ansprechendes Design erreicht werden kann. Da die Verbindungselemente in die Stirnseite eines benachbarten Verbindungsrohrs hineinragen, sind die Verbindungselemente im fertig montierten Tragwerk von außen nicht sichtbar. Optisch besteht das Tragwerk ausschließlich aus den Rohren, die horizontal und vertikal angeordnet sind. In den Verbindungsbereichen benachbarter Rohre ist kein äußerlich erkennbares Verbindungselement zu sehen. Dementsprechend hat das Tragwerk ein schlankes und aufgeräumtes Erscheinungsbild.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stift mit einem Einsatz verbunden, dessen Öffnung der Form des Stifts entspricht, wobei der Einsatz fest im hohlen Verbindungsrohr befestigt ist. Der Einsatz ist vorzugsweise aus isolierendem Material gefertigt. Der Einsatz ist zum Beispiel aus Hartplastik gefertigt. Die Öffnung des Einsatzes entspricht dem Stift, d.h. der Form eines Kegelstumpfes. So ist der feste Sitz des Stifts im Inneren des Einsatzes gewährleistet. Da der Einsatz fest im Inneren des hohlen Verbindungsrohrs fixiert ist, wird das Verbindungselement am Verbindungsrohr fixiert. Aufgrund dieser Fixierung und der Reibung zwischen der Oberfläche des Stifts und des Einsatzes ist für die Demontage ein großer Kraftaufwand erforderlich, der ein Werkzeug, z. B. einen Gummihammer, erfordert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Stift durch eine Klemmschraube, die durch eine Bohrung im Basisrohr ragt, und eine Spannmutter im Inneren des Basisrohrs fest an das Basisrohr geklemmt. Die Klemmschraube und die Spannmutter im Inneren des Basisrohrs sorgen für eine starke Fixierung des Stifts am Basisrohr.
Vorzugsweise wird die Spannmutter in einer Aussparung eines Positionierelements gehalten, das sich innerhalb des Basisrohrs in einem Bereich hinter der Bohrung befindet. Das Positionierelement hat eine Form, die der Form der Innenwände des Basisrohrs entspricht, um eine feste Fixierung innerhalb des Basisrohrs zu gewährleisten. Die Form der Aussparung des Positionierelements entspricht der Form des Außenumfangs der Spannmutter. Vorzugsweise weisen die Aussparung und die Spannmutter die Form eines Rechtecks oder Quadrats auf. So kann eine Drehung der Spannmutter innerhalb der Aussparung des Positionierelements verhindert werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Positionierelement eine Vielzahl von Aussparungen für die jeweiligen Spannmuttern auf. Die Anzahl der Aussparungen des Positionierungselements kann eine, zwei, drei, vier oder fünf sein. Unabhängig von der Anzahl der Stifte an einer bestimmten Stelle des Rohrs kann das Positionierelement für alle Einbausituationen gleich sein.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass entweder eine leitfähige Platte oder eine isolierende Platte zwischen dem Stift und dem Basisrohr angeordnet ist, wobei die Außenkanten der leitfähigen Platte und der isolierenden Platte fest an der Innenwand des Verbindungsrohrs anliegen, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Basisrohr und dem Verbindungsrohr herzustellen oder zu verhindern. Die leitfähige Platte besteht aus Metall, z.B. ZnAl. Die isolierende Platte ist aus Kunststoff. Die Verwendung einer leitfähigen Platte oder einer isolierenden Platte ermöglicht es, eine Metallstruktur mit einer kabellosen Niederspannungs-Stromverteilung zu schaffen. Der Strom wird durch die Metallstruktur selbst übertragen. Pole mit unterschiedlicher Polarität (+ und -) können an jeder beliebigen Stelle der Metallstruktur angeschlossen werden. Auf diese Weise kann an jeder beliebigen Stelle der Metallstruktur Strom für die Versorgung eines Verbrauchers, z. B. für die Beleuchtung, gewonnen werden, ohne dass Kabel verlegt werden müssen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat die isolierende Platte eine (dünne) Wand, die parallel zur Längsachse des Basisrohrs (bzw. senkrecht zur Längsachse des Verbindungsrohrs und der Pint) verläuft und zwischen dem Basisrohr und einer Stirnseite des Verbindungsrohrs angeordnet ist. Die Wand sorgt dafür, dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Basisrohr und dem Verbindungsrohr sicher verhindert wird. Die Dicke der Wand ist viel geringer als die Länge des Stifts. Die Dicke der Wand kann zum Beispiel 0,5 mm oder 1,0 mm oder weniger betragen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen sowohl die leitfähige Platte als auch die isolierende Platte eine kreisförmige Aussparung zur Zentrierung der Basis des Stifts auf. Die kreisförmige Aussparung ist auf der Seite der leitfähigen Platte bzw. der isolierenden Platte angeordnet, die zur Stirnseite des Verbindungsrohrs hin ausgerichtet ist. Die kreisförmige Aussparung ermöglicht eine einfache Montage des Verbindungselements.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die leitfähige Platte und die isolierende Platte jeweils einen Vorsprung mit parallelen Seiten und ein Durchgangsloch für die Klemmschraube auf. Der Vorsprung ist auf der gegenüberliegenden Seite der kreisförmigen Aussparung zur Zentrierung der Basis des Stifts angeordnet. Die Form des Vorsprungs entspricht der oben erwähnten Bohrung des Basisrohrs, wobei der Vorsprung in die Bohrung des Basisrohrs ragt, wenn der Stift mit der Klemmschraube am Basisrohr festgeklemmt wird. Einerseits wird der Zusammenbau erleichtert. Andererseits verhindert der Vorsprung mit den parallelen Seiten, der in die Bohrung ragt, die eine Längsbohrung ist, dass sich die leitfähige Platte bzw. die isolierende Platte bei der Montage dreht. Außerdem sitzt das Verbindungsrohr fest an den Wänden der Außenkanten der leitfähigen Platte bzw. der isolierenden Platte. Eine Drehung in axialer Richtung ist daher nicht möglich.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die leitfähige Platte mindestens einen äußeren Steg auf, um die elektrische Verbindung mit dem Verbindungsrohr zu verbessern. Der mindestens eine äußere Steg sorgt für einen besseren elektrischen Kontakt mit der Innenwand des Verbindungsrohrs.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die leitfähige Platte und die isolierende Platte jeweils mindestens eine abgeschrägte Kante auf, um die Montage zu erleichtern.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Verbindungsrohr mindestens eine Bohrung auf, in die eine selbstschneidende Schraube eingeschraubt wird. Die mindestens eine Bohrung muss kein Innengewinde aufweisen. Dies ermöglicht eine einfachere und kostengünstigere Bereitstellung des Verbindungsrohrs. Die mindestens eine Bohrung kann in der Nähe des Endes/der Enden des Verbindungsrohrs angeordnet sein. Die mindestens eine Bohrung kann in einem bestimmten Abstand von dem/den Ende(n) des Verbindungsrohrs angeordnet sein. Die Schrauben dienen sowohl mechanischen als auch elektrischen Zwecken, wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich wird.
Insbesondere können die Schrauben zweier gegenüberliegender Verbindungsrohre, die in einer horizontalen Ebene angeordnet sind, einen elektrischen Kontakt zu den jeweiligen Anschlüssen eines Verbrauchers, z. B. einer Lichtquelle, herstellen, wobei sich die Längsachse jeder der Schrauben in horizontaler Richtung erstreckt. Bei dieser Ausführungsform ist der elektrische Verbraucher in horizontaler Richtung zwischen zwei Verbindungsrohren angeordnet.
Alternativ oder zusätzlich halten die Schrauben zweier gegenüberliegender Verbindungsrohre, die in einer vertikalen Ebene angeordnet sind, einen Magneten zur Befestigung einer vertikalen Tafel, wobei sich die Längsachse jeder der Schrauben in vertikaler Richtung erstreckt. Die Befestigung der vertikalen Tafel, die dekorativen Zwecken dient, erfolgt ausschließlich mit Hilfe des/der Magneten, die von den Schraubenköpfen gehalten werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eines aus einer Vielzahl von Basisrohren und mindestens eines aus einer Vielzahl von Verbindungsrohren, die in einer ersten vertikalen Ebene angeordnet sind, mit einer ersten elektrischen Polarität verbunden und mindestens eines aus einer Vielzahl von anderen Basisrohren und mindestens eines aus einer Vielzahl von anderen Verbindungsrohren, die in einer zweiten vertikalen Ebene angeordnet sind, die parallel zur ersten Ebene verläuft, mit einer zweiten elektrischen Polarität verbunden. So kann ein elektrischer Verbraucher an jeder beliebigen Stelle der Struktur an ein Verbindungsrohr in der ersten vertikalen Ebene und ein Verbindungsrohr in der zweiten vertikalen Ebene angeschlossen werden und Strom beziehen, ohne dass Kabel verwendet werden müssen.
Nach einer weiteren Ausführungsform umfassen die Verbindungselemente, die an den in der ersten Vertikalebene angeordneten Basisrohren angebracht und senkrecht zur ersten Vertikalebene zu den Basisrohren der zweiten Vertikalebene ausgerichtet sind, die isolierenden Platten. So wird ein Spannungsgefälle zwischen den Rohren, die in der ersten vertikalen Ebene angeordnet sind, und den anderen Rohren, die in der zweiten vertikalen Ebene angeordnet sind, erzeugt.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben.

1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer tragenden Metallstruktur im montierten Zustand und in einer Explosionsansicht.
2 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Verbindung eines Basisrohrs und einer Vielzahl von Verbindungsrohren im montierten Zustand und in einer Explosionsdarstellung.
3 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Verbindungselements.
4 zeigt ein Detail des Basisrohrs und des Verbindungsrohrs.
5 zeigt das Verbindungsrohr in einer vergrößerten Ansicht.
6 zeigt einen Einsatz im Verbindungsrohr zur kraftschlüssigen Verbindung mit dem Verbindungselement.
7 zeigt eine Explosionsdarstellung der Verbindung des Basisrohrs mit zwei Verbindungsrohren.
8 zeigt eine Draufsicht auf eine Regalebene, in der verschiedene elektrische Polaritäten auf unterschiedlich zugeordnete Verbindungsrohre gelegt werden.
9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Positionierelementes und eine Explosionsdarstellung in Verbindung mit Spannmuttern.
10 zeigt eine transparente, perspektivische Ansicht eines leitenden Stiftes, der die Form eines Kegelstumpfes aufweist.
11 zeigt eine perspektivische Vorder- und Rückansicht einer leitfähigen Platte.
12 zeigt eine perspektivische Vorder- und Rückansicht einer isolierenden Platte.
13 zeigt eine transparente, perspektivische Ansicht eines Einsatzes.
14 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Klemmschraube.
15 zeigt eine Unteransicht und eine Seitenansicht einer Regalebene, die einen horizontalen Einlegeboden und zwei LED-Streifen aufweist, die mit zwei gegenüberliegenden Verbindungsrohren mit unterschiedlicher Polarität verbunden sind.
16 zeigt zwei verschiedene Seitenansichten eines Seitenteils, das eine vertikale Tafel aufweist, die durch Magnetkraft an zwei übereinander liegenden Verbindungsrohren befestigt ist.

1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer tragenden Metallstruktur, die als Regalsystem verwendet werden soll. Die im Folgenden beschriebene tragende Metallstruktur kann jedoch auch für andere Zwecke konfiguriert werden, z. B. für Tische, Schreibtische, optional mit integrierten Einlegeböden usw. Generell kann sich die tragende Metallstruktur beliebig in alle drei Richtungen im Raum erstrecken. 1, linke Seite, zeigt die Struktur im montierten Zustand. 1, rechte Seite, zeigt die Struktur in einer Explosionsansicht. Die Struktur umfasst hohle Basisrohre 1 aus Metall, die sich in vertikaler Richtung erstrecken, und hohle Verbindungsrohre 2 aus Metall, die sich in horizontaler Richtung rechtwinklig zueinander erstrecken. Die Basisrohre 1 können auch als Längsrohre bezeichnet werden.
Aus den Explosionsansichten auf der rechten Seite der 1 und 2 ist ersichtlich, dass die Verbindungselemente 3 die Basisrohre 1 und die Verbindungsrohre 2 miteinander verbinden und so eine gitterartige Metallstruktur bilden. Wie auf den linken Seiten der 1 und 2 zu sehen ist, sind die Verbindungselemente 3 nicht sichtbar, wenn die Rohre 1, 2 miteinander verbunden sind. Die Verbindungselemente 3 erstrecken sich in horizontalen Richtungen senkrecht zur Längsachse des Basisrohrs/der Basisrohre 1. Die nebeneinander liegenden Verbindungselemente 3 sind in einem Winkel von 90 Grad ausgerichtet, so dass die Basisrohre 1 und die Verbindungsrohre 2 in drei Richtungen rechtwinklig zueinander verlaufen.
In der beispielhaften Ausführungsform von 1 besteht die Metallstruktur aus fünf horizontalen Einlegeböden, in denen die Verbindungsrohre 2 angeordnet sind. Die Verbindungselemente 3 sind also sowohl an beiden Enden aller Basisrohre 1 als auch in einem bestimmten regelmäßigen Abstand zu den Enden der Basisrohre 1 angeordnet.
2 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Verbindung von zwei Basisrohren 1 und vier Verbindungsrohren 2, die in einer horizontalen Ebene senkrecht zur Längsachse der Basisrohre 1 angeordnet sind. Die linke Seite von 2 zeigt die Struktur im zusammengebauten Zustand, während die rechte Seite von 2 eine Explosionsansicht zeigt. Wie aus der Explosionsdarstellung hervorgeht, bestehen die Basisrohre 1 und die Verbindungsrohre 2 aus hohlen Metallrohren. In dieser Ausführungsform weisen die Metallrohre 1, 2 eine quadratische Form auf. Die Form kann aber auch rechteckig oder abgerundet sein.
In diesem Beispiel sind fünf Verbindungselemente 3.1 am oberen Ende des unteren Basisrohrs 1 angeordnet. Sie erstrecken sich in alle drei Raumrichtungen im rechten Winkel zueinander. Das Verbindungselement 3, das sich in vertikaler Richtung erstreckt, verbindet das obere Basisrohr 1 und vier Verbindungselemente 3, die sich in horizontaler Richtung erstrecken, verbinden die waagerecht verlaufenden Verbindungsrohre 2.
Jedes Verbindungselement 3 umfasst einen Stift 3.1, der die Form eines Kegelstumpfes hat (siehe auch 3 und 10). Die Basis des Stifts 3.1 ist am unteren Basisrohr 1 angebracht. Der obere Teil jedes Stifts 3.1 wird in die hohlen Verbindungsrohre 2 und das hohle obere Basisrohr 1 eingesetzt und bildet so eine kraftschlüssige Verbindung zu den Verbindungsrohren 1 und 2. Dabei ist die Kraft, die zum Lösen der Verbindung erforderlich ist, viel größer als die Kraft, die zum Zusammenbau der Elemente benötigt wird. Der Zusammenbau kann ohne Werkzeug, nur durch Handdruck erfolgen. Die Demontage kann durch einen starken Schlag, z. B. mit einem Gummihammer, entgegengesetzt zur Montagerichtung erfolgen.
3 zeigt eine Explosionszeichnung eines der in 1 und 2 dargestellten Verbindungselemente 3. Das Verbindungselement 3 umfasst den bereits erwähnten Stift 3.1, der die Form eines Kegelstumpfes aufweist, eine leitfähige Platte 3.2 aus Metall oder eine isolierende Platte 3.3 aus Kunststoff, eine Klemmschraube 3.4 (siehe auch 14), die durch die jeweiligen Durchgangslöcher 3.1a des Stifts 3.1, 3.2c der leitfähigen Platte oder 3.3c der isolierenden Platte 3.3 gesteckt wird (siehe 11 und 12), ein Positionierelement 3.6 zur Positionierung einer Spannmutter 3.7 (siehe auch 9). Der Stift 3.1 wird durch die Klemmschraube 3.4, die durch ein Durchgangsloch 1.1 im Basisrohr ragt und eine längliche Form aufweist (siehe 2), und die Spannmutter 3.7, die sich im Inneren des Basisrohrs befindet, fest mit dem Basisrohr 1 verspannt (siehe auch 7). Genauer gesagt befindet sich die Spannmutter 3.7 in einer zugeordneten Aussparung 3.6c (9) des Positionierelements 3.6, das sich im Basisrohr 1 im Bereich hinter der Bohrung 1.1 befindet. Die Klemmschraube 3.4 klemmt dabei den Stift 3.1 und eine der leitfähigen Platten 3.2 oder isolierenden Platten 3.3 an das Basisrohr 1.
Die Form der leitfähigen Platte 3.2 ist in 11 in einer perspektivischen Vorder- und Rückansicht besser zu erkennen. Die leitfähige Platte 3.2 weist eine Vorderseite auf, die auf den Stift 3.1 ausgerichtet ist, und eine gegenüberliegende Rückseite, die auf die Außenwand des Basisrohrs 1 ausgerichtet ist. Die Vorderseite weist eine kreisförmige Aussparung 3.2a auf, deren Durchmesser der Basis des Stifts 3.1 entspricht. Die Aussparung 3.2a dient dazu, den Stift 3.1 so zu zentrieren, dass sein Durchgangsloch 3.1a mit einer Durchgangsbohrung 3.2c der leitfähigen Platte 3.2 fluchtet. Die Außenkanten der leitfähigen Platte 3.2 liegen fest an der Innenwand des Verbindungsrohrs 2 an, um eine gute elektrische Verbindung zum Verbindungsrohr 2 aufzuweisen. Um den elektrischen Kontakt zum Verbindungsrohr 2 weiter zu verbessern, sind an jedem der vier Ränder äußere Stege 3.2b angebracht. Die leitfähige Platte 3.2 weist eine abgeschrägte Kante 3.2d auf, die den Zusammenbau mit dem Verbindungsrohr 2 erleichtert. Auf der Rückseite der leitenden Platte 3.2 ist ein Vorsprung 3.2f angebracht. Der Vorsprung 3.2f an der leitfähigen Platte 3.2 führt in das Durchgangsloch 1.1 des Basisrohrs 1. Der Vorsprung 3.2f ist ein longitudinaler Vorsprung, der parallele Seiten und ein Durchgangsloch 3.2c aufweist, so dass die Klemmschraube 3.4 durch ihn hindurchgehen kann. Da der Vorsprung 3.2f an der leitfähigen Platte 3.2 in die entsprechende Bohrung 1.1 am Basisrohr 1 eindringt, kann eine Drehung der leitfähigen Platte 3.2 während und nach der Verschraubung verhindert werden.
Die isolierende Platte 3.3 ist ähnlich aufgebaut wie die leitfähige Platte, mit dem Unterschied, dass eine zusätzliche Wand 3.3g vorhanden ist. Die isolierende Platte 3.3 ist in 12 in einer perspektivischen Vorder- und Rückansicht abgebildet. Die Wand 3.3g auf der Rückseite der isolierenden Platte 3.3 verhindert, dass die Stirnseite des leitfähigen Rohrs 2 eine elektrische Verbindung mit dem Basisrohr 1 herstellt. Analog zur leitfähigen Platte 3.2 weist die isolierende Platte 3.3 die Aussparung 3.3a zur Zentrierung der Basis des Stifts 3.1 auf, wobei die Durchgangsbohrung 3.3c mit einem Durchgangsloch 3.1a des Stifts 3.1 fluchtet, sowie die äußeren Stege 3.3b an den vier Kanten. Außerdem weist die isolierende Platte 3.3 die abgeschrägte Kante 3.3d auf, um die Montage des Verbindungsrohrs 2 zu erleichtern.
Wie bereits erwähnt, wird das Verbindungselement 3 mit seinem Stift 3.1 in Form eines Kegelstumpfes in das hohle Verbindungsrohr 2 eingesetzt, um eine reibschlüssige Verbindung zum Verbindungsrohr 2 herzustellen. Dazu wird ein Einsatz 3.5 aus isolierendem Material, z. B. Hartplastik, fest im Inneren des Verbindungsrohrs 2 befestigt (siehe 3 bis 6 und 13). Der Einsatz 3.5 weist eine Öffnung 3.5a auf, die der Form des Stifts 3.1 entspricht. Dies ist in den 10 und 13 zu sehen. Der metallene Stift 3.1 passt also fest in die Öffnung 3.5a des Kunststoffeinsatzes 3.5. Aufgrund der Reibung zwischen der Oberfläche des Metallstifts 3.1 und dem Kunststoffeinsatz 3.5 ist für die Demontage ein großer Kraftaufwand erforderlich. 4 zeigt Einsätze 3.5, die an den gegenüberliegenden Enden des Verbindungsrohrs 2 eingesetzt sind.
4, linke Seite, zeigt außerdem, dass auf jeder Seite des Basisrohrs 1 vier Langlöcher 1a, 1b, 1c, 1d angebracht werden können, um ein entsprechendes Verbindungselement 3 anzubringen.
7 zeigt eine weitere Explosionsdarstellung der Verbindung des Basisrohrs 1 mit zwei Verbindungselementen 3 und entsprechenden Verbindungsrohren 2. In dieser Darstellung sind die Langlöcher 1a, 1b zu sehen, in denen die Vorsprünge der leitfähigen Platte 3.2 (rechtes Verbindungselement 3) und der isolierenden Platte 3.3 (linkes Verbindungselement 3) vorgesehen sind. Die Klemmschrauben 3.4 sind bereits in den Durchgangslöchern der Stifte 3.1 und der Platten 3.2 bzw. 3.3 eingesetzt. Das Positionierelement 3.1, das die Spannmutter 3.7 hält, befindet sich in dem Bereich hinter den Bohrungen 1a, 1b.
Die Form der Aussparung 3.6c des Positionierelements 3.6 entspricht der Form der Spannmuttern 3.7. Wie aus 9 hervorgeht, kann das Positionierelement 3.6 bis zu fünf Aussparungen 3.6c zur Aufnahme einer entsprechenden Spannmutter 3.7 aufweisen. Die rechteckige Form der Aussparung 3.6c in der entsprechenden Form der Spannmutter 3.7 verhindert ein Drehen der Spannmutter(n) 3.7 während des Schraubvorgangs. Einige der Kanten der Aussparung 3.6c weisen Stege 3.6e auf, um die Spannmutter 3.7 leichter in die entsprechende Aussparung 3.6c zu setzen. An den äußeren Seiten des Positionierelementes 3.6 können äußere Stege 3.6b vorgesehen sein, um den Einsatz des Positionierelementes 3.6 im Inneren des hohlen Basisrohres 1 zu erleichtern. Außerdem ist am Boden der jeweiligen Aussparung 3.6c eine Öffnung 3.6d vorgesehen. Die Öffnung kann einen Teil der Klemmschraube 3.4 aufnehmen, wenn dies aufgrund von Längenänderungen der Bauteile erforderlich ist.
10 zeigt eine transparente perspektivische Ansicht des bereits beschriebenen Stiftes, der die Form eines Kegelstumpfes aufweist. Im vorliegenden Beispiel kann ein Teil an der Basis des Kegels eine zylindrische Form aufweisen. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
Jedes der Verbindungsrohre 2 weist Bohrungen 2a, 2b, 2c und 2d auf, in die selbstschneidende Schrauben 2.1 eingeschraubt werden. Das ist zum Beispiel in den 2, 4, 5, 7, 8, 15 und 16 zu sehen. Es gibt Schrauben 2.1, die sich in eine vertikale Richtung erstrecken, wenn sie in die Bohrungen gegenüberliegender Verbindungsrohre 2 geschraubt werden, die in einer vertikalen Ebene liegen (siehe 16). Diese Schrauben werden als „vertikale Schrauben“ bezeichnet. Die Schraubenköpfe der gegenüberliegenden vertikalen Schrauben 2.1 zeigen zueinander. Die vertikalen Schrauben 2.1 halten einen Ringmagneten 2.2 an ihrem Schraubenkopf. Der Magnet 2.2 dient zur Befestigung einer vertikalen Tafel 5. Die vertikale Tafel 5, die aus einem beliebigen Material bestehen kann, weist einen von innen angebrachten Metallstreifen 5.1 auf, der an den Ringmagneten 2.2 haftet und die vertikale Tafel befestigt. Durch die magnetische Verbindung wird die vertikale Tafel 5 austauschbar. Die vertikale Tafel 5 kann auch zu Dekorationszwecken dienen.
Es gibt andere Schrauben 2.1, die sich in horizontaler Richtung erstrecken, wenn sie in die Bohrungen der gegenüberliegenden Verbindungsrohre 2 geschraubt werden und in einer horizontalen Ebene liegen. Diese Schrauben werden als „horizontale Schrauben“ bezeichnet. Dies ist in 15 zu sehen, die eine Unteransicht und eine Seitenansicht eines Einlegebodens zeigt. Die Schraubenköpfe der gegenüberliegenden Schrauben 2.1 zeigen zueinander. Diese Schrauben 2.1 haben sowohl eine mechanische als auch eine elektrische Funktion.
Was die mechanische Funktion angeht, kann ein horizontaler Einlegeboden 4 auf die vorstehenden Köpfe der horizontalen Schrauben 2.1 gelegt werden, so dass der Einlegeboden von ihnen getragen wird. Dies ist am besten im unteren Teil von 15 zu erkennen. Außerdem dienen die horizontalen Schrauben 2.1 bzw. ihre Schraubenköpfe als elektrische Kontakte für einen elektrischen Verbraucher, z. B. eine Beleuchtung 7. Um ein Potentialgefälle zu erzeugen, wird eines der Verbindungsrohre 2 und damit die daran angebrachten Schrauben 2.1 (15 oben) mit einer ersten Polarität (+) und das andere gegenüberliegende der Verbindungsrohre 2 und damit die daran angebrachten Schrauben (15 unten) mit einer zweiten Polarität (-) verbunden.
Die Beleuchtung 7 umfasst an ihren gegenüberliegenden Enden Streifenverbinder 7.1, die mit den gegenüberliegenden Schrauben 2.1 der Verbindungsrohre 2 verbunden sind, die unterschiedliche Polaritäten aufweisen. Der Streifenverbinder 7.1 liegt auf diesen Schrauben 2.1 auf und stellt einen elektrischen Kontakt zu ihnen her. Die Beleuchtung 7 kann unter den Einlegeboden 4 gelegt werden. Auf der einen Seite erhält die Beleuchtung 7 eine positive (+) Spannung und auf der anderen Seite eine negative (-) Spannung, um zu leuchten. Auf diese Weise ist es nicht notwendig, Kabel für die Beleuchtungselemente zu verwenden.
8 zeigt eine Draufsicht auf eine Regalebene, die die Bereitstellung unterschiedlicher elektrischer Polaritäten auf gegenüberliegenden Verbindungsrohren unter Verwendung von leitfähigen Platten 3.2 und isolierenden Platten 3.3 veranschaulicht. Die leitfähigen Platten 3.2 sind an allen Verbindungselementen 3 im unteren Teil des Einlegebodens angebracht, d. h. zumindest in den beiden Richtungen der abgebildeten horizontalen Ebene. Die unteren Basisrohre 1 und die Verbindungsrohre 2, die die in einer ersten vertikalen Ebene liegenden unteren Basisrohre 1 verbinden, sind also mit negativer (-) Spannung versehen. Im vorliegenden Beispiel sind auch die Verbindungsrohre 2, die sich in Richtung der oberen Verbindungsrohre 2 erstrecken, mit negativer (-) Spannung versehen.
Außerdem sind die leitfähigen Platten 3.2 an allen Verbindungselementen 3 im oberen Teil des Einlegebodens angebracht, die in einer zweiten vertikalen Ebene angeordnet sind, die parallel zur ersten vertikalen Ebene verläuft. So werden die oberen Basisrohre 1 und die Verbindungsrohre 2, die die oberen Basisrohre 1 in der zweiten vertikalen Ebene verbinden, mit positiver (+) Spannung versorgt.
Die isolierenden Platten 3.3 sind an allen Verbindungselementen 3 im oberen Teil der Einlegebodenebene angebracht, die sich in Richtung der unteren Basisrohre 1 erstrecken.
So sind die Basisrohre 1 und die Verbindungsrohre 2 der ersten Ebene mit dem negativen Potenzial (-) verbunden, während die Basisrohre 1 und die Verbindungsrohre 2, die in der zweiten Ebene angeordnet sind, mit der entgegengesetzten Polarität (+) verbunden sind. Dadurch entsteht beim Anschließen des Verbrauchers, z. B. der Beleuchtung 7 zwischen den Schrauben 2.1 an den gegenüberliegenden Verbindungsrohren 2 der ersten Ebene und der zweiten Ebene, ein Spannungsunterschied, der die Versorgung eines Verbrauchers mit Strom ermöglicht.
Es ist zu beachten, dass sich die Begriffe „unterer Teil der Einlegeboden-Ebene“ und „oberer Teil der Einlegeboden-Ebene“ in der obigen Beschreibung auf die figürliche Darstellung in 8 beziehen, aber nicht unbedingt auf die tatsächliche Ausrichtung der Tragstruktur.
Es ist zu beachten, dass verschiedene Bereiche der Tragstruktur durch geeignete Anordnung der leitfähigen Platten 3.2 und der isolierenden Platten 3.3 an unterschiedliche Stromquellen angeschlossen werden können.
Es ist zu beachten, dass durch eine geeignete Anordnung der leitenden Platten 3.2 und der isolierenden Platten 3.3 ein Spannungsgefälle zwischen Einlegeböden, die in unterschiedlichen horizontalen Ebenen angeordnet sind, erzeugt werden kann.
Die hier beschriebene tragende Metallstruktur kann für Regalsysteme, Tische, Schreibtische, optional mit integrierten Einlegeböden und so weiter konfiguriert werden. Im Allgemeinen kann sich die tragende Metallstruktur beliebig in alle drei Richtungen im Raum erstrecken. Die Struktur kann regelmäßig oder unregelmäßig sein. In letzterem Fall können die Längen der Rohre von Gitter zu Gitter variieren. Bei Tischen oder Schreibtischen kann die Metallstruktur mit Platten aus verschiedenen Materialien abgedeckt werden, die in einer horizontalen Ebene angeordnet sind. Diese Platten können mit Schrauben befestigt werden. Sie können aber auch an die Struktur geklebt werden.
Bezugszeichenliste

1: Basisrohr
1.1/1a, 1b, 1c, 1d: Langloch
2: Verbindungsrohr
2a, 2b, 2c, 2d: Bohrung
2.1: Schraube
2.2: Ringmagnet
3: Verbindungselement
3.1: Stift, der die Form eines Kegelstumpfes aufweist (Leitungs-/Metallkegel)
3.1a: Durchgangsloch
3.2: leitfähige Platte (Metallplatte)
3.2a: Aussparung
3.2b: äußerer Steg
3.2c: Durchgangsloch
3.2d: abgeschrägte Kante
3.2e: Orientierungsmarke
3.2f: Vorsprung
3.3: isolierende Platte (Kunststoffplatte)
3.3a: Aussparung
3.3b: äußerer Steg
3.3c: Durchgangsloch
3.3d: abgeschrägte Kante
3.3e: Orientierungsmarke
3.3f: Vorsprung
3.3g: Wand
3.4: Klemmschraube
3.5: Einsatz
3.5a: Öffnung
3.5b: äußerer Steg
3.6: Positionierelement
3.6a: Öffnung
3.6b: äußerer Steg
3.6c: Aussparung
3.6d: Öffnung
3.6e: Innensteg
3.6f: äußerer Steg
3.7: Spannmutter
4: (horizontaler) Einlegeboden
5: (vertikale) Tafel
5.1: Metallstreifen
7: LED-Streifen
7.1: Streifenverbinder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202021100626 U1 [0003]

Claims

Tragende Metallstruktur, umfassend: - hohle Basisrohre (1) aus Metall; - hohle Verbindungsrohre (2) aus Metall; und - Verbindungselemente (3) zum Verbinden der Basisrohre (1) und der Verbindungsrohre (2), um eine gitterartige Metallstruktur zu bilden; - wobei mindestens ein Verbindungselement (3) einen kegelstumpfförmigen Stift (3.1) umfasst, dessen Basis am Basisrohr (1) angebracht ist und dessen Spitze in das hohle Verbindungsrohr (2) eingesetzt ist, um eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Verbindungsrohr (2) zu bilden, wobei die zum Lösen der Verbindung erforderliche Kraft viel größer ist als die zum Zusammenbau der Elemente erforderliche Kraft.
Tragende Metallstruktur nach Anspruch 1, wobei der Stift (3.1) mit einem Einsatz (3.5) aus einem isolierenden Material verbunden ist, der eine Öffnung (3.5a) aufweist, die der Form des Stifts (3.1) entspricht, wobei der Einsatz (3.5) fest im Inneren des hohlen Verbindungsrohrs (2) befestigt ist.
Tragende Metallstruktur nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Stift (3.1) durch eine Klemmschraube (3.4), die durch eine Bohrung (1.1) im Basisrohr (1) ragt, und eine Spannmutter (3.7) im Inneren des Basisrohrs (1) fest mit dem Basisrohr (1) verspannt ist.
Tragende Metallstruktur nach Anspruch 3, wobei die Spannmutter (3.7) in einer Aussparung eines Positionierelements (3.6) gehalten wird, das sich innerhalb des Basisrohrs (1) in einem Bereich hinter der Bohrung (1.1) befindet.
Tragende Metallstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der entweder eine leitfähige Platte (3.2) oder eine isolierende Platte (3.3) zwischen der Basis des Stifts (3.1) und dem Basisrohr (1) angeordnet ist, wobei die Außenkanten der leitfähigen Platte (3.2) und der isolierenden Platte (3.3) fest an der Innenwand des Verbindungsrohrs (2) anliegen, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Basisrohr (1) und dem Verbindungsrohr (2) herzustellen oder zu verhindern.
Tragende Metallkonstruktion nach Anspruch 5, wobei die isolierende Platte (3.3) eine parallel zur Längsachse des Basisrohrs (1) verlaufende Wand (3.3g) aufweist, die zwischen dem Basisrohr (1) und einer Stirnseite des Verbindungsrohrs (2) angeordnet ist.
Tragende Metallstruktur nach Anspruch 5 oder 6, wobei sowohl die leitfähige Platte (3.2) als auch die isolierende Platte (3.3) eine kreisförmige Aussparung (3.2a, 3.3a) zur Zentrierung der Basis des Stifts (3.1) aufweisen.
Tragende Metallstruktur nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die leitfähige Platte (3.2) und die isolierende Platte (3.3) jeweils einen Vorsprung (3.2f, 3.3f) mit parallelen Seiten und ein Durchgangsloch für die Klemmschraube (3. 4) aufweisen, wobei die Form des Vorsprungs (3.2f, 3.3f) der Bohrung (1.1) des Basisrohrs (1.1) entspricht, wobei der Vorsprung (3.2f, 3.3f) in die Bohrung (1.1) des Basisrohrs (1) ragt, wenn der Stift (3.1) durch die Klemmschraube (3.4) am Basisrohr (1) festgeklemmt wird.
Tragende Metallstruktur nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die leitfähige Platte (3.2) mindestens einen äußeren Steg (3.2b) zur Verbesserung der elektrischen Verbindung mit dem Verbindungsrohr (2) aufweist.
Tragende Metallstruktur nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei sowohl die leitfähige Platte (3.2) als auch die isolierende Platte (3.3) mindestens eine abgeschrägte Kante (3.2.d, 3.3.d) zur Erleichterung der Montage aufweisen.
Tragende Metallstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbindungsrohr (2) mindestens eine Bohrung (2a, 2b, 2c, 2d) aufweist, in die eine selbstschneidende Schraube (2.1) eingeschraubt wird.
Tragende Metallstruktur nach Anspruch 11, wobei die Schrauben (2.1) zweier gegenüberliegender Verbindungsrohre (2), die in einer horizontalen Ebene angeordnet sind, einen elektrischen Kontakt zu den jeweiligen Anschlüssen (7.1) eines elektrischen Verbrauchers herstellen, wobei die Längsachsen jeder der Schrauben (2.1) in horizontaler Richtung verlaufen.
Tragende Metallstruktur nach Anspruch 11 oder 12, bei der die Schrauben (2.1) zweier gegenüberliegender Verbindungsrohre (2), die in einer vertikalen Ebene angeordnet sind, einen Magneten (2.2) zur Befestigung einer vertikalen Tafel (5) halten, wobei die Längsachsen jeder der Schrauben (2.1) in vertikaler Richtung verlaufen.
Tragende Metallstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eines aus einer Vielzahl von Basisrohren (1) und mindestens eines aus einer Vielzahl von Verbindungsrohren (2), die in einer ersten vertikalen Ebene angeordnet sind, mit einer ersten elektrischen Polarität verbunden sind und mindestens eines aus einer Vielzahl von Basisrohren (1) und mindestens eines aus einer Vielzahl von Verbindungsrohren (2), die in einer zweiten vertikalen Ebene angeordnet sind, die parallel zur ersten vertikalen Ebene verläuft, mit einer zweiten elektrischen Polarität verbunden sind.
Tragende Metallkonstruktion nach Anspruch 14, wobei die Verbindungselemente (3), die an den in der ersten Vertikalebene angeordneten Basisrohren (1) angebracht sind und senkrecht zur ersten Vertikalebene zu den Basisrohren (1) der zweiten Vertikalebene ausgerichtet sind, die isolierenden Platten (3.3) umfassen.