DE69129043T2

DE69129043T2 - KIT

Info

Publication number: DE69129043T2
Application number: DE69129043T
Authority: DE
Inventors: Frederic Lange
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-12-11
Filing date: 1991-12-11
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2011-12-12
Also published as: DE69129043D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen modulare, strukturelle Rahmensysteme bzw. Bausätze und insbesondere Befestigungsplatten, einheitliche Klemmbänder und eine Verbindungsvorrichtung dafür.The present invention relates generally to modular structural frame systems or kits and, more particularly, to mounting plates, unitary clamp bands and a connecting device therefor.

Das Handwerk, Strukturen bzw. Tragwerke herzustellen, ist allgemein bekannt. Ein typischer Holzrahmen, der Pfosten von 2 Inch auf 4 Inch (5 cm auf 10 cm) verwendet, wird für eine Konstruktion seit vielen Jahren verwendet, wobei eher Metallpfosten verwendet worden sind. Zudem sind für die Herstellung von Rohrleitungs-, von Rohr-, von "T"- oder "I"-Trägern und ähnlichen Strukturelementen Stahl, Aluminium, Holz, Kunststoff und andere Materialien verwendet worden. Typischerweise sind Pfosten und andere Strukturelemente mittels Nägeln, mittels mit Widerhaken versehenen Platten, mittels Bolzen, mittels Niete und ähnlichem miteinander verbunden worden. Andere Tragwerke verwendeten Stäbe und Träger, die durch andere Verfahren zum Befestigen, wie zum Beispiel das Seilfestbinden, das spezielle Kerbschneiden, das auf Gehrungschneiden und das Ineinanderschieben, und ähnliche Verfahren verbunden wurden, um feste und einfache Verbindungen zu erzielen, so daß eine Vielfalt von Tragwerken gebildet wird. Im Laufe der Zeit sind Baumaterialien, wie zum Beispiel Stein, Holz, Stahl und ganz neue Zusammensetzungen in der Größe, dem Gewicht und der Festigkeit standardisiert worden. Die Einführung von versteiften Rahmen oder räumlichen Tragwerken gestattete, daß Baumaterialien ein geringeres Strukturgewicht hatten und daß sich die Spannweite vergrößerte, was zu größeren Verhältnissen zwischen Festigkeit und Gewicht führte. Die häufigste Konstruktionspraxis, die beim Aneinanderbefestigen von Bauelementen einer Struktur verwendet wurde, beruht jedoch noch auf herkömmlichen Vorrichtungen, wie zum Beispiel Nägeln, Niete, Bolzen und ähnlichen Befestigungseinrichtungen. Auch haben Baumaterialien im allgemeinen eine feste Masse oder ein zusammengefügtes Verstärkungselemente benötigt zum Lagern oder zum Transportieren den maximalen Raum. Zudem sind Verbindungsmechanismen zum schnellen Verbinden/Lösen für Strukturelemente bekannt, wie zum Beispiel der in dem U.S. Patent Nr. 4,776,721 gezeigte, so daß sie schnell zusammen- und auseinandergebaut werden können, ohne daß bei der Strukturfestigkeit ein Kompromiß eingegangen wird. Derartige Verbindungsmechanismen verwendeten jedoch Klemmmechanismen, die sich um den Umfang von Abschnitten der Strukturelemente erstrecken, wobei somit deren Aufbau und/oder der Anbringungsort von einem Strukturelement an dem anderen eingeschränkt wird, das heißt, daß eine lineare Endrohrverbindung an der Seitenwandung eines anderen Rohres nicht angebracht wird, etc., und es würde oft die Verbindung durch den Verbindungsmechanismus hindurch nicht gestattet werden. Die Verbindungsmechanismen zum schnellen Verbinden/Lösen aus dem Stand der Technik können auch nur jeweilige männliche/weibliche Strukturelemente dadurch ver binden, daß die Orientierung geändert wird und daß die radiale Translation und/oder die Verschiebung von einemoder mehreren Elementen geändert wird, um die männliche/weibliche Schnittstelle miteinander zu verbinden.The craft of building structures is well known. A typical wood frame using 2 inch by 4 inch posts has been used for construction for many years, with metal posts being more commonly used. In addition, steel, aluminum, wood, plastic and other materials have been used to make pipe, tube, "T" or "I" beams and similar structural members. Typically, posts and other structural members have been joined together by means of nails, barbed plates, bolts, rivets and the like. Other structures have used rods and beams joined by other fastening methods such as rope tying, special notching, mitering and nesting and similar methods to provide strong and simple connections, thus forming a variety of structures. Over time, building materials such as stone, wood, steel and entirely new compositions have become standardized in size, weight and strength. The introduction of stiffened frames or space frames allowed building materials to have a lower structural weight and spans to increase, resulting in greater strength-to-weight ratios. However, the most common construction practice used in attaching the building elements of a structure together still relies on traditional devices such as nails, rivets, bolts and similar fastening devices. Also, building materials generally have a solid mass or assembled reinforcement members requiring maximum space for storage or transportation. In addition, quick connect/disconnect connection mechanisms are known for structural members, such as that shown in U.S. Patent No. 4,776,721, so that they can be quickly assembled and disassembled without compromising structural strength. However, such connection mechanisms have used clamping mechanisms extending around the perimeter of portions of the structural members, thus limiting their construction and/or the location of attachment of one structural member to another, i.e., not attaching a linear end pipe connection to the sidewall of another pipe, etc., and often would not allow connection through the connection mechanism. The prior art quick connect/disconnect connection mechanisms may also only connect respective male/female structural elements by changing the orientation and changing the radial translation and/or displacement of one or more elements to interconnect the male/female interface.

Es besteht somit der Bedarf nach modularen strukturellen Rahmensystemen, die Komponenten enthalten, welche die Nachteile der Verbindungsmechanismen aus dem Stand der Technik überwinden.There is therefore a need for modular structural frame systems that contain components that overcome the disadvantages of the state-of-the-art connection mechanisms.

Die WO 89/07034 zeigt ein Verfahren zum koparallelen Verbinden von wenigstens zwei Metallplatten, wobei jede Platte eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, die eine Dicke definieren, wobei jede Platte planar ist und wenigstens eine erste Verbindungsöffnung aufweist, die in der Platte ausgeformt ist und sich durch die ersten und zweiten Seiten erstreckt, wobei die erste Öffnung eine Form aufweist und wobei die ersten Seiten der ersten und zweiten Platten eine aufeinander abgestimmte Formgebung haben, so daß sie aneinanderstoßen. Die WO 89/07034 zeigt zudem eine Halteeinrichtung, die in den ersten Öffnungen der ersten und zweiten Platten angeordnet ist, so daß sie an die ersten Öffnungen und an die zweiten Seiten der ersten und zweiten Platten anstößt, um die ersten und zweiten Platten zusammenzuklemmen, während durch die ersten Öffnungen der ersten und zweiten Platten eine Verbindung zugelassen wird. Bevor die Platten aneinandergefügt werden, kann die Halteeinrichtung aus der WO 89/07034 in den ersten Öffnungen der ersten und zweiten Platten entfernbar angeordnet sein und sie weist ein Rohr mit einem Querschnitt auf, der der Form der ersten Öffnungen entspricht und sich über die zweiten Seiten hinaus und konzentrisch zu den ersten Öffnungen der ersten und zweiten Platten erstreckt.WO 89/07034 discloses a method for co-parallel joining at least two metal plates, each plate having a first side and a second side defining a thickness, each plate being planar and having at least a first joining opening formed in the plate and extending through the first and second sides, the first opening having a shape and the first sides of the first and second Plates have a coordinated shape so that they abut one another. WO 89/07034 also shows a retaining device which is arranged in the first openings of the first and second plates so that it abuts the first openings and the second sides of the first and second plates to clamp the first and second plates together while allowing connection through the first openings of the first and second plates. Before the plates are joined together, the retaining device of WO 89/07034 can be removably arranged in the first openings of the first and second plates and it comprises a tube with a cross-section which corresponds to the shape of the first openings and extends beyond the second sides and concentric with the first openings of the first and second plates.

Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Drehposition der ersten und zweiten Strukturelemente in bezug zueinander verändert werden kann und eine Einrichtung zum Verhindern eines Verdrehens der ersten und zweiten Strukturelemente in bezug zueinander bei einer der Drehpositionen der ersten und zweiten Strukturelemente vorhanden ist.The present invention is characterized in that the rotational position of the first and second structural elements can be changed in relation to one another and a device for preventing rotation of the first and second structural elements in relation to one another at one of the rotational positions of the first and second structural elements is present.

Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung einer als Darstellung dienenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben ist.There now follows a detailed description of an illustrative embodiment of the present invention, which is described in conjunction with the drawings.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines modularen, strukturellen Rahmensystems gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei Abschnitte gestrichelt dargestellt sind;Fig. 1 is an exploded perspective view of a modular structural frame system according to the present invention, with portions shown in phantom;

Fig. 2 eine perspektivische Teilexplosionsdarstellung des modularen, strukturellen Rahmensystems der Fig. 1;Fig. 2 is a partially exploded perspective view of the modular structural frame system of Fig. 1;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des modularen, strukturellen Rahmensystems der Fig. 1 gemäß der Schnittlinie 3-3 in Fig. 1;Fig. 3 is a cross-sectional view of the modular structural frame system of Fig. 1 taken along section line 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht des modularen, strukturellen Rahmensystems der Fig. 1 gemäß der Schnittlinie 4-4 in Fig. 1;Fig. 4 is a cross-sectional view of the modular structural frame system of Fig. 1 taken along section line 4-4 in Fig. 1;

Fig. 5 eine Draufsicht des einheitlichen Klemmbandes des modularen, strukturellen Rahmensystems der Fig. 1 in seiner normalen Form;Fig. 5 is a plan view of the unitary clamp band of the modular structural frame system of Fig. 1 in its normal form;

Fig. 6 eine Perspektivansicht des einheitlichen Klemmbandes des modularen, strukturellen Rahmensystems der Fig. 1 in seiner einführbaren Form.Fig. 6 is a perspective view of the unitary clamp band of the modular structural frame system of Fig. 1 in its insertable form.

Alle Figuren sind zur leichteren Erklärung auseinandergezogen bzw. vergrößert. Die Vergrößerungen der Figuren in bezug auf die Anzahl, die Position, das Verhältnis und die Abmessungen der Teile zur Gestalt der bevorzugten Ausführungsform erklären sich oder werden für den Fachmann ersichtlich sein, nachdem das Folgende gelesen und verstanden worden ist. Zudem werden die exakten Abmessungen und dimensionalen Verhältnisse, um mit der speziellen Kraft, dem speziellen Gewicht, der speziellen Festigkeit und ähnliche Anforderungen übereinzustimmen, für den Fachmann ebenfalls ersichtlich sein, nachdem das Folgende gelesen und verstanden worden ist.All figures are exploded or enlarged for ease of explanation. The enlargements of the figures with respect to the number, position, relationship and dimensions of the parts to the shape of the preferred embodiment are self-explanatory or will be apparent to those skilled in the art after the following is read and understood. In addition, the exact dimensions and dimensional relationships to conform to the specific force, weight, strength and similar requirements will also be apparent to those skilled in the art after the following is read and understood.

Wo in den verschiedenen Figuren der Zeichnung Bezugszeichen verwendet wurden, bezeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen oder ähnliche Teile. Wenn zudem hier die Ausdrücke "erst/erste", "zweit/zweite", "Ende/Endabschnitt", "Innere/Innenraum", "Äußere/Außenseite", "Seite", "Kante" und ähnliche Ausdrücke verwendet werden, ist es so zu verstehen, daß diese Ausdrücke nur auf die Struktur bezug nehmen, die in der Zeichnung gezeigt ist, wie sie sich einer Person zeigen würde, die die Zeichnung betrachtet, und sie werden nur dafür verwendet, daß die Ausführungsform leichter beschrieben werden kann.Where reference numerals are used in the different figures of the drawing, the same reference numerals designate the same or similar parts. In addition, when the terms "first", "second", "end", "interior", Whenever terms such as "outer/outside", "side", "edge" and similar terms are used, it is to be understood that these terms refer only to the structure shown in the drawing as it would appear to a person viewing the drawing and are used only to facilitate description of the embodiment.

In der Zeichnung ist ein modulares, strukturelles Rahmensystem gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt und wird im allgemeinen mit 10 bezeichnet. Das System 10 weist erste und zweite, hohle Strukturbefestigungselemente 12 und 14 auf, die in einer bevorzugten Ausführungsform als hohle Parallelepipede, in der bevorzugten Ausführungsform als Quader und der am meisten bevorzugten Ausführungsform als Würfel gezeigt sind. Insbesondere weisen die hohlen Strukturelemente 12 und 14 Befestigungsplatten 16 auf, die durch ihre Kanten befestigt sind, um den hohlen Innenraum auszuformen und zu definieren, wobei die Platten 16 planar sind, wenn die Elemente 12 und 14 die Form von Parallelepipeden aufweisen, und wobei sie im allgemeinen die gleiche Größe und Form aufweisen, wenn die Elemente 12 und 14 die Form von Würfeln aufweisen. Die Platten 16 weisen ersten, äußere Seiten 18 und zweite, innere Seiten 20 auf, die eine Plattendicke definieren. In jeder der Platten 16 sind Verbindungsöffnungen 22 mit der gleichen Form und Größe ausgeformt, die sich durch die Seiten 18 und 20 erstrecken, wobei die Öffnungen 22 in der bevorzugten Ausführungsform symmetrisch sind und in der am meisten bevorzugten Ausführungsform in einer symmetrischen Form gezeigt sind. Von der Platte 16 erstreckt sich über die zweite, innere Seite 20 hinaus integral ein Rohr.24 mit einem Querschnitt, der der Form der Öffnung 22 entspricht, wobei das Rohr 24 einen freien Endabschnitt aufweist, der eine dritte Plattenseite definiert, die zu den Seiten 18 und 20 im allgemeinen parallel ist und von diesen beabstandet angeordnet ist. In dem freien Endabschnitt des Rohres 24 sind Kerben 26 ausgeformt und umfangsmäßig voneinander um zum Beispiel 300 beabstandet angeordnet. Das Rohr 24 ist im allgemeinen zylinderförmig und in der am meisten bevorzugten Ausführungsform kegelstumpf förmig und erstreckt sich in bezug auf die Seite 20 unter einem stumpfen Winkel, wobei die kegelstumpfförmige Form ein Ineinanderschieben der Platten 16 während der Lagerung und/oder des Transportes gestattet.In the drawings, a modular structural frame system according to the present invention is shown and generally designated 10. The system 10 includes first and second hollow structural attachment members 12 and 14, shown in a preferred embodiment as a hollow parallelepiped, in the preferred embodiment as a cuboid, and in the most preferred embodiment as a cube. In particular, the hollow structural members 12 and 14 have attachment plates 16 attached by their edges to form and define the hollow interior, the plates 16 being planar when the members 12 and 14 are in the shape of parallelepipeds, and being generally the same size and shape when the members 12 and 14 are in the shape of cubes. The plates 16 have first, outer sides 18 and second, inner sides 20 defining a plate thickness. Each of the plates 16 has formed therein connecting apertures 22 of the same shape and size extending through the sides 18 and 20, the apertures 22 being symmetrical in the preferred embodiment and shown in a symmetrical shape in the most preferred embodiment. Extending integrally from the plate 16 beyond the second, inner side 20 is a tube 24 having a cross-section corresponding to the shape of the aperture 22, the tube 24 having a free end portion defining a third plate side generally parallel to and spaced from the sides 18 and 20. Notches 26 are formed in the free end portion of the tube 24. and spaced circumferentially from each other by, for example, 300. The tube 24 is generally cylindrical in shape and in the most preferred embodiment is frusto-conical in shape and extends at an obtuse angle with respect to the side 20, the frusto-conical shape permitting the plates 16 to be nested together during storage and/or transport.

In der am meisten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das System 10 zudem Einrichtungen 48 zum entfernbaren Anbringen der Kanten der planaren Platten 16 auf, um dreidimensionale Elemente 12 und 14 zu bilden. Insbesondere enden die Kanten der Platten 16 in einem Verbindungsflansch 50, der sich in bezug auf die Seite 20 unter einem spitzen Winkel in der Größenordnung von 600 erstreckt. Ein Vielzahl von Vorsprüngen 52 erstreckt sich im allgemeinen senkrecht von der freien Kante des Flansches 50 und entlang dieser in gleichen Abständen voneinander in eine äußere Richtung. Die freien Kanten 54 der Vorsprünge 52 sind unter einem spitzen Winkel in der Größenordnung von 600 und insbesondere entlang einer Ebene abgeschrägt, die den Flansch 50 schneidet. Ein Vielzahl von Rastnasen 56 erstreckt sich im allgemeinen senkrecht von der freien Kante des Flansches 50 und entlang dieser in gleichen Abständen in eine äußere Richtung, wobei die Rastnasen 56 zwischen den Vorsprüngen 52 angeordnet sind. Die Rastnasen 56 sind im allgemeinen u-förmig, wobei sie erste und zweite Schenkel 58 mit freien ersten Endabschnitten aufweisen, die mit dem Flansch 50 verbunden sind und voneinander in einem im allgemeinen gleichen Abstand angeordnet sind und die Vorsprünge 52 gleitfähig aufnehmen können. Die zweiten Endabschnitte der Schenkel 58 sind mit einem oberen Abschnitt bzw. Kopfabschnitt 60 verbunden, der sich zwischen den Schenkeln 58 erstreckt. Der Kopfabschnitt 60 weist zudem eine untere Kante 64 auf, die von der freien Kante des Flansches 50 der Platte 16 beabstandet ist, wobei sie im wesentlichen gleich der Länge der Vorsprünge 52 ist und unter einem spitzen Winkel abgeschrägt ist, der auf die freien Kanten 54 der Vorsprünge 52 abgestimmt ist und für ihre Aufnahme vorgesehen ist und in der bevorzugten Ausführungsform unter einem Winkel in der Größenordnung von 600 abgeschrägt ist und sich insbesondere entlang einer Ebene erstreckt, die den Flansch 50 schneidet.In the most preferred embodiment of the present invention, the system 10 further includes means 48 for removably attaching the edges of the planar plates 16 to form three-dimensional elements 12 and 14. In particular, the edges of the plates 16 terminate in a connecting flange 50 which extends at an acute angle on the order of 60° with respect to the side 20. A plurality of projections 52 extend generally perpendicularly from the free edge of the flange 50 and along it at equal distances from one another in an outward direction. The free edges 54 of the projections 52 are beveled at an acute angle on the order of 60° and in particular along a plane intersecting the flange 50. A plurality of locking tabs 56 extend generally perpendicularly from the free edge of the flange 50 and along it at equal distances from one another in an outward direction, the locking tabs 56 being disposed between the projections 52. The locking lugs 56 are generally U-shaped, having first and second legs 58 with free first end portions connected to the flange 50 and spaced generally equidistant from each other and slidably receiving the projections 52. The second end portions of the legs 58 are connected to an upper portion or head portion 60 extending between the legs 58. The head portion 60 also has a lower edge 64 spaced from the free edge of the flange 50 of the plate 16, being substantially equal to the length of the projections 52 and extending below bevelled at an acute angle which is aligned with the free edges 54 of the projections 52 and is intended to receive them and, in the preferred embodiment, is bevelled at an angle of the order of 60° and in particular extends along a plane which intersects the flange 50.

Es ist anzuführen, daß Vorsprünge 52 einer ersten Platte 16 in den Rastnasen 56 einer zweiten Platte 16 zwischen Schenkeln 58 gleitfähig aufgenommen werden, wobei die Kanten 64 an die Kanten 54 anstoßen und mit diesen ineinanderhaken, und wobei Vorsprünge 52 der zweiten Platte 16 in den Rastnasen 56 der ersten Platte 16 gleitfähig aufgenommen werden. Es ist somit ersichtlich, daß Platten 16 von gegenüberliegenden Platten 16 im allgemeinen in einer Ebene in der Größenordnung von 450 unlösbar divergierend sind und noch verhakt bleiben, wenn sie mit Kräften in Eingriff gebracht werden, die auf die in Eingriff stehenden Platten 16 unter einem Winkel von 900 aufgebracht werden.It will be noted that projections 52 of a first plate 16 are slidably received in the locking tabs 56 of a second plate 16 between legs 58 with the edges 64 abutting and interlocking with the edges 54, and projections 52 of the second plate 16 are slidably received in the locking tabs 56 of the first plate 16. It will thus be seen that plates 16 of opposing plates 16 are generally non-releasably diverging in a plane on the order of 45° and still remain interlocked when engaged by forces applied to the engaged plates 16 at an angle of 90°.

In der verhakten Beziehung weisen Vorsprünge 52 und Rastnasen 56 eine im allgemeinen T-förmige Endansicht auf, wobei die Vorsprünge 52, die Schenkel 58 und die Abschnitte der Kopfabschnitte 60 mit Ausnahme der Winkelabschnitte 62 in der gleichen Ebene wie der Schenkel der T-förmigen Endansicht liegen und diesen definieren und die gewinkelten Abschnitte 62 in einer Ebene liegen, die die Ebene der Vorsprünge 52 und Schenkel 58 unter einem nichtlinearen Winkel schneidet und den Kopfabschnitt der T-förmigen Endansicht definiert. Die Einrichtungen 48 weisen zudem einen Verbinder 66 auf, um die Vorsprünge 52 in den Rastnasen 56 zu halten. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Verbinder 66 ein Gleitverbinder und er nimmt Vorsprünge 52 und Rastnasen 56 gleitfähig auf.In the interlocked relationship, projections 52 and latches 56 have a generally T-shaped end view, with projections 52, legs 58 and portions of head sections 60, except angle sections 62, lying in the same plane as and defining the leg of the T-shaped end view, and angled sections 62 lying in a plane that intersects the plane of projections 52 and legs 58 at a non-linear angle and defining the head section of the T-shaped end view. Features 48 also include a connector 66 for retaining projections 52 in latches 56. In the preferred embodiment, connector 66 is a sliding connector and slidably receives projections 52 and latches 56.

Der Verbinder 66 weist in der bevorzugten Ausführungsform insbesondere einen T-förmigen Schlitz 68 mit einer Größe auf, so daß die T-förmige Endansicht der Vorsprünge 52 und Rastnasen 56 in deren verhakten Beziehung gleitfähig aufgenommen werden kann.The connector 66 in the preferred embodiment particularly has a T-shaped slot 68 having a size so that the T-shaped end view of the projections 52 and locking lugs 56 in their interlocked relationship can be slidably received.

Es ist dann ersichtlich, daß Platten 16 einen Standardaufbau haben können und daß sie in dem Fall eines Würfels einen identischen Aufbau haben klnnen, wobei Platten 16 verschiedene Ausrichtungen haben, um vorsprünge 52 und Rastnasen 54 in ihrer verriegelten Beziehung anzuordnen, um Elemente 12 und 14 auszuformen. Es ist zudem ersichtlich, daß Platten 16, die Vorsprünge 52 und Rastnasen 56 aufweisen, mit Seiten 18 und 20 in einer aneinanderstoßenden Beziehung zusammengesteckt werden können, um während der Lagerung und/oder dem Transport Platz zu sparen (wobei die Rohre 24 in der am meisten bevorzugten Ausführungsform ineinandergesteckt werden). Es sollte zudem angeführt werden, daß die Winkelbeziehung der Flansche 50 zuläßt, daß die Einrichtungen 48 mit Seiten 18 der Platten 16 bündig sind, die zu Elementen 12 und 14 zusammengebaut werden. Der Schlitz 68 kann auch mit ausreichenden Toleranzen herge stellt sein, um zu gestatten, daß sich über die Seiten 18 und über die Vorsprünge 52 und Rastnasen 56 eine Abdeckung erstreckt und daß sie zwischen dem Schlitz 68 und den Vorsprüngen 52 und den Rastnasen 56 angeordnet ist, wobei die Abdeckung für jede gewünschte Funktion, wie zum Beispiel als Abschirmung oder ähnliches verwendet werden kann.It will then be appreciated that plates 16 may be of standard construction and, in the case of a cube, may be of identical construction with plates 16 having different orientations to position projections 52 and detents 54 in their interlocked relationship to form elements 12 and 14. It will also be appreciated that plates 16 having projections 52 and detents 56 may be nested together with sides 18 and 20 in abutting relationship to save space during storage and/or transportation (with tubes 24 nested together in the most preferred embodiment). It should also be noted that the angular relationship of flanges 50 allows devices 48 to be flush with sides 18 of plates 16 being assembled into elements 12 and 14. The slot 68 may also be machined with sufficient tolerances to allow a cover to extend over the sides 18 and over the projections 52 and detents 56 and to be disposed between the slot 68 and the projections 52 and detents 56, the cover being used for any desired function, such as a shield or the like.

Das System 10 weist in der am meisten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zudem ein einheitliches Klemmband 28 auf, so daß erste und zweite Strukturelemente 12 und 14 zusammengeklemmt werden. Das Band 28 weist im allgemeinen eine mittige Wandung 30 und nach außen gerichtete erste und zweite Seitenwandungen 32 und 34 auf, die sich von den ersten und zweiten Kanten der Wandung 30 erstrecken. Die Wandungen 30, 32 und 34 weisen im allgemeinen einen kanalförmigen oder U-förmigen, schrägverlaufenden Querschnitt auf. Die Wandung 30 weist zwischen den Seitenwandungen 32 und 34 eine Breite auf, die gleich oder zweimal der Breite zwischen den ersten und dritten Seiten 18 und 25 der Platte 16 ist. Die Wandungen 32 und 34 erstrekken sich von der Wandung 30 unter einem Winkel, der dem Winkel des Rohres 24 mit der Seite 20 entspricht und der in der bevorzugten Ausführungsform ein stumpfer Winkel ist. Das Band 28 ist im allgemeinen ringförmig und weist in der bevorzugten Ausführungsform Einrichtungen auf, die sein entfernbares Anordnen in den Öffnungen 22 der Platten 16 gestattet. Insbesondere ist das Band 28 in der bevorzugten Ausführungsform geteilt und weist einen querverlaufenden Schnitt auf, der in den Wandungen 30, 32 und 34 erste und zweite freie Endabschnitte definiert. Als erstes sind in der Wandung 32 in Umfangsrichtung beabstandete Biegekerben ausgeformt. Zweitens sind in der Wandung 34 in Umfangsrichtung beabstandete Biegekerben 42 ausgeformt, wobei der Abstand in Umfangsrichtung zwischen den Kerben 40 und zwischen den Kerben 42 aufeinander abgestimmt ist und in der bevorzugten Ausführungsform gleich ist. Die Kerben 42 sind jedoch von den Kerben 40 in Umfangsrichtung versetzt, um zu gestatten, daß die Wandung 30 biegsam ist, so daß die Wandungen 30, 32 und 34 in eine Spiralform verformt werden. Insbesondere wirken die Abschnitte der Wandung 30, die sich zwischen den Kerben 40 und 42 erstrecken, welche aufgrund des Versatzes der Kerben 40 und 42 in Umfangsrichtung von der Längsachse gewinkelt wird, als Gelenke, um zu gestatten, daß das Band 28 von einer normalen Form, die im allgemeinen ringförmig, aber U-förmig ist und deren Größe größer ist als die Öffnungen 22, in eine einführbare Form, die die Form einer Spirale hat und kleiner ist als die Öffnungen 22 und für das Einführen in die Öffnungen 22 geeignet ist, zu verformen. Insbesondere sind in den Seitenwandungen 32 und 34 in der bevorzugten gezeigten Ausführungsform drei Paare von Kerben 40 und 42 vorgesehen, um das Band 28 in vier integral verbundene Abschnitte 28a, 28b, 28c und 28d zu teilen, wobei die freien Endabschnitte 36 und 38 an Abschnitten 28a bzw. 28d angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Endabschnitt 36 von dem Endabschnitt 38 radial nach innen gezogen werden (wobei sich die Abschnitte 28a und 28b um die Abschnitte der Wandung 30 zwischen den ersten zwei Paaren von Kerben 40 und 42 drehen). Zu diesem Zeitpunkt kann das Band 28 in Umfangsrichtung verformt werden, so daß die Seitenwandung 34 des Abschnitte 28a an die Seitenwandung 32 des Abschnittes 28d anstößt. Anschließend können die Endabschnitte 36 und 38 in entgegengesetzte Umfangsrichtungen und gleichzeitig radial nach innen verschoben werden (wobei sich die Abschnitte 28a, 28b, 28c und 28d in bezug zueinander um die Abschnitte der Wandung 30 zwischen den Kerben 40 und 42 drehen), so daß sie voneinander beabstandet sind und so daß das Band 28 in die Spiralform verformt wird. Es ist dann ersichtlich, daß die Abschnitte 28a, 28b, 28c und 28d im allgemeinen die gleiche Form beibehalten, während das Band 28 verformt wird. Aufgrund der Federwirkung der Abschnitte der Wandung 30, die sich zwischen den Kerben 40 und 42 erstrecken, wird das Band 28 von der einführbaren Form gegenüber seiner normalen Form vorgespannt. In dem Band 28 sind in Umfangsrich tung beabstandete Arretierungen 44 ausgeformt, die eine Größe, eine Form, eine Anzahl und ein Position aufweisen, so daß sie in den Kerben 26 des Rohres 24 aufgenommen werden, wobei die Arretierungen 44 dadurch ausgeformt werden, daß die Seitenwandungen 32 und 34 in der am meisten bevorzugten Ausführungsform gestanzt werden, wobei es möglich ist, die Platten 16 und die Bänder 28 durch andere Verfahren herzustellen, welche das Formgießen, das Vakuumformen und ähnliches beinhalten, aber nicht auf diese Verfahren eingeschränkt sind.The system 10, in the most preferred embodiment of the present invention, also includes a unitary clamping band 28 for clamping first and second structural members 12 and 14 together. The band 28 generally includes a central wall 30 and outwardly directed first and second side walls 32 and 34 extending from the first and second edges of the wall 30. The walls 30, 32 and 34 generally have a channel-shaped or U-shaped tapered cross-section. The wall 30 has a width between the side walls 32 and 34 that is equal to or twice the width between the first and third sides 18 and 25 of the plate 16. The walls 32 and 34 extend from the wall 30 at an angle corresponding to the angle of the tube 24 with the side 20 and which in the preferred embodiment is an obtuse angle. The band 28 is generally annular and in the preferred embodiment includes means for permitting its removably placement in the openings 22 of the plates 16. In particular, in the preferred embodiment the band 28 is split and includes a transverse cut defining first and second free end portions in the walls 30, 32 and 34. First, circumferentially spaced bend notches are formed in the wall 32. Second, circumferentially spaced bending notches 42 are formed in the wall 34, the circumferential spacing between the notches 40 and between the notches 42 being matched and, in the preferred embodiment, equal. However, the notches 42 are offset circumferentially from the notches 40 to allow the wall 30 to be flexible so that the walls 30, 32 and 34 are deformed into a spiral shape. In particular, the portions of the wall 30 extending between the notches 40 and 42, which are angled circumferentially from the longitudinal axis due to the offset of the notches 40 and 42, act as hinges to allow the band 28 to deform from a normal shape which is generally annular but U-shaped and larger in size than the openings 22, into an insertable shape which is in the form of a spiral and smaller than the openings 22 and suitable for insertion into the openings 22. In particular, three pairs of notches 40 and 42 are provided in the side walls 32 and 34 in the preferred embodiment shown to divide the band 28 into four integrally connected sections 28a, 28b, 28c and 28d with the free end sections 36 and 38 located at sections 28a and 28d, respectively. In a preferred embodiment, the end portion 36 may be separated from the end portion 38 (with sections 28a and 28b rotating about the portions of the wall 30 between the first two pairs of notches 40 and 42). At this point, the band 28 can be deformed circumferentially so that the side wall 34 of section 28a abuts the side wall 32 of section 28d. Thereafter, the end sections 36 and 38 can be displaced in opposite circumferential directions and simultaneously radially inwardly (with sections 28a, 28b, 28c and 28d rotating with respect to each other about the portions of the wall 30 between the notches 40 and 42) so that they are spaced apart from each other and so that the band 28 is deformed into the spiral shape. It will then be seen that the portions 28a, 28b, 28c and 28d generally maintain the same shape as the band 28 is deformed. Due to the spring action of the portions of the wall 30 extending between the notches 40 and 42, the band 28 is biased from the insertable shape from its normal shape. Circumferentially spaced detents 44 are formed in the band 28 and are of a size, shape, number and position to be received in the notches 26 of the tube 24, the detents 44 being formed by stamping the side walls 32 and 34 in the most preferred embodiment, it being possible to manufacture the plates 16 and the bands 28 by other processes including, but not limited to, molding, vacuum forming and the like.

Zudem können Bänder 28 über ihre normale Form hinaus nach außen verformt werden, wobei die sich zwischen den Kerben 40 und 42 erstreckenden Abschnitte der Wandung 30 als Gelenke funktionieren, um den Bändern 28 zu gestatten, daß sie zur Lagerung und/oder zum Transport ineinandergesteckt und ineinandergeschoben werden, wenn die freien Kanten der Wandungen 32 und 34 zu der Wandung 30 eine konzentrische Form aufweisen, wie es in der am meisten bevorzugten Ausführungsform der Fall ist.In addition, bands 28 can be deformed outwardly beyond their normal shape, with the portions of wall 30 extending between notches 40 and 42 functioning as hinges to allow bands 28 to be nested and pushed into one another for storage and/or transportation when the free edges of walls 32 and 34 form a concentric relationship with wall 30. shape, as is the case in the most preferred embodiment.

Da nun der Grundaufbau des Systems 10 erklärt worden ist, können der Betrieb und weitere, feine Merkmale des Systems 10 dargelegt und bewußt gemacht werden. In der bevorzugten Ausführungsform sind insbesondere Strukturelemente 12 und 14 nebeneinander angeordnet, wobei die Seiten 18 der Platten 16 mit aufeinander abgestimmten Formen (in der am meisten bevorzugten Ausführungsform sind sie planar) aneinanderstoßen und mit den Öffnungen 22 ausgerichtet sind. Es sollte bewußt sein, daß die Elemente 12 und 14 in bezug zueinander jedes Drehverhältnis aufweisen können, wobei in der am meisten bevorzugten Ausführungsform die Kerben 26 der Elemente 12 mit den Kerben 26 der Elemente 14 axial ausgerichtet sind. Zu diesem Zeitpunkt kann das Band 28 in seine spiralförmige, einführbare Form verformt werden, um durch die Öffnung 22 des Elementes 12 zum Inneren des Elementes 12 hindurchzugelangen und es wird anschließend in den Öffnungen 22 der aneinanderstoßenden Platten 16 der Elemente 12 und 14 angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt kann das Band 28 gelöst werden und es versucht, in seine normale Form zurückzukehren. Dadurch, daß die Seitenwandungen 32 und 34 an entgegengesetzten Seiten der Seiten 25 der aneinanderstoßenden Platten 16 angeordnet sind, nimmt das Band 28 eine ringförmige klemmfähige Form mit einer Größe ein, die den Öffnungen 22 der aneinanderstoßenden Platten 16 entspricht, wobei insbesondere die Wandung 30 im allgemeinen kreisförmig ist und an die Rohre 24 anstößt, wobei die freien Endabschnitte 36 und 38 aneinanderstoßen und wobei die Seitenwandungen 32 und 34 an die Seiten 25 anstoßen und die Rohre 24 der aneinanderstoßenden Platte 26 aneinander anordnen. Anschließend sollte angeführt werden, daß die ringförmige Beziehung der Wandungen 32 und 34 zur Wandung 30 als eine in Eingriff stehende Fläche für die Seiten 25 wirkt, um die Elemente 12 und 14 zusammenzuziehen. Zudem bewirkt das aufeinander abgestimmte, ringförmige Verhältnis der Rohre 24 zur Seite 20 und der Wandungen 32 und 34 zur Wandung 30, daß die Rohre 24 an den Wandungen 32 und 34 unter einem senkrechten Winkel aneinanderstoßen, wobei die Kraftübertragung erhöht wird.Now that the basic structure of system 10 has been explained, the operation and other fine features of system 10 can be set forth and appreciated. In particular, in the preferred embodiment, structural members 12 and 14 are disposed side by side with the sides 18 of plates 16 having matching shapes (in the most preferred embodiment they are planar) abutting and aligned with apertures 22. It should be understood that members 12 and 14 may have any rotational relationship with respect to one another, with the most preferred embodiment having the notches 26 of members 12 axially aligned with the notches 26 of members 14. At this point, band 28 may be deformed into its spiral, insertable shape to pass through aperture 22 of member 12 to the interior of member 12 and is subsequently disposed within apertures 22 of the abutting plates 16 of members 12 and 14. At this point, the band 28 can be released and attempt to return to its normal shape. By having the side walls 32 and 34 on opposite sides of the sides 25 of the abutting plates 16, the band 28 assumes an annular clampable shape having a size corresponding to the openings 22 of the abutting plates 16, in particular, the wall 30 is generally circular and abuts the tubes 24, with the free end portions 36 and 38 abutting, and with the side walls 32 and 34 abutting the sides 25 and locating the tubes 24 of the abutting plate 26 against each other. It should be noted that the annular relationship of the walls 32 and 34 to the wall 30 acts as an engaging surface for the sides 25 to draw the members 12 and 14 together. In addition, the coordinated annular relationship of the tubes 24 to the side 20 and of the walls 32 and 34 to the wall 30, that the tubes 24 abut against the walls 32 and 34 at a vertical angle, whereby the force transmission is increased.

Es sollte zudem angeführt werden, daß, wenn sich die Wandung 30 quer über die Rohre 24 erstreckt und an diese anstößt, die Arretierungen 44 des Bandes 28 in den Kerben 26 aufgenommen werden, um zu verhindern, daß sich die Platten 16 der Elemente 12 und 14 in bezug zu dem Band 28 drehen und somit relativ zueinander angeordnet sind. Es ist dann ersichtlich, daß, um die Drehposition der Elemente 12 und 14 in bezug zueinander zu ändern, das Band 28 von seiner ringförmigen Form in seine spiralförmige, einführbare Form ausreichend verformt werden kann, so daß die Arretierungen 44 von den Kerben 26 entfernt werden (wobei aber die Abschnitte der Wandungen 32 und 34 in der axialen Größe der Rohre 24 liegen) und so daß die Drehung des Elementes 12 und/oder 14 in bezug zu dem Band 28 zugelassen wird, bis die gewünschten Kerben 26 mit den Arretierungen 44 in Umfangsrichtung ausgerichtet sind, wobei das Band 28 anschließend gelöst wird, so daß es sich in seine klemmfähige Form ausdehnt und die Arretierungen 44 in den Kerben 26 aufgenommen werden.It should also be noted that when the wall 30 extends across and abuts the tubes 24, the detents 44 of the band 28 are received in the notches 26 to prevent the plates 16 of the elements 12 and 14 from rotating with respect to the band 28 and thus being located relative to one another. It will then be appreciated that in order to change the rotational position of the members 12 and 14 with respect to one another, the band 28 can be deformed from its annular shape to its spiral, insertable shape sufficiently to remove the detents 44 from the notches 26 (but with the portions of the walls 32 and 34 within the axial size of the tubes 24) and to permit rotation of the member 12 and/or 14 with respect to the band 28 until the desired notches 26 are circumferentially aligned with the detents 44, the band 28 then being released so that it expands to its clampable shape and the detents 44 are received in the notches 26.

Es sollte anschließend angeführt werden, daß, wenn an die Elemente 12 und 14 eine Druckkraft angelegt wird, die Seiten 18 der aneinanderstoßenden Platten 16 aneinanderstoßen. Wenn zwischen den Elementen 12 und 14 eine Zugkraft vorhanden ist, stoßen die Seiten 25 der aneinanderstoßenden Platten 16 an die Seitenwandungen 32 und 34 im allgemeinen senkrecht, um ein Trennen der Platten 16 zu verhindern. Wenn zwischen den Elementen 12 und 14 eine Scherkraft vorhanden ist, stößt die Wandung 30 an die Rohre 24, um zwischen den Elementen 12 und 14 eine Relativbewegung zu verhindern. Es sollte anschließend bewußt sein, daß unter Scherkräften zwischen den Elementen 12 und 14 das Band 28 unter Druckkräften angeordnet wird, wobei die freien Endabschnitte 36 und 38 aneinanderstoßen, um ein unerwünschtes Kaputtgehen oder Verformen des Bandes 28 zu verhindern. In der am meisten bevorzugten Ausführungsform neigen die Anstoßkräfte zwischen den Endabschnitten 36 und 38 aufgrund der Kerben 40 und 42 dazu, daß sie eine Verformung des Bandes 28 bewirken, wobei die Seitenwandungen 32 und 34 in der Nähe der Endabschnitte 36 und 38 an die Seite 25 anstoßen. Diese Verformung neigt zwar dazu, die Endabschnitte 36 und 38 daran zu hindern, hintereinander zu gleiten, was zu einem Kaputtgehen des Bandes 28 führt, aber sie stellt sicher, daß die Endabschnitte 36 und 38 aneinanderstoßen, was das Band 28 in einem ringförmigen Zustand hält. Wenn es gewünscht wird, klnnen die Endabschnitte 36 und 38 vergrößerte Anstoßflächen oder andere Einrichtungen aufweisen, um die Endabschnitte 36 und 38 daran zu hindern, daß sie hintereinander gleiten. Wenn an die Elemente 12 und 14 eine Kraft angelegt wird, die dazu neigen würde, zwischen ihnen eine relative Drehung zu verursachen, stoßen die Arretierungen 44 des Bandes 28 an die Kerben 26 der Platten 16 der Elemente 12 und 14, um eine solche relative Drehung zu verhindern. Es sollte dann angeführt werden, daß die an die Elemente 12 und 14 angelegten Kräfte typischerweise eine Kombination aus Druck-, Zug-, Scher- und Drehkräften sind.It should be noted next that when a compressive force is applied to the members 12 and 14, the sides 18 of the abutting plates 16 abut each other. When a tensile force is present between the members 12 and 14, the sides 25 of the abutting plates 16 abut the side walls 32 and 34 generally perpendicularly to prevent separation of the plates 16. When a shear force is present between the members 12 and 14, the wall 30 abuts the tubes 24 to prevent relative movement between the members 12 and 14. It should be noted next that under shear forces between the members 12 and 14, the band 28 under compressive forces with the free end portions 36 and 38 abutting each other to prevent undesirable breaking or deformation of the band 28. In the most preferred embodiment, the abutting forces between the end portions 36 and 38 due to the notches 40 and 42 tend to cause deformation of the band 28 with the side walls 32 and 34 abutting the side 25 adjacent the end portions 36 and 38. This deformation, while tending to prevent the end portions 36 and 38 from sliding behind each other, resulting in breaking of the band 28, insures that the end portions 36 and 38 abut each other, maintaining the band 28 in an annular condition. If desired, the end portions 36 and 38 may include enlarged abutment surfaces or other means to prevent the end portions 36 and 38 from sliding behind one another. When a force is applied to the members 12 and 14 which would tend to cause relative rotation therebetween, the detents 44 of the band 28 abut the notches 26 of the plates 16 of the members 12 and 14 to prevent such relative rotation. It should then be noted that the forces applied to the members 12 and 14 are typically a combination of compressive, tensile, shear and torsional forces.

Das Band 28 kann in seine einführbare Form verformt werden, um ein Trennen der Elemente 12 und 14 zu gestatten und insbesondere, zu gestatten, daß es von den Öffnungen 22 der aneinanderstoßenden Platten 16 entfernt wird und durch das hohle Innere des Elementes 12 oder 14 und durch eine äußere Öffnung 22 davon hindurchgelangt. Dadurch, daß das Band 28 entfernt ist, sind die aneinanderstoßenden Platten 16 der Elemente 12 und 14 miteinander nicht zusammengeklemmt und sie können getrennt oder zueinander auf andere Weise verschoben werden.The band 28 can be deformed into its insertable shape to allow separation of the elements 12 and 14 and, in particular, to allow it to be removed from the openings 22 of the abutting plates 16 and to pass through the hollow interior of the element 12 or 14 and through an external opening 22 thereof. With the band 28 removed, the abutting plates 16 of the elements 12 and 14 are not clamped together and they can be separated or otherwise displaced relative to each other.

Zusätzlich zu dem, daß die Verbindungs- oder aneinanderstoßenden Seiten 18 der Elemente 12 und 14 aufeinander abgestimmte Formen aufweisen, weisen diese in der bevorzugten Ausführungsform einen identischen, aneinander anstoßenden Aufbau auf, und insbesondere erfordert das System 10 nicht, daß die Verbindungsseiten von der Art männliche/weibliche Verbindung sind. Das System 10 gestattet somit den Elementen 12 und 14, daß sie an den Endabschnitten oder entlang der Seiten der Elemente 12 und 14 an irgendeiner damit ausgeformten Struktur unbegrenzte und uneingeschränkte Verbindungsmöglichkeiten und -ausrichtungen aufweisen. Zudem erfordert das System 10 keine radiale Translation oder Verschiebung der Elemente 12 und 14 in bezug zueinander für ein Verbinden miteinander oder ein Lösen voneinander. Außerdem können in der am meisten bevorzugten Ausführungsform die Elemente 12 und 14 des Systems 10 ohne die Verwendung von Werkzeugen zusammengeklemmt oder werden. Zudem richten sich die ffnungen 22 der benachbarten Platten 16 mit der Position des Bandes darin selbst aus. Die Elemente 12 und 14 können somit mit minimaler Erfahrung leicht und schnell zusammengeklemmt oder voneinander getrennt werden.In addition to having matching shapes, the connecting or abutting sides 18 of the elements 12 and 14 in the preferred embodiment have identical abutting configurations and in particular, the system 10 does not require the connecting sides to be of the male/female type. The system 10 thus allows the elements 12 and 14 to have unlimited and unrestricted connection possibilities and orientations at the end portions or along the sides of the elements 12 and 14 to any structure formed therewith. In addition, the system 10 does not require radial translation or displacement of the elements 12 and 14 with respect to one another for connection or disconnection. In addition, in the most preferred embodiment, the elements 12 and 14 of the system 10 can be clamped or clamped together without the use of tools. In addition, the openings 22 of the adjacent plates 16 align themselves with the position of the band therein. The elements 12 and 14 can thus be easily and quickly clamped together or separated from each other with minimal experience.

Es sollte zudem ersichtlich sein, daß in dem zusammengebauten Zustand des Systems 10 durch das Band 28 hindurch ein offener Durchlaß oder eine offene Verbindung zu den hohlen Innenräumen der verbundenen Strukturelemente 12 und 14 gestattet wird. Somit können elektrische Leitungen, Gasleitungen oder andere Fluidleitungen in dem Innenraum des Systems 10 in seinem zusammengebauten Zustand angeordnet sein und in diesen hinein verlaufen. Außerdem wird das Zusammenklemmen der Elemente 12 und 14 innerhalb der Öffnungen 22 der aneinanderstoßenden Platten 16 durchgeführt und angeordnet und es sind keine speziellen Elemente erforderlich, die außerhalb der Öffnungen 22 angeordnet sind. Es könnte zum Beispiel eine Platte 16 mit einem quadratischen Aufbau mit einer Platte 16 verbunden sein, die den gleichen Aufbau oder einen anderen Aufbau hat, der eine rechtwinklige, eine kreisförmige oder eine dreieckige Form aufweist, aber auf diese Formen nicht beschränkt ist, und sie kann in bezug dazu durch Kerben 26 und Arretierungen 44 in jeder gewünschten Winkelausrichtung gehalten werden.It should also be appreciated that in the assembled condition of the system 10, an open passage or connection is permitted through the band 28 to the hollow interiors of the connected structural members 12 and 14. Thus, electrical conduits, gas conduits or other fluid conduits may be located within and extend into the interior of the system 10 in its assembled condition. In addition, the clamping of the members 12 and 14 is accomplished and located within the openings 22 of the abutting plates 16 and no special members located outside the openings 22 are required. For example, a plate 16 having a square configuration could be connected to a plate 16 having the same structure or other structure having, but not limited to, a rectangular, circular or triangular shape, and may be held in any desired angular orientation with respect thereto by notches 26 and detents 44.

Um die Strukturelemente 12 und 14 zu schließen, können mit den externen Öffnungen 22 der Elemente 12 und 14 und/oder mit dem Band 28 in seiner klemmfähigen Form geeignete Abdeckungen 46 in Schnappeingriff gebracht oder auf andere Art angeordnet werden. Gemäß der bevorzugten Verwendung des Systems 10 können in einer bevorzugten Ausführungsform die Abdeckungen Befestigungseinrichtungen, wie zum Beispiel für elektrische Ausgänge oder Schalter, wie es gezeigt ist, oder für andere Zubehörteile, wie zum Beispiel Lampen, Ausstoßeinrichtungen (knock-out provisions) für einen Leitungsdurchlaß, Motorwellen und ähnliches, oder andere Einrichtungen aufweisen, um Zubehörteile oder ähnliches aufzuhängen, zu halten oder auf andere Art zu befestigen. Obwohl in der bevorzugten Ausführungsform die Öffnungen 22 in allen Seiten der Elemente 12 und 14 ausgeformt sind und es geglaubt wird, daß dies bei der Maximierung der Anzahl der Verbindungsstellen und -möglichkeiten von Vorteil ist, könnten die Elemente 12 und 14 Platten 16 ohne vorhandene Öffnungen 22 aufweisen, um, wenn es gewünscht wird, das Innere der Elemente 12 und 14 einzuschließen,.To close the structural members 12 and 14, suitable covers 46 can be snapped or otherwise arranged with the external openings 22 of the members 12 and 14 and/or with the band 28 in its clampable form. According to the preferred use of the system 10, in a preferred embodiment, the covers can include attachment means such as for electrical outlets or switches as shown, or for other accessories such as lamps, knock-out provisions for a conduit passage, motor shafts and the like, or other means for hanging, holding or otherwise attaching accessories or the like. Although in the preferred embodiment the openings 22 are formed in all sides of the elements 12 and 14 and it is believed that this is advantageous in maximizing the number of connection points and possibilities, the elements 12 and 14 could have panels 16 without openings 22 present to enclose the interior of the elements 12 and 14 if desired.

Die Strukturelemente 12 und 14 können verschiedene Formen und Ausgestaltungen aufweisen. Insbesondere könnten die Elemente 12 eine Wandung sein, die eine Öffnung 22 aufweist. Außerdem könnten die Elemente 12 und 14 längliche Formen mit einer festen oder einer veränderbaren Länge haben und entlang ihrer länglichen Seite mehrere Öffnungen 22 aufweisen, so daß an jeder Öffnung 22 oder an jeder Kombination von Öffnungen 22 eine Verbindung hergestellt werden kann. Ebenso könnten die Elemente 12 und/oder 14 keilförmig oder bogenförmig mit entweder einem festen oder einem veränderbaren Winkel sein, um die Verbindung der Elemente 12 und 14 in einer bogenähnlichen Struktur zu gestatten, oder sie könnten die Form von Eckversteifungen haben. Außderdem könnten die Elemente 12 und/oder 14 die Form von Knoten für ein räumliches Tragwerk haben. Obwohl nur Platten 16 gezeigt sind, die plan sind, können die Platten 16 zudem andere Anordnungen aufweisen, die eine aufeinander abgestimmte, anstoßende Beziehung haben.The structural elements 12 and 14 can have various shapes and configurations. In particular, the elements 12 could be a wall having an opening 22. In addition, the elements 12 and 14 could have elongated shapes with a fixed or a variable length and have several openings 22 along their elongated side so that a connection can be made at each opening 22 or at any combination of openings 22. Likewise, the elements 12 and/or 14 could be wedge-shaped or arc-shaped with either a fixed or a variable Angles to allow the connection of members 12 and 14 in an arch-like structure, or they could be in the form of corner stiffeners. Additionally, members 12 and/or 14 could be in the form of nodes for a spatial structure. Additionally, although only plates 16 are shown which are planar, plates 16 may have other arrangements which have a coordinated, abutting relationship.

Es sollte zudem ersichtlich sein, daß das System 10 universell verwendet werden kann, um für verschiedene Belastungen, verschiedene Spannweiten und Arbeitshöhen mit den gleichen modularen Bauteilen einheitliche Träger, einheitliche Stäbe, einheitliche Verbindungsvorrichtungen, etc., herzustellen. Insbesondere können die Elemente 12 und 14 für die gewünschte Länge Ende an Ende oder für die gewünschte Querschnittsgröße Seite an Seite verbunden werden. Außerdem können Elemente 12 und 14 an mehreren Stellen an allen Seiten und Endabschnitten verbunden werden, um den gewünschten Rahmen oder das gewünschte Strukturelement auszuformen. Da das System 10 keine verschieden großen Verstärkungen oder räumlichen Tragwerke erfordert, die für verschiedene Belastungen und/oder Spannweiten konstruiert oder entwickelt worden sind, sondern eher eine modulare Konstruktion gemäß der besonderen Verwendung gestattet, sind weniger Komponententeile erforderlich, was zu einer Einsparung von unnötigen Lagerbauten und Kosten für den Hersteller, den Händler und den Anwender des Systems führt. Zudem gestatten der modulare Aufbau und die mehreren Verbindungsstellen, die durch das System 10 vorgesehen werden, den relativ wenigen Komponenten, mehr Freiheit und eine vielseitigere Verwendbarkeit zu haben, so daß sie die am meisten geforderten Architekturanwendungen oder -konstruktionen erfüllen.It should also be apparent that the system 10 can be universally used to produce uniform beams, uniform rods, uniform connectors, etc., for different loadings, different spans and working heights using the same modular components. In particular, the members 12 and 14 can be joined end to end for the desired length or side to side for the desired cross-sectional size. In addition, the members 12 and 14 can be joined at multiple locations on all sides and end sections to form the desired frame or structural member. Since the system 10 does not require different sized reinforcements or spacers designed or developed for different loadings and/or spans, but rather allows for modular construction according to the particular use, fewer component parts are required, resulting in a saving of unnecessary warehouse construction and costs for the manufacturer, the dealer and the user of the system. In addition, the modular design and multiple connection points provided by the system 10 allow the relatively few components to have more freedom and versatility to meet the most demanding architectural applications or designs.

Es sollte auch ersichtlich sein, daß das System 10 für eine Strukturhalterung ein großes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aufweist. In dieser Hinsicht sollte angeführt werden, daß die Krümmungen, die die Rohre 24 und die Flansche 50 in der am meisten bevorzugten Ausführungsform bilden, eine erhöhte Konstruktionsfestigkeit und -stabilität der Platte 16 vorsehen, um zu gestattet, daß die Dicke zwischen den Seiten 18 und 20 minimiert wird, wobei eine derartige Minimierung bei der Verringerung des Materials und somit der Herstellungskosten und bei der Verringerung der Lager-/Transportgröße der Platten 16 in ihrem demontierten, ineinandergeschobenen, gestapelten Zustand von Vorteil ist. Obwohl das Anordnen des Systems 10 ohne die Verwendung von Werkzeugen schnell und leicht durchgeführt werden kann, liegt die Verbindungsfestigkeit, die durch das Band 28 zwischen den Elementen 12 und 14 vorgesehen ist, hinsichtlich der Sicherheit und der Haltbarkeit bis bei einem Faktor vier.It should also be apparent that the system 10 for a structural support has a high ratio of strength to weight. In this regard, it should be noted that the bends formed by the tubes 24 and flanges 50 in the most preferred embodiment provide increased structural strength and stability of the panel 16 to allow the thickness between the sides 18 and 20 to be minimized, such minimization being advantageous in reducing material and hence manufacturing costs and in reducing the storage/transport size of the panels 16 in their disassembled, nested, stacked condition. Although assembly of the system 10 can be accomplished quickly and easily without the use of tools, the bonding strength provided by the band 28 between the elements 12 and 14 is up to a factor of four in terms of safety and durability.

Das System 10 kann vielfältig angewendet und verwendet werden. Das System 10 könnte zum Beispiel als eine modulare, veränderbare Struktur verwendet werden, wie zum Beispiel als Wohnraum für Wüstenspringmäuse, für Hamster oder für ähnliche Nagetiere. Ebenso könnte das System 10 als Verstärkungsstrukturen für Strukturen verwendet werden, von welchen gewünscht wird, daß sie häufig ab- und aufgebaut werden, wie zum Beispiel Messestände. Es sollte angeführt werden, daß das System 10 insbesondere von Vorteil ist, da in dem hohlen Inneren der Strukturelemente 12 und 14 und der Bänder 28 Leitungen, Lichter und andere elektrische Ausrüstungsteile angeordnet werden können. Ebenso können die Öffnungen 22 als Befestigungsöf fnungen für Balken, Regale und ähnlichem verwendet werden. Zudem ist das System insbesondere von Vorteil, da es während der Verwendung von großen Strukturelementen 12 und 14 in kleinen (dicht gepackt) Containern verpackt ist und aufgrund seiner Fähigkeit, ohne Werkzeuge in sehr kurzer Zeit zusammen- und auseinandergebaut werden zu können, insbesondere um bei Weltraum- oder in Unterwasserkonstruktionen verwendet zu werden. Außerdem könnte das System 10 als eine externe Verstärkung für ein Rohr oder eine ähnliche Struktur wirken, das/die durch die Bänder 28 und das hohle Innere der Elemente 12 und 14 hindurch verläuft. Es sollte anschließend ersichtlich sein, daß, wenn ein solches Rohr so bemessen werden würde, daß es in den Bändern 28 eng angeordnet ist, ein solches Rohr die Konstruktionsfestigkeit des Systems 10 erhöhen würde oder das System 10 auf andere Art und Weise quer über einem Rohr die Fähigkeit, eine Belastung zu ertragen, erhöhen oder seine Biegung quer über die Spannweite verringern würde.The system 10 has a variety of applications and uses. For example, the system 10 could be used as a modular, changeable structure, such as a habitat for gerbils, hamsters or similar rodents. Likewise, the system 10 could be used as reinforcement structures for structures which are desired to be frequently dismantled and assembled, such as exhibition stands. It should be noted that the system 10 is particularly advantageous because wiring, lights and other electrical equipment can be arranged in the hollow interior of the structural members 12 and 14 and the bands 28. Likewise, the openings 22 can be used as mounting openings for beams, shelves and the like. In addition, the system is particularly advantageous because it is packaged in small (closely packed) containers during use of large structural members 12 and 14 and because of its ability to be assembled and disassembled without tools in a very short time, particularly for use in space or underwater construction. In addition, the system 10 could act as an external reinforcement for a pipe or similar structure passing through the bands 28 and the hollow interior of the members 12 and 14. It should then be apparent that if such a pipe were sized to be closely spaced within the bands 28, such a pipe would increase the structural strength of the system 10 or otherwise increase the system 10's ability to bear a load across a pipe or reduce its deflection across the span.

Da nun die grundlegenden Merkmale des Systems 10 dargelegt worden sind, sind für den Fachmann andere Änderungen ersichtlich. Obwohl zum Beispiel die Öffnungen 22 so gezeigt worden sind, daß sie in der bevorzugten Ausführungsform zylindrisch sind, können die Öffnungen 22 andere Formen aufweisen, wie zum Beispiel, daß sie achtseitige oder andere mehrseitige Querschnitte aufweisen.Having now set forth the basic features of system 10, other modifications will be apparent to those skilled in the art. For example, although openings 22 have been shown to be cylindrical in the preferred embodiment, openings 22 may have other shapes, such as having octagonal or other multi-sided cross-sections.

Obwohl in der bevorzugten Ausführungsform in den Platten 16 Kerben 26 und in den Bändern 28 Arretierungen 44 ausgeformt sind und es von diesen heißt, daß sie wenigstens aus Herstellungsgründen von Vorteil sind, kann es ersicht lich sein, daß die ein Drehen verhindernden Einrichtungen andere Formen haben können, einschließlich, daß sie an entgegengesetzten Stellen angeordnet sind.Although in the preferred embodiment notches 26 are formed in the plates 16 and detents 44 are formed in the bands 28 and are said to be advantageous at least for manufacturing purposes, it will be appreciated that the anti-rotation devices may have other forms, including being located at opposite locations.

Obwohl in der am meisten bevorzugten Ausführungsform das Band 28 in den Öffnungen 22 der Strukturelemente 12 und 14 aufgrund seiner Einrichtungen zum Verformen in eine einführbare Form entfernbar angeordnet ist, die in der bevorzugten Ausführungsform durch den querverlaufenden Schnitt, der die freien Endabschnitte 36 und 38 erzeugt, gestattet wird und die in der am meisten bevorzugten Ausführungsform spiralförmig ist, können ebenso andere Einrichtungen zum entfernbaren Anordnen des Bandes 28 in den Öffnungen 22 vorgesehen sein. Es können zum Beispiel Strukturelemente 12 und 14 trennbar sein, um das Einführen der Bänder 28 in eine vergrößerte Öffnung 22 zu gestatten, die anschließend mit dem Zusammenfügen der Strukturelemente 12 und 14 verkleinert wird, um die Bänder 28 darin aufzunehmen.Although in the most preferred embodiment the band 28 is removably disposed in the openings 22 of the structural elements 12 and 14 due to its means for deforming into an insertable shape, which in the preferred embodiment is permitted by the transverse cut creating the free end portions 36 and 38 and which in the most preferred embodiment is spiral, other means for removably disposing the band 28 in the openings 22 may also be used. For example, structural elements 12 and 14 may be separable to allow insertion of the straps 28 into an enlarged opening 22 which is subsequently reduced in size upon assembly of the structural elements 12 and 14 to accommodate the straps 28 therein.

Claims

1. Connecting device (10), with

first and second structural elements (12, 14) having first and second sides (18, 25), the first sides (18) of the first and second structural elements (12, 14) having a coordinated shape so that they abut one another;

at least first openings (22) formed in each of the first and second structural elements (12, 14), the first openings (22) extending through the first and second sides (18, 25) of the first and second structural elements (12, 14) and having the same size; and

a clamping device (28) disposed in the first openings (22) of the first and second structural elements (12, 14) so as to abut the first openings (22) and the second sides (25) of the first and second structural elements (12, 14) to clamp the first and second structural elements (12, 14) together while allowing connection through the first openings (22) of the first and second structural elements (12, 14), the clamping device (28) comprising means for removably arranging the clamping device (28) in the first openings (22) of the first and second structural elements (12, 14), characterized in that

the rotational position of the first and second structural elements (12, 14) can be changed with respect to one another and a device (26, 44) for preventing rotation of the first and second structural elements (12, 14) in relation to each other at one of the rotational positions of the first and second structural elements.

2. A connector device according to claim 1, wherein the first openings (22) have a generally cylindrical shape.

3. A connector according to claim 2, wherein the means for preventing rotation comprises circumferentially spaced notches (26) formed in one of the means, namely the clamping means (28) or the first and second structural elements (12, 14); and it comprises detents (44) formed in the other of the means, namely the clamping means (28) or the first and second structural elements (12, 14), the detents being slidably received in the notches (26).

4. A connector assembly according to claim 3, wherein the clamping means (28) comprises a unitary member having a generally channel-shaped cross-section with first and second outwardly directed side walls (32, 34) extending from a central wall (30), the central wall (30) having a shape and size corresponding to those of the first openings (22).

5. A connecting device according to claim 4, wherein the clamping means (28) comprises the means for removably arranging .

6. A connecting device according to claim 5, wherein the means for removably arranging comprises in combination: means for deforming the clamping means (28) from a first clampable shape having a size corresponding to that of the first openings (22) into a second insertable shape having a size smaller than the first openings and adapted for insertion into the first openings, wherein the clamping device is biased from the second insertable shape into the first clampable shape.

7. A connector according to claim 6, wherein the means for deforming in the clamping means comprises a transverse cut to define first and second free end portions (36, 38), wherein the first and second free end portions are generally abutting in the first, clampable form and are spaced apart in the second, insertable form.

8. A connector device according to claim 7, wherein the insertable shape is a spiral.

9. Connecting device according to claim 8, wherein the first and second side walls (32, 34) of the clamping device (28) have bending notches (40, 42) spaced apart in the circumferential direction, the bending notches of the first side wall being arranged offset from the bending notches of the second side wall in the circumferential direction.

10. A connecting device according to claim 1, wherein the clamping means (28) comprises the means for removably arranging .

11. A connection device according to claim 10, wherein at least the first structural element (12) is three-dimensional and is formed by an attachable plate (16), the attachable plate comprising a plate with the first side (18) and an inner side (20) defining a thickness, the plate being planar, the first connection opening (22) being formed in the plate and extending through the first side and the inner side, the opening having a certain shaping; and wherein the attachable plate comprises a tube (24) having a cross-section corresponding to the shape of the opening and extending integrally from the plate across the inner side and concentric with the opening, the tube providing the plate with structural stability to allow the thickness of the plate to be minimized, and the tube having a free end portion defining the second side which is generally parallel to and spaced from the first side and the inner side.

12. A connecting device according to claim 10, wherein at least the first structural element (12) is three-dimensional and hollow, the first structural element being formed by a plurality of attachable panels (16) having first edges and means (48) for removably attaching the first edge of one attachable panel (16) to the first edge of the other attachable panel (16), the means (48) for removably attaching comprising in combination: a plurality of projections (52) extending from and evenly spaced along the first edge, each of the projections (52) having beveled free edges (54); and a plurality of locking tabs (56) extending from and equally spaced along the first edge and located between the plurality of projections, each of the locking tabs (56) having a locking edge (64) tapered at an angle aligned with and for receiving the tapered free edges (54) of the projections (52) of the other attachable panel (16) in a hooked condition.

13. A connecting device according to claim 1, wherein the clamping device comprises a unitary component (28) having a generally channel-shaped cross-section having first and second outwardly directed side walls (32, 34) extending from a central wall (30), the central wall (30) having a shape and size corresponding to the first openings (22).

14. A connector assembly according to claim 1, wherein the means for removably locating comprises in combination: means for rotating the clamping means (28) from a first, clampable shape having a size corresponding to the first openings (22) to a second, insertable shape smaller than the first openings (22) and suitable for insertion into the first openings (22), the clamping means (28) being biased from the second, insertable shape to the first, clampable shape.

15. A connecting device according to claim 1, wherein the coordinated, adjacent shapes of the first and second structural elements (12, 14) have an identical, construction so that they abut one another.