-
Bauelemente und damit hergestellte Muster Es besteht vielfach das
Bedürfnis, Flächenmuster und von einzelnen Flächen begrenzte Raumgebilde serienweise
aus Bauelementen in verschiedenen miteinander zusammenhängenden Größen so herzustellen,
daß die 'verschiedenartigsten Zusammenstellungen möglich sind, um dadurch möglichst
viele voneinander abweichende geschmackliche oder technische Effekte auszulösen.
Ein solches Bedürfnis besteht beispielsweise bei der Musterung von Tapetenstreifen,
desgleichen bei Gestaltung von Bauelementen für Fliesenwände oder auch von Decken
usw. Auch bei Raumgebilden, wie z. B. bei Behältern oder Abzweigungen von Rohrleitungen,
ist es neuerdings oft notwendig, solche Raumgebilde aus einzelnen Bauelementen zusammenzusetzen,
die in geeigneter Weise verbunden werden.
-
In allen diesen Fällen würde es von großem Vorteil sein, wenn mit
einem einzigen oder nur möglichst wenigen Bauelementen eine größtmögliche Anzahl
von verschiedenen Flächenmustern oder Raumgebilden hergestellt «=erden kann.
-
Nach der Erfindung ist diese Gestaltung dadurch erreicht, daß die
Bauelemente von Linien begrenzt sind bzw. die damit hergestellten Muster aus Linien
bestehen, deren Längenmaße Glieder von geometrischen Reihen mit dem Quotienten
0,5 #-E-0,5 oder die Summe mehrerer derartiger Glieder sind. Die Glieder
solcher Reihen haben die besondere Eigenart, daß viele verschiedene nach ihnen bemessene
Bauelemente durch bestimmte, sich hierbei stets wiederholende Winkel im Zusammenhang
stehen. Dadurch gewinnen derart bemessene Bauelemente die Eigenschaft, in verschiedener
Weise zu größeren Flächenmustern zusammenstellbar zu sein. Durch solche Aneinanderreihung
derart bemessener Bauelemente ergeben sich als Summe der einzelnen Kanten wieder
Begrenzungslinien, die geometrischen Reihen mit demselben Quotienten zugehören.
Stets lassen sich deshalb derart bemessene Bauelemente zu den verschiedensten Flächenmustern
und Raumbegrenzungen zusammensetzen, ohne daß zwischen den einzelnen Bauelementen
tote Ecken oder unregelmäßige Winkel gebildet würden. In den meisten Fällen können
hierbei mit ganz wenigen derartigen Bauelementen die verschiedenartigsten Flächenmuster
und Raumgebilde hergestellt werden. Wenige in obiger Weise ausgebildete Fliesen
können zu beliebig vielen Mustern zusammengesetzt werden. Das gleiche gilt von Decken
oder Wänden, die man aus einzelnen solchen Bauelementen zusammensetzen kann. In
der Blech verarbeitenden Industrie eignen sich solche Bauelemente wegen ihrer vielseitigen
Anwendbarkeit besonders zur Massenherstellung, da dieselben auf Lager gehalten werden
können.
-
Zur Herstellung derartiger Bauelemente
werden zweckmäßig
entsprechend eingeteilte Maßstäbe und Grenzlehren verwendet, welche die auszuführenden
Abmessungen der besse-.. ren Übersichtlichkeit wegen zahlenmäßig nur" abgerundet
angeben, jedoch die einzuhaltenden den Längenmaße durch Anschläge als Größt-und
Kleinstmaße genau festlegen. Ebenso sind die bei jedem Bauelement einzuhaltenden
Winkel vorgeschrieben, damit entsprechende Bauelemente in der beabsichtigten Weise
zusammengefügt werden können.
-
Das Auslegen solcher Bauelemente auf Fußböden, Wänden u. dgl. wird
durch Maßstäbe erleichtert, welche die vorerwähnte Aneinanderreihung zeigen und
übersichtlich angeben, welche Zusammenstellungen so gestalteter Bauelemente möglich
sind. Hierbei ergibt die Summe der Seitenlängen derartig aneinandergereihter Bauelemente
wieder Maßzahlen, welche als Glieder der vorbeschriebenen geometrischen. Reihen
betrachtet werden.
-
Auf den Zeichnungen sind verschiedene Anwendungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Fig. i ist die schematische Gestaltung zweier verschieden großer Bauelemente
aus Längenmaßen m, n und n + m obiger Reihen. Fig.2 zeigt schematisch eine
andere Anwendung derselben Längenmaße wie bei Fig. i.
-
Fig, 3 ist ein Beispiel einer Ausführung mit kreisbogenförmigen Begrenzungslinien,
wo-, bei ya + m Halbmesser der gewellten Linie, 2 # n +. in Halbmesser der
Seiten des Bogendreiecks ist.
-
Fig.-4 ist ein aus einzelnen Streifen zusammengesetztes Linoleum-
oder Tapetenmuster. Fig. 5 ist ein unsymmetrisches fünfseitiges Fliesenmuster, welches
nach denselben Längenmaßen hergestellt ist. .
-
Z "Fig. 6 veranschaulicht ein auf Trägerrosten rixhendes Glasoberlicht.
Fig.7 zeigt einen OÜerschnitt durch dieses Oberlicht.
-
Fig.8 ist als Beispiel eines aus solchen Bauelementen zusammengesetzten
Raumgebildes die Ansicht eines Hosenrohres.
-
Fig. g .ist die schematische Darstellung einer Grenzlehre.
-
Fig. io ist die schematische Darstellung eines Maßstabes.
-
Eine geometrische Reihe lautet in allgemeiner Form a;a.q;a.q°;a#qü...;a.qn-i,
wobei a das Anfangsglied genannt wird. Setzt man hierin Anfangsglied a -
Quotient q - o,5 # y`5 -;- o,5, so erhält man Unterlagen zur Berechnung der
Spalte R der nachstehenden Aufstellung, deren Spalten R und A als durch obigen Quotienten
q bedingte, daher bei allen hier verwendeten geometrischen Reihen gleichbleibende
Verhältniszahlen betrachtet werden können, die nur noch durch das.jeweils gewählte
Anfangsglied a beeinflußt werden.
-
Diese Berechnung R ist nachfolgender Aufstellung vorangestellt. Umgerechnet
ergeben sich hieraus die in der nächsten Spalte angeg®benen Ausführungsmaße
A, welche wirkliche Seitenlängen der Bauelemente angeben. Die Ausführungsmaße
A sind maßgebend für die Abmessungen der Grenzlehren gemäß Fig. g und für die verschiedenen
Teilungen der Maßstäbe gemäß Fig. io.
Berechnung R Ausführungsmaße A Nennmaße N |
a = q = 0,5 # 1V5 -I- 0,5 = 1,618 1 |
q2 = 0,5 v5 -E- 1,5 = 2,618 3 |
q2 = 1 1v5 -I- 2 = 4236 4 |
q4 = 1,5 # y5 -f- 3,5 = 6,854 7 |
2,5-1/5 -f- 5,5 = ii,ogo 11 |
4 1V5 -!- 9 = 17,944 18 |
6,5 # 1V5 -I- 14,5 = 29,034 29 |
USW. USW. USW. |
In der letzten Spalte obiger Aufstellung sind die Nennmaße N angegeben. Diese Nennmaße
sind nicht etwa willkürlich abgerundete Ausführungsmaße A, sondern sie sind bei
Reihen mit verschiedenen Anfangsgliedern a eindeutig ableitbar. Z. B ist in obiger
Aufstellung die Reihe der unter Spalte R aufgeführten letzten Summanden o,5, 1,5,
2, 3,5 usw. die Hälfte der danebenstehenden Nennmaße N. Da diese Nennmaße abwechselnd
größer und kleiner als die Ausführungsmaße A sind, so werden sie nur im Sinne von
Größennummern zur Bezeichnung der nach diesen Reihen gestalteten Bauelemente verwendet,
um die umständlichere Angabe der wirklichen Ausführungsmaße A zu vermeiden.
-
Jedoch ist aus dieser Aufstellung auch eine den drei Zahlenreihen
R, A und N gemein-
Same Eigenschaft ersichtlich. Jedes nachfolgende
Glied jeder Reihe ist die Summe der beiden- vorhergehenden Glieder. Das ist der
Grund, weshalb die übersichtlichen Nennmaße N in allen Fragen, welche die Zusammensetzung
verschiedener so gestalteter Bauelemente betreffen, alle hierbei in Betracht kommenden
Kombinationsmöglichkeiten völlig genau wiedergeben. Z. B. entspricht der Ausrechnung
einer solchen Zusammensetzung in Nennmaßen 2 # i r + 7 = 29 genau die Ausführung
2 # I i,090 -E- 6,854 = 29,o34, wobei man jederzeit die leicht anzugebenden Nennmaße
N in Ausführungsmaße übertragen kann. Es ist daher berechtigt, im folgenden wie
auch bei der praktischen Gestaltung nur noch Nennmaße N anzugeben.
-
Für die Zwecke der Erfindung kommen nun alle geometrischen Reihen
mit obigem Quotienten q = 0,51/5 10,5 in Betracht, wobei. das Anfangsglied a verschiedene
Werte haben kann, z. B. o,2 # V-5 oder i oder y'5 oder 5.
Berechnung R Ausführungsmaße A Nennmaße N |
1/5 = 2,236 |
a # q = 2,5 -I- o,5 # 1/5 = 3.6i8 5 |
a # q2 = 2,5 + i,5 - v5 = 5,854 5 |
a # q3 = 5 +2 -1/5 = 9472 io |
a # q4 = 7,5 -I- 3,5 # 1/5 = i5,326 i5 |
USW. USW. 25 . |
40 |
Diese Berechnung entspricht der vorangestellten allgemeinen Beschreibung geometrischer
Reihen und enthält die die Produkte des obigen Anfangsgliedes )/-5 mit den vorher
angegebenen Werten von q,
q2, q3 usw.
-
Die so berechneten Nennmaße N entsprechen den auf dem Maßstab angegebenen
Kombinationen der Bauelemente, während die in den unteren Skalen V bis IX ersichtlichen
Kombinationen die wie vorstehend in dieser Beschreibung ausgerechneten Nennmaße
sind.
-
Der Maßstab gemäß Fig. io gibt in den Spalten 11I, VI und IX noch
weitere ähnliche Kombinationen an. Mit der letzten Reihe der obigen Zusammenstellung
soll gezeigt sein, daß auch hier in jeder Spalte nachfolgende Kombinationen als
Summe der beiden vorhergehenden betrachtet werden können. Je nach der Voraussetzung,
z. B. ml = i i, n2 = 18 oder m2 = 18, n3 = 29, sind in der vorhergehenden Zusammenstellung
zwei verschiedene Kombinationsmöglichkeiten nebeneinandergestellt, welche den aus
den Tafeln ersichtlichen vielfachen Gestaltungsmöglichkeiten entsprechen. Offenbar
ist dieser Maßstab gemäß Fig. io nicht nur für die Eintei-Maßstäbe der in Fig. io
gezeigten Art sollen durch Beschränkung der Zahlenangaben auf Nennmaße N übersichtlich
alle Kombinationsmöglichkeiten zeigen, welche durch die Anwendung von zwei verschiedenen
Bauelemer_-ten m und va gegeben sind, wobei m und n zwei einander folgende Glieder
derselben Reihe sind. ' Dieses wird dadurch ermöglicht, daß die bei den beabsichtigten
Kombinationen mehrerer derartiger Bauelemente sich ergebenden Gesamtmaße wieder
zu Nennmaßen N bestimmter Reihen werden. Diese Kombinationen sind hier als Summen
x # n + y # m ge-
schrieben. Bei dem Maßstab gemäß Fig. io ergeben
sich hierbei in den oberen Skalen I bis IV als Summe der Seitenlängen derartig aneinandergereihter
Bauelemente Maßzahlen, welche der vorerwähnten Reihe mit dem Anfangsglied 11-5 entsprechen,
wie nachstehend ersichtlich ist. Jung der darauf angegebenen Nennmaße N brauchbar,
sondern er zeigt auch alle Gestaltungsmöglichkeiten, falls die mit so gestalteten
Bauelementen zu belegenden Gesamtmaße zwischen 76 und 105 liegen.
-
In Fig. io sind ferner die Ausführungsmaße zweier geometrischer Reihen
mit obigem Quotienten aufgetragen, deren Anfangsglieder a sich (Zeile IV : V) wie
1/5 : i verhalten. Diese Verhältniszahl ist gewählt, weil sich hierbei stets je
zwei Glieder der Zeile IV, z. B. 65 + 105, je vier Gliedern der Zeile V,
z. B. 18 + 29 + 47 -I- 76 = 170, gegenüberstellen lassen.
Dadurch kann man solche Maßstäbe gemäß Fig. io stets miteinander gegenüberstehenden
vollständig aufgeteilten Gliedern solcher Reihen abschließen.
-
Die in Fig. i schematisch dargestellten Bauelemente sind nach Maßstäben
anzufertigen, welche die Ausführungsmaße A, z. B. in = 26, 18 mm,
se = 42,36 mm, ia +. In
= 68,54 mm, und die hierbei gebildeten Winkel 36 und
144' angeben. Aus dem Maßstab gemäß Fig. io kann beispielsweise die Gesamtbreite
2 n + nz der gezeichneten drei Bauelemente entnommen werden.
Fig.2
zeigt schematisch Bauelemente, zu deren Herstellung eine Grenzlehre erforderlich
wäre, welche genau die Gesamtbreite 2 n -1- na und Seitenlänge n -1--
m sowie die hier entstehenden Winkel72 und 1o8° angibt. Der Maßstab gemäß
Fig. 1o ermöglicht hier die genaue Einteilung der Gesamtbreite n -E- na +
n, wodurch die Kombination dieses Bauelements von den Umrissen gemäß Fig.
2 mit dem innenliegenden Bauelement der Fig. i entsteht.
-
Fig. 3 zeigt eine kreisbogenförmige Gestaltung, wobei die Halbmesser
dieser Kreisbogen ya -E-. z11 und 211 -E- m sowie die Lage der zugehörigen
Mittelpunkte durch das Schema nach Fig. i bestimmt sind. Die in Fig. 3 eingetragenen
Hilfslinien zeigen, daß man ,auch hier die verschiedenen Kombinationen derartiger
Muster dem Maßstab gemäß Fig. i o ohne umständliche Rechnung entnehmen kann.
-
Das in Fig. 4 dargestellte Gesamtmuster ist aus Tapetenstreifen gleicher
Breite zusammengesetzt. Hierbei sind die Streifen V gleichgemustert, aber seitenverkehrt
nebeneinandergelegt. Der Mittelstreifen S ist abweichend gemustert. Die seitliche
Begrenzung der Streifen h und S entspricht in den in Fig. q. betonten Umrissen der
Grenzlehre gemäß Fig. g. Aus Fig. q. ist ersichtlich, daß man durch Verschiebung
dieser Grenzlehre dieses Gesamtmuster vollständig aufzeichnen kann, da man hierbei
nur die von der Grenzlehre bestimmten Ecken und Schnittpunkte zu verbinden braucht.
In Fig. q. ist die hierzu notwendige Verschiebung der Grenzlehre gemäß Fig. 9 angegeben
mit 113 und 211s -E- 11a2, was als Gesamtbreite jedes Streifens 3",+'»1.. ergibt
(vgl. Fig. io).
-
Durch diesen Gebrauch der Grenzlehre gemäß Fig. 9 wird hierbei die
übereinstimmende Begrenzung aller nebeneinanderzulegenden Streifenränder gewährleistet,
welche nicht nur gleichgerichtet, sondern auch um 18o° gedreht, d. h. einander entgegengerichtet
ausgelegt werden können. Diese Gestaltung derart zusammengelegter Gesamtmuster ist
weitgehend anpassungsfähig. Bei entsprechender Einteilung der seitlichen Begrenzung
können weitere Gesamtmuster dadurch erreicht werden, daß die einzelnen Streifen
TT und S auch in ihrer Längsrichtung verschiebbar gestaltet werden. Auch könnte
man die Breite der Flächenstreifen im Verhältnis z11 : n verschieden wählen.
-
Fig. 5 ist eine Fliesengestaltung, bei welcher die auf jedem Flächenelement
vorkommenden Winkel 72, 1o8 und 14q.° die verschiedenartigsten Zusammenlegungen
ermöglichen. Diese unsymmetrisch fünfseitigen Flächenelemente kann man nach der
Aufteilungsskizze in Fig.5 als ein Flächenmuster betrachten, welches aus zwei Dreiecken
gemäß Fig. i und einem Parallelogramm gemäß Fig. 2 mit der Seitenlänge n zusammengestellt
ist. Fig.5 zeigt verschiedene Zusammensetzungen dieser fünfseitigen Flächenmustet.
Es sind einige sich hierbei ergebende Längenwerte eingetragen, wonach sich auch
hierbei wieder die Glieder der vorbehandelten Reihe m, n, n -E- an, 2 y1
.-f- m usw. ergeben. Auf der rechten Seite der Fig. 5 sind derartig gestaltete
Fliesen pfeilförmig zusammengefügt, wodurch beispielsweise bei einer derartigen
Pflasterung die Verkehrsrichtung betont werden kann.
-
Fig. 6 zeigt die Verbindung nach Fig. i bis 5 gestalteter Bauelemente
mit einem Trägerrost, was beispielsweise bei Glaswänden, Oberlichtfenstern oder
Trockendecken notwendig ist. Es ergibt sich hieraus, daß auch solche Trägerroste
ebenso wie etwa das Gitterwerk geschmiedeter Torwege u. dgl. ebenso wie Fig. i bis
5 gestaltet werden können. Bei Fig.6 könnte so vorgegangen werden, daß zunächst
die Hauptträger T nach den Längenwerten der vorgenannten Zahlenreihen verlegt werden.
Darüber könnten dann (vgl. Fig. 7) entsprechend den vorerwähnten Flächenmustern
die Dreiecksverbände A B C und A' B' C ausgelegt werden, welche einige
Verbindungsstäbe und die Bauplatten tragen. Solche (etwa gemäß A B C in Fig.
6 verbundene) Gitterfelder können fabrikmäßig in großer Zahl hergestellt werden
und ermöglichen die verschiedenartigsten Zusammenstellungen, ohne daß hierbei an
den dargelegten Gestaltungsmitteln etwas geändert wird.
-
Fig. 8 zeigt als Beispiel räumlicher Gestaltung ein Hosenrohr, welches
mit Zehneckquerschnitten endet, die durch kreisrunde Flansche in die Anschlußrohre
übergehen. Dieses Hosenrohr ist aus Bauelementen zusammengesetzt, deren Kantenlängen
als Glieder vorgenannter Reihen bemessen sind. Es wiederholen sich hierbei einzelne
zunächst als Blechplatten angenommene Bauelemente in großer Anzahl mit gleichen
Abmessungen, so daß diese fabrikmäßig hergestellt und vorrätig gehalten werden können.
Man kann die Ränder solcher Blechplatten durch Schweißung zu den Kanten des Raumgebildes
gestalten. Um die Gesamtlänge der Schweißverbindungen zu verringern, wird man in
manchen Fällen zweckmäßiger so vorgehen, daß auch hierbei mehrere Bauelemente entsprechend
den vorerwähnten Flächenmustern ähnlich Fig. 2 oder 5 zusammenhängend angefertigt
werden, wobei innerhalb dieser Flächenmuster die Kanten des Raumgebildes durch Biegung
gestaltet werden. Man kann dann entsprechend zurechtgebogene Flächenmuster
entweder
mit anderen Flächenmustern ähnlicher Art oder auch mit einzelnen Flächenelementen
durch kürzere Schweißnähte verbinden.
-
An Stelle von ebenen Bauelementen können auch gewölbte Bauelemente
oder auch solche Bauelemente verwendet werden, die durch gekrümmte Linien begrenzt
sind. Beispielsweise zeigt Fig. 3 solche Bauelemente; welche zur Zusammensetzung
eines Kugelbehälters notwendig sind.
-
Fig.9 zeigt schematisch eine Grenzlehre, welche die Winkel
7:2, io8 und i44° genau auszuführen ermöglicht. Außerdem sind die einzuhaltenden
Längenwerte n3, m2 und n3 -E- m2 als Ausführungsmaße aufgetragen. Dadurch, daß dieseAusführungsmaßejedoch
mit den zugehörigen Größen- oder Nennmaßen 18, 29, 47 bezeichnet sind, ist eine
leichtere Verständigung mit allen bei der Herstellung und Verwendung solcher Bauelemente
beteiligten Stellen ermöglicht, als wenn man ohne dieses Hilfsmittel genötigt wäre,
fortwährend die genauen Ausführungsmaße, z. B. 17,944 oder 29,034, zu wiederholen.
-
Längenwerte, deren genaueste Einhaltung beim Zusammenfügen nach solchen
Lehren gestalteter Bauelemente besonders wichtig ist, wie z. B. die Gesamtlänge
a - (2 n3 + m,) in Fig. 9, werden derart durch Anschläge g begrenzt, daß
auf dem oberen Teil der Lehre die Größtmaße, auf dem unteren Teil der Lehre die
Kleinstmaße festliegen, was eine sehr genaue Ausführung ermöglicht.
-
Derart können alle zur Ausführung wiederholt anzufertigender Bauelemente
notwendigen Längenwerte und Winkel durch Grenzlehren festgelegt werden. Die Anwendung
solcher Grenzlehren zur Gestaltung von Flächenmustern ist in Fig.4 erläutert,
-wo diese Grenzlehre gemäß Fig. 9 bei den Begrenzungen A B der Flächenstreifen
V und S verkleinert angedeutet ist, um nachzuweisen, wie durch Verbindung ihrer
Ecken dieses Flächenmuster der Fig. 4 gefunden- wurde.
-
Fig. io zeigt einen Maßstab, dessen Einteilung weiter oben beschrieben
ist. Solche Maßstäbe ermöglichen es, bei Verwendung mehrerer Bauelemente verschiedener
Kantenlängen an und n leicht diejenige Zusammenstellung anzugeben, welche
einem gegebenen Längenwert x - in -E- y - it entspricht. Dies wird
dadurch erreicht, daß auf dem oberen Teil des Maßstabes den Kombinationen
2 m + n, 3 n -}- m, 4 n -f - 3 M unten n + m,
2n+ m, 3n+ 2m, 5n+31", usw. gegenübergestellt sind. Dabei gelten einheitlich auf
je zwei sich gegenüberliegenden Zeilen I und VIII die Längenwerte na,
= i i, yt2 = 18; auf Zeile II und VII die Längenwerte m2 = 18, n3
= 29; auf Zeile III und VI die Längenwerte Ms = 29, n4 = 47. Man kann
daher auf demselben Maßstab die Gesamtlänge obiger Kombinationen für verschiedene
Längenwerte der so gestalteten Bauelemente ablesen.
-
Natürlich kann sich ein solcher Maßstab über ein weiter ausgedehntes
Gebiet erstrekken, als dies Fig. io zeigt, welche nur der Deutlichkeit wegen auf
wenige Glieder der so dargestellten Reihen beschränkt worden ist. Da dieselben Kombinationsmöglichkeiten
auch für die Hälften der in Fig. io aufgetragenen Längenwerte gelten, so sind am
Rand von Fig. io diese Hälften der angegebenen Längenwerte durch Pfeilspitzen kenntlich
gemacht.