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Aus mehreren Einzelstäben zusammengesetztes Stabelement
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for Bau systeme Die Erfindung betrifft ein aus mehreren Einzelstäben
zusammengesetztes Stabelement für Bausysteme, das mit Aussteifungsslementen zu steifen
Flächengebilden und mit Verbindungselementen zu dreidlmensiunalen Strulçturen zusammensetzbar
ist, mit Schlitz und Zapfen an den beiden Längsenden des Stabelementes und einer
sich entlang der Schmalseite des Stabelementes erstreckenden Nut zum Anschließen
der Aussteifungs- bzw. Verbindungselemente.
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Die hier angesprochenen Stabelemente findtninsbesondere im Messebau,
Ladenbau, zur Errichtung von Behelfsheimen u. dgl.
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Verwendung. Es sind dabei einteilige Stabelemente bekannt, die über
spezielle Knotenelemente zu flächigen und räumlichen Gebilden zusammensetzbar sind.
Die Stabelemente besitzen dabei meist einen rechteckigen oder kreisförmigen Querschnitt,
so daß keine Anschlußmöglichkeit für weitere Elemente, beispielsweise Platten, besteht.
Diese müssen über zusätzliche Befestigungsorgange an den Stabelementen angebracht
werden.
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Desweiteren sind auch Stabelemente bekannt, die als solche bereits
so ausgebildet sind, daß sie ohne die Verwendung von getrennten Knotenelementen
mit anderen Stabelementen zu flächenhaften Gebilden zusammensetz-bar sind. Hierbei
weisen die Stabelemente an den jeweiligen Längsenden Schlitz und Zapfen auf.
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Schlitz und Zapfen sind dabei jedoch so ausgebildet, daß sich mit
den Stabelementen immer nur bestimmte flächige Gebilde, wie beispielsweise Dreiecke,
Vierecke etc., erstellen lassen.
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Derartige Stabelemente weisen daher nur ein begrenztes Anwendungsgebiet
auf.
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Um das Auffüllen der von den Stabelementen umschlossenen Flächen zu
ermöglichen, sind die bekannten Stabelemente an ihren Schmalseiten mit Nuten versehen,
die zur Aufnahme und Befestigung von flächigen Elemente, wie Platten, Leinwand
etc.,
dienen. Diese Nuten sind jedoch nur an einer Schmalseite des Stabelementes vorgesehen.
An der anderen Schmalseite des Stabelementes muß zur Anbringung von weiteren Verbindungselementen
eine zusätzliche Leiste auf das Stabelement geschraubt werden, zwischen der und
dem Stabelement das Verbindungselement (hierbei kann es sich beispielsweise um ein
Gummiband handeln) festgeklemmt wird. Offensichtlich muß daher bei diesem bekannten
Stabelement zur Anbringung von flächigen Verbindungselementen ein weiteres Teil
mit dem Stabelement verbunden werden1 um eine Klemmöglichkeit vorzusehen. Dieses
Teil ist anders ausgebildet als das Stabelement selbst.
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Allgemein läßt sich daher sagen, daß die für die vorstehend genannten
Einsatzzwecke geeigneten bekannten Stab elemente zum einen durch ihre Form und die
zugehörigen Verbindungseinrichtungen in ihren Anwendungsmöglichkeiten beschränkt
sind und zum anderen, wenn sie mehrteilig ausgebildet sind, einen komplizierten
Aufbau aufweisen und eine Fertigmontage des Stabelementes erst nach dem An- bzw.
Einfügen des zu verbindenden Elementes ermöglichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stabelement der angegebenen
Art zu schaffen, das einen einfacheren Aufbau besitzt und vielseitiger verwendbar
ist als bekannte Elemente dieser Art und das für den Anschluß von verschiedenartig
gestalteten Verbindungs- bzw. Aussteifungselementen hervorragend geeignet ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Stabelement der eingangs
beschriebenen Art dadurch gelöst, daß es aus drei identischen Einzelstäben mit rechteckigem
Querschnitt zusammengesetzt ist, die jeweils drei in Stablängsrichtung parallel
zueinander angeordnete Reihen von Befestigungslöchern mit gleichem Durchmesser aufweisen,
von denen die Löcher der beiden äußeren Reihen im Quadratraster und die Löcher der
mittleren Reihe an den jeweiligen Mittelpunkten
der Quadrate an!Jeordnet
sind, und die mittels durch die Uelestigurlelslticiler f'ühr ter Bel~cstil1unclselements
in Parallelioge derart miteinander vortjunden sind, do der mittlere Stab gegenüber
den beiden Außen stäben sowohl in Stablängs- als auch Stabquerrichtung unter Bildung
von Schlitz und Zapfen und Nut und Feder versetzt angeordnet ist.
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Das erfindungsgemäß ausyebildete Stabelement besteht somit nicht aus
Profilen komplizierter Bauart, die zur Ausbildung von Verbindungsnuten speziell
geformt sind bzw. hierzu entsprechende Zusatzleisten aufweisen, sondern ist lediglich
aus drei identischen Einzelstäben mit rechteckigem Querschnitt zusammengesetzt,
die mit einem Lochmuster nach einem bestimmten Schema für Befestigungszwecke ausgestattet
sind. Durch Versatz des Mittelstabes gegenüber den beiden Außenstäben sowohl in
Stabquer- als auch in Stablängsrichtung entstehen Nut und Feder und Schlitz und
Zapfen, die für den Anschluß von Verbindungs- bzw. Aussteifungselementen und weiteren
Stabelementen nutzbar gemacht werden. Es ist dabei möglich, die Nut- und Feder-
bzw. Schlitz- und Zapfentiefe im Rahmen des Lochmusters zu variieren. Desweiteren
kann die Zahl der zur Befestigung der drei Einzelstäbe aneinander dienenden Befestigungselemente
variiert werden. Es können alle bekannten Befestigungselemente Verwendung finden,
wobei die vorgesehenen Befestigungslöcher entsprechend angepaßt sein können bzw.
sollten, beispielsweise mit einem Gewinde ausgestattet. Als Materialien für die
Einzelstäbe kommen die gängigen Materialien, wie beispielsweise Holz, Kunststoff,
Metall, in Betracht.
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Jedes Stabelement weist daher an seinen Längsenden einen Schlitz und
einen Zapfen auf. Über diesen Schlitz und Zapfen lassen sich weitere Stabelemente
in beliebigen Winkeln anschließen, wobei nur ein einziges Befestigungselement durch
die drei Stäbe geführt werden muß. Es ist lediglich dafür Sorge zu tragen, daß Schlitz
und Zapfen ausreichend lang bzw.
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tief ausgebildet sind, damit ein Anschluß unter dem gewählten
Winkel
möglich ist. Das ertindunqsgemäß ausgeDildete Stabelement ist daher bereits aus
diesem Grunde vielseitiger einsetzbar als bekannte Elemente, die nur die Verbindung
mit weiteren Stabelementen unter einem vorgegebenen festen Winkel ermöglichen. Aus
dem erfindungsgemäßen Stabelement lassen sich daher Flächengebilde beliebiger Form
erstellen.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß ausgebildeten Stabelementes
gegenüber bekannten Elementen besteht darin, daß auch der Anschlup3 von Verbindungs-
bzw. Aussteifungselementen über die Länge des Stabelementes, d.h. in dem Bereich
zwischen Schlitz und Zapten, in vereinfachter Weise möglich ist. Durch den Versatz
des Mittelstabes in Querrichtung gegenüber den beiden Außenstäben ist nämlich in
diesem Bereich an einer Schmalseite des Stabelementes eine Nut ausgebildet, während
an der gegenüberliegenden Schmalseite eine entsprechend ausgebildete Feder vorgesehen
ist. Die Tiefe von Nut und Feder läßt sich ebenfalls im Rahmen des vorhandenen Lochmusters
variieren, d.h. der Mittelstab kann gegenüber den beiden Außenstäben so weit versetzt
angeordnet sein, daß die Löcher seiner einen Außenreihe über den Löchern der entgegengesetzten
Außenreihe der beiden Außenstäbe liegen. Ein geringerer Versatz in Querrichtung
ist ggf. auch möglich, wenn der Abstand zwischen den beiden äußeren Lochreihen und
den Kanten der Stäbe dem halben Abstand zwischen den beiden äußeren Lochreihen bzw.
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einem Vielfachen davon entspricht.
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Durch die vorgesehene Nut und Feder ist eine unmittelbare Anschlußmöglichkeit
für Aussteifungs- bzw. Verbindungselemente (Platten, Stäbe, Segeltuch etc.) vorhanden.
Die in den Stäben vorgesehenen Löcher bieten an nahezu jeder gewünschten Anschlußstelle
eine Befestigungsmöglichkeit. Es versteht sich, daß die Verbindungs- bzw. Aussteifungselemente
nicht unbedingt die Dicke der Stabelemente besitzen müssen. Somuß zum Anschlieren
eines Elementes an die Feder des Stabelementes nicht unbedingt eine entsprechende
Nut vorgesehen sein; die Elemente können hierbei einfach einseitig an der Feder
befestigt werden.
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Wenn man aus mehreren StabelementenFlächengebilde zusammenbaut, so
wird man im allgemeinen die Stabelemente so anordnen, daß die jeweiligen Federn
nach innen und die jeweiligen Nuten nach außen weisen. Mehrere von derartigen Flächengebilden
lassen sich jetzt durch Einsetzen von entsprechenden Verbindungselementen in die
zugehörigen Nuten zu dreidimensionalen Gebilden zusammensetzen. flei den Verbindungselementen
kann es sich dabei um flexible Elemente, wie beispielsweise Gummistreifen, um mit
Scharnieren bzw. Gelenken versehene Verbindungselemente oder um starre Verbindungselemente
handeln, die winklig ausgebildet sind. In jedem Falle wird eine einfache Befestigung
durch die vorgesehenen Nuten und die entsprechenden Lochreihen ermöglicht.
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Alles in allem lassen sich daher die erfindungsgemäß ausgebildeten
Stabelemente zu flächigen und räumlichen Gebilden mannigfacher Form zusammensetzen,
wobei lediglich einfache Montagevorgänge erforderlich sind. Die Zapfen müssen nur
in die Schlitze eingeführt werden, so daß Loch an Loch liegt, und die Stabelemente
können beispielsweise verschraubt werden. Eine Aussteifung bzw. Ausfachung der Flächengebilde
ist ebenfalls äußerst einfach und vielseitig möglich, wie vorstehend beschrieben.
Gleiches trifft auf die Montage von Verbindungselementen zu, mittels denen dreidimensionale
Gebilde herstellbar sind. Die vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten fördern insbesondere
auch eine Verwendung als Spiel- oder Lehrmaterial.
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Die Einzelstäbe für das Stabelement werden vorzugsweise vom laufenden
Meter geschnitten. Besonders günstig für den Anschluß von weiteren Stabelementen,
Verbindungselementen, Aussteifungselementen etc. wirkt es sich aus, wenn das Stabelement
eine solche Länge besitzt, daß an den Längsenden der Einzelstäbe jeweils Löcher
der mittleren Reihe oder der beiden Außenreihen liegen. Die Stablänge richtet sich
dabei nach dem Lochmuster, so daß die Stabelemente in Längen gefertigt werden, die
sich um den Abstand zwischen der mittleren Lochreihe und der äußeren Lochreihe bzw.
ein Vielfaches
davon unterscheiden. Es hat sich dabei als besonders
günstig herausgestellt, wenn jeweils ein Befestigungsloch der mittleren Reihe an
den Längsenden der Einzelstäbe liegt.
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Eine spezielle Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stabelementes
zeichnet sich dadurch aus, daß der Abstand der Befestigungslöcher der beiden Außenreihenzu
der jeweiligen Stabkante dem halben Abstand zwischen den Außenreihen entspricht.
Mit dieser Ausführungsform lassen sich besonders günstig rechteckige bzw. quadratische
Flächengebilde zusammensetzen, da sich hierbei die Feder des einen Stabelementes
bis an die Feder des rechtwinklig dazu angeordneten Stabelementes heran erstreckt,
so daß häßliche Zwischenräume entfallen.
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Bei dieser Ausführungsform entspricht daher die Breite eines Einzelstabes
dem doppelten Abstand zwischen den beiden äußeren Lochreihen.
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Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung
mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben.
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Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindung gemäß
ausgebildeten Stabelementes; Figur 2 zwei Seitenansichten des Stabelementes, die
den Versatz des Mittelstabes in guer- und Längsrichtung zeigen; Figur 3 eine weitere
perspektivische Ansicht eines Stabelementes; Figur 4 eine Teilseitenansicht eines
Stabes, in der die Anordnung der einzelnen Befestigungslochreihen darnste11t ist;
Figur 5 eine Draufsicht auf aus mehreren Stabelementen zusammengesetzte Flächengebilde;
und
Figur 6 eine Draufsicht auf ein aus vier Stabelementen zusammengesetztes
Flächengebilde, wobei benachbarte Stabelemente einen Winkel von 90 miteinander bilden.
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Das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Stabelement 1 besteht aus
drei Einzelstäben, die über geeignete Befestigungselemente, wie beispielsweise Schraubenbolzen
11, miteinander verbunden sind. Es handelt sich hierbei im einzelnen um zwei AuBenstäbe
3 und einen Mittelstab 2. Der Mittelstab 2 ist gegenüber den beiden Außenstäben
3 sowohl in Längs- als auch in Querrichtung versetzt angeordnet. Figur 2 zeigt dieses
deutlich. Dadurch werden an den beiden Längsenden des Stabelementes Schlitz 4 und
Zapfen 5 gebildet, während an den Schmalseiten des Stabelementes über die Längserstreckung
desselben Nut 7 und Feder 6 entstehen.
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Die Einzelstäbe 2, 3 des Stabelementes besitzen einen Rechteckquerschnitt.
Jeder Einzelstab ist mit einem Muster von Befestigungslöchern versehen, die zur
Befestigung der Einzelstäbe aneinander zur Ausbildung des Stabelementes 1,aber auch
zur Befestigung von weiteren Stabelementen über den Schlitz und Zapfen und zur Befestigung
von Aussteifungs-, Ausfachungs- und/oder Verbindungselementen über die Nut und Feder
dienen. Figur 4 zeigt, daß das Lochmuster aus drei Lochreihen besteht, die parallel
zueinander und zu den Längskanten des betreffenden Stabes angeordnet sind.
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Der Abstand der Befestigungslöcher der jeweiligen Reihe ist gleich
und in Figur 4 mit "e" bezeichnet. Man erkennt, daß die Befestigungslöcher 8, 1U
der beiden äußeren Reihen im Quadratraster angeordnet sind, d.h. der Abstand zwischen
den Löchern ist in beiden, senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen gleich. Die
Löcher 9 der mittleren Reihe sind in den Mittelpunkten der jeweiligen Quadrate,
d.h. gegenüber den Löchern der beiden äußeren Reihen um "e/2" versetzt, angeordnet.
Bei der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform eines Stabelementes
ist der Abstand zwischen den Befestigungslöchern der beiden äußeren Reihen und den
Längskanten
der Stäbe nicht kritisch; es werden jedoch gewisse Vorteile bei der Montage erzielt,
wenn dieser Abstand ebenfalls in Relation zu dem Abstand der Löcher untereinandegebracht
wird. Dies ist bei der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform des Stabelementes
der Fall, auf die später noch eingegangen werden wird.
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Über das vorstehend beschriebene Lochmuster soll, wie erwähnt, eine
Vielzahl von Anschlußmöglichkeiten für andere Elemente sowie Befestigungsmöglichkeiten
der Stäbe untereinander geschaffen werden. Durch den Versatz der Befestigungslöcher
der mittleren Reihe gegenüber den Befestigungslöchern der beiden äuReren Reihen
ist bei identisch ausgebildeten Einzelstäben immer nur eine Befestigung des Mittelstabes
and den beiden Außenstäben mit einem Versatz in Längsrichtung möglich. Schlitz und
Zapfen entstehen daher "quasi automatisch" und betragen mindestens "e/2" oder ein
Vielfaches davon. Die entsprechenden Maße können nach dem jeweiligen Anwendungsfall
gewählt werden.
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Wenn man den Mittelstab 2 in Querrichtung gegenüber den beiden Außenstäben
3 versetzt, stehen zur Befestigung noch zwei oder, wenn man den Versatz größer wählt,
nur noch eine Lochreihe zur Verfügung. Man wird dabei in der Mehrzahl der Fälle
die erstgenannte Alternative wählen, da hierbei die Auflagefläche zwischen den Einzelstäben
größer und das Stabelement somit insgesamt stabiler wird.
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Figur 5 zeigt mehrere der Stabelemente 1 der Figuren 1 bis 4 in einem
zu verschiedenen Flächengebilden montierten Zustand.
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Bei dem in Figur 5 gezeigten linken Gebilde handelt es sich um ein
Viereck, während das in Figur 5 rechts dargestellte Gebilde ein Dreieck ist. Zur
Herstellung der Gebilde werden mehrere Stabelemente 1 über die jeweils an den Längsenden
vorhandenen Schlitze 4 und Zapfen 5 miteinander verbunden.
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Dies geschieht durch Einführen des Mittelstabes (Zapfen) des einen
Stabelemetes in den entsprechenden Schlitz des
anderenStabelementes.
Die Befestigung der Stabelemente aneinander wird hierbei in der Regel über ein Befestigungsloch
der mittleren Reihe der beiden Außenstäbe des einen Stabelementes und über ein Befestigungsloch
der mittleren Reihe des Mittelstabes des anderen Stabelementes vorgenommen. In Figur
5 ist ein Schraubenbolzen 12 dargestellt, über den die Verbindung hergestellt ist.
Es versteht sich, daß sich dabei zwischen den beiden Stabelementen beliebige Winkel
einhalten lassen, wenn nur Schlitz und Zapfen eine ausreichende Länge besitzen.
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Bei den in Figur 5 dargestellten Flächengebilden sind die einzelnen
Stabelemente so angeordnet, daß die durch den Mittelstab 2 gebildete Feder 6 jeweils
in das Innere des Flächengebildes weist, während die zugehörige Nut 7 an der AuBenseite
angeordnet ist. Über die Feder 6 lassen sich nunmehr entsprechende Aussteifungs-
und/oder Ausfachungselemente anschließen. Hierbei kann es sich beispielsweise um
flexible Materialien handeln, wie das in Figur 5 schematisch angedeutete Gewebe
14. Dieses wird auf die Feder 6 gelegt und kann dort über die vorhandenen Befestigungslöcher
verschraubt werden. Die Befestigungselemente hierfür sind in Figur 5 nicht dargestellt.
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Um aus mehreren der in Figur 5 dargestellten Flächengebilde räumliche
Gebilde zu schaffen, werden die Stabelemente der einzelnen Gebilde über Verbindungselemente
16 miteinander verbunden. Hierbei kann es sich beispielsweise um starre Winkelelemente,
mit Scharnier versehene Elemente oder um flexible Elemente, wie die in Figur 5 dargestellten
Gummilappen, handeln. Zur Aufnahme der Verbindungselemente 16 dienen die jeweiligen
Nuten 7 der Stabelemente. Die Verbindungselemente können auch hier wieder durch
die vorhandenen Befestigungslöcher in einfacher Weise an den Stabelementen montiert,
beispielsweise mit diesen verschraubt werden.
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In Figur 6 ist ein aus vier Stabelementen 1 zusammengesetztes Flächon!eliilde
dur!lootollt. Die hier verwendeten Stabelemente zeichnen sich gegenüber den vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen dadurch aus, daß der Abstand zwischen den beiden
äußeren Lochreihen und den Längskanten der Stäbe genau festgelegt ist und dem halben
Abstand (e/2) zwischen den Befestigungslöchern der einzelnen Reihen entspricht.
Diese Ausführungsform ist besonders für Anwendungsfälle geeignet, bei denen man
Stabelemente ausschließlich zu rechteckigen Gebilden zusammensetzen will. Es ergibt
sich hieraus nämlich der Vorteil, daß bei rechtwinklig aneinander befestigten Stabelementen
die jeweils nach innen weisenden Federn nahezu bündig aneinanderstoßen, so dal3
nämlich wirkende Freiräume entfallen. Bei den in Figur 6 dargestellten Stabelementen
entspricht somit die Breite der einzelnen Elemente genau dem doppelten Abstand zwischen
den Befestigungslöchern der einzelnen Reihen.
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Es versteht sich, daß zur Ermöglichung von bestimmten Anschlüssen,
beispielsweise von weiteren Stabelementen zur Aussteifung bzw. Ausfachung, die mit
der entsprechenden Feder verbunden werden, wie das in Figur 6 dargestellte Element
20, das Lochmuster auch in Längsrichtung des Stabelementes festgelegt sein muß.
Mit anderen Worten, der Abstand zwischen den Befestigungslöchern und den jeweiligen
querkanten (Stabende) der Stäbe sollte konstant sein und, um Anschlüsse der vorstehend
genannten Art zu ermöglichen, vorzugsweise ebenfalls "8/2" oder ein Vielfaches davon
betragen. Hierbei fällt somit die Querkante entweder mit einem Loch der mittleren
Reihe oder mit den beiden zugehörigen Löchern der äußeren Reihe zusammen.
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Bei der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform fallen die Stabendkanten
immer mit einem Befestigungsloch der mittleren Reihe zusammen. Hierdurch können
weitere Stabelemente 20 und 22 rechtwinklig über Nut 7 und Feder 6 angeschlossen
und über die vorhandenen Befestigungslöcher verschraubt werden, wie bei 21 gezeigt.
Die Anbringung von Versteifungselementen ist in üblicher Weise möglich, wie dies
bei dem Winkel 23 in Figur 6 gezeigt ist.
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Es sei schließlich noch auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Stabelementes hingewiesen, bei der die mittlere Heihe der Betestigunyslocher nur
im Bereich von Schlitz und/oder Zapfen mit mindestens einem Loch versehen ist. Bei
dieser Ausführungsform sind somit die mittleren Befestigungslöcher auf maximal ein
Loch reduziert, das am mittleren Einzelstab im Bereich von Schlitz und/oder Zapfen
zur Befestigung von anderen Stabelementen dient.
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Naturgemäß können im Bereich von Schlitz und Zapfen auch mehr als
ein Loch der mittleren Reihe vorgesehen sein.
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Offensichtlich ist es bei dieser Ausführungsform nicht möglich, die
drei Stabelemente über die Löcher der mittleren Lochreihen aneinander zu befestigen,
da ja bei den Stäben keine durchlaufende mittlere Lochreihe vorgesehen ist. Die
Befestigung kann jedoch hierbei über die beiden äußeren Lochreihen vorgenommen werden.
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Es ist naturgemäß auch möglich, ein Stabelement zusammenzusetzen,
bei dem die beiden äußeren Stäbe mit einer durchlaufenden Reihe von mittleren Befestigungslöchern
und der mittlere Stab nur mit zwei äußeren Befestigungslöchern der mittleren Reihe
versehen ist. Auch der umgekehrte Fall ist denkbar. Um das System nicht zu komplizieren,
wird man in der Regel jedoch von drei einheitlich ausgebildeten Grundelementen ausgehen.
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