DE7332621U

DE7332621U - Eckverbindung für Röhrenmaterial

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Publication number: DE7332621U
Application number: DE7332621U
Authority: DE
Original assignee: Formica International Ltd
Current assignee: Formica International Ltd
Publication date: 1974-01-03

Description

DR. MOLLER-BORe DIPL-PH^S. DR^MARHTZ'"0IfV-^HEMzDR. DEUFEL DIPL.-ING. FINSTERWALD DIPL.-ING. GRAMKOW PATENTANWÄLTE

München, den "^{l S}®' ^f57' Hk/ th - P 1-120

POEMICA INTERIiATIOlIAL LIMITED London, Großbritannien

Eckverbindung für Röhrenmaterial

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur Verstrebung der Eckverbindungen von Gerüsten, welche verbundene Teile aus Röhrenmaterial mit im wesentlichen konstantem Querschnitt aufweisen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Verstrebung von Eckverbindungen, die durch Marerialabtragung hergestellt werden, um eine Kerbe zu bilden, die sich quer zu und bis zu einer Außenwand der Röhre erstreckt, und danach die Röhre und die Außenwand abgebogen wird, bis die Seiten der Eerbe aneinander angrenzen. Diese Einrichtung wird in folgenden Verstrebungs- bzw. Verstärkungsglied genannt. Vorstehend beschriebenes, eingekerbtes Röhrenmaterial wird nachfolgend als "eingekerbtes Material" bezeichnet.

In einer Ausbildung des eingekerbten Materials wird eine symmetriean angeordnete 90°-V«Kerbe von der Seite eines Röhrenmaterialstückes mit rechteckigem Querschnitt abgetragen, ua dadurch die Herstellung einer rechtwinkligen Verbindung ziu gestatten; ein derartiges Material findet insbesondere Anwendung in der Produktion von Möbelartikeln oder dergleichen.

Dr. Müller-Bore Dr. Manitz · Dr. Deufel · DIpI.-Ing. Rnsterwald Dlpl.-Ing. Grämkow Braunschweig, Am BQrgerpark β β Manchen 22, Robert-Koch-StreBe 1 7 SWttgart-Bad Cannstatt, MarkistraBe 3 Telelon (0531) 73887 Telefon (0811) 293645, Telex 5-22050 mbpat Teleton (0711) 587261 Bank: Zentralkass· Bay«. \»lQbiM*adjWfln, Κί&-Ν»,θβΜ ι Postscheck: München 98495

iöOlo & 1-3, T. Ik

Eint* Eckverbindung aus eingekerbten Material weist von Natur aus geringe mechanische Festigkeit auf, und demgemäß ist es notwendig, die angrenzenden eingekerbten Bereiche zu verbinden, Ze B. durch Schweißen oder durch, die Anwendung eines geeigneten Klebemittels· In alternativer Weise und insbesondere bei Betrachtung der Herstellung unter strengen wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist es bekannt, in das eingekerbte Material vor dem vorstehend beschriebenen " . . Umbiegen ein schwenkbares Verstrebuugsglied mit einer Vielzahl von Armen einzufüiiren, welche wechselseitig gleitend zusammenwirken können, wenn diese um einen vorbestimmten Winkel gebogen werden; ein Klebemittel oder ein Lösungsmittel für das Material des schwenkbaren Gliedes wird auf den Armen des Gliedes durch die Kerbe vor Abbiegen aufgebracht, und das Material wird in einer erzwungenen vorbestimmten winkligen Stellung gehalten, bis das Klebemittel vollständig ausgehärtet ist oder das Lösungsmittel verdunstet ist, wobei bevirkt wird, daß miteinander in Eingriff stehende Teile des Gelenkes sich verbinden.

Die vorstehenden Verfahren, die ein Klebe- oder Lösungsmittel verwenden, sind notwendigerweise beide ganz und gar zeitaufwendig, da es notwendig ist, bei Benutzung eines Klebemittels einen iJberschuß zu entfernen und in ,jedem j?alle das Gerüst nach Herstellung der Verbindung gareinigt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine feste formflüssige Eckverbindung zu schaffen, die sich selbst einrasten kann, ohne ein Klebemittel, Lösungsmittel oder eine andere Flüssigkeit verwenden zu müssen.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung ein Verstrebungsglied für die Eckverbindung aus einwm eingekerbten Röhrenmaterial vor, mit einem ersten Teil, das geeignet ist, in das Material auf einer Seite einer Kerbe einzutreten, und mit einem zweiten Teil, das geeignet ist, in das Material auf der anderen Seite der Kerbe einzutreten, wobei die Teile vorgesehen

sind, miteinander bei Abbiegung des Materials in einer Richtung in Eingriff zu gelangen, um die Kerbe zu schließen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Teile einen Arm aufweist, der eine Einrichtung enthält, welche geeignet ist, bei Schließen der Kerbe in formschlüssigen Eingriff mic derEinrichtung des Armes des anderen Teiles einzurasten, wobei die Einrichtung dergestalt ausgebildet ist, daß während des Abbiegens des Materials jedoch vor dem Ineingriffgelangen die Arme abspringen.

Vorzugsweise weist bei einer ersten Ausführungsform die Einrichtung jedes Armes eines jeden Teiles einen oder mehrere Vorsprünge auf, die in geeigneter Weise eine Sägezahnausbildung aufweisen.

Bevorzugt sind bei dieser ersten Ausführungsform die Teile identisch ausgebildet.

Bei einer zweiten Ausführungsform weisen bevorzugterweise die Einrichtung eines Armes von einem Teil einen oder mehrere Vorsprünge und die Einrichtung eines Armes des anderen Teiles einen oder mehrere Hohlräume auf.

Die zwei Teile können aus einem synthetischen Harzmaterial und insbesondere aus einem stabilen Kunststoffmaterial hergestellt sein, wie z. B. aus festem PVC. Eventuell können die Teile einzeln ausgebildet oder miteinander durch ein flexibles Brückenglied verbunden sein. In jedem Fall können die Teile auf geeignete Weise proportioniert sein, um diese in das Röhrenmaterial durch die Kerbe einführen zu können.

Bevorzugterweise bilden die Teile mit dem Inneren des Röhrenmaterials einen Festsitz, wobei dieser Sitz dadurch erzielt wird, daß die Teile mit einer oder mehreren Rippen oder Klappen ausgestattet werden, die sich außerhalb der gewöhnlichen Oberfläche der Teile erstrecken und die gegen eine oder mehrere

Innenwände des Materials andrücken.

Weisen sowohl das Röhrenmaterial als auch die Verstrebungseinrichtung ein schweißbares Harzmaterial auf, enthält bevorzugterweise das Verfahren zur Herstellung einer Eckverbindung die Stufe, daß mindestens eines der Teile an das Innere des eingekerbten Materials vor dem Abbiegen desselben geschweißt wird. Ultraschallschweißung findet vorteilhafterweise Anwendung, und die vorstehend beschriebenen Rippen für den Festsitz können speziell dafür geeignet sein, bei einem derartigen Verfahren als eine Spannungs-Konzentrations-Einrichtung zu wirken.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnung näher beschrieben; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer einfachen Ausbildung eines im Querschnitt vierkantigen, eingekerbten Rohrmaterials,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verstrebungseinrichtung,

Fig. $ eine ähnliche Ansicht einer zweiten Ausfülirungsform einer Verstrebungseinrichtung,

Fig. 4 bzw. 5 ein«; Draufsicht bzw. eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer Verstrebungseinrichtung in einer flachen Lage,

Fig, 6 eine perspektivische Ansicht der dritten Ausführungsform in einer gefalteten Stellung, in der man das Teil in die Kerbe des Rohrmaterials einführen kann,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der dritten Ausführungsform in ihrer eingeführten oder flachen Lage, und

Fig, 8 schematisch aufeinanderfolgende Stufen des Einführ- und Lokalisierungsvorganges der dritten Ausführungsform in einer Kerbe des Röhrenmaterials.

Die Röhre gemäß Fig. 1 weist ein stabiles PVC-Strangpreßprofil 1 mit einer inneren lichten Weite von 20 mm χ 20 mm und einer Wandstärke von 1,5 nun auf» Eine symmetrische 90°-V-Kerbe 2 ist aus der Röhre ausgeschnitten, so daß bei der Ausknickung der Röhre eine 90° Eckverbindung ausgebildet werden wird. Die Spitze der Kerbe 3 ist so angebracht, daß diese gerade in die Innenoberfläche der verbleibenden Wand 1 der Röhre eindringt, um den anschließenden Biegevorgang zu erleichtern.

Die Verstrebungseinrichtung gemäß der Fig. 2 und 3 wird in einer einheitlichen Weise aus PVC durch ein Spritzformverfahren geformt. Sie enthält im wesentlichen zw3i Bestandteile 4 und 5» die einen Querschnitt aufweisen, der im wesentlichen gleich ist der lichten Weite der Röhre 1, und die durch ein zwxschengeschaltetes Brückenteil 6 miteinander verbunden sind. Jedes der Bestandteile weist ein integral ausgebildetes konvexes Laschenglied 7 auf, das^d^n Bestandteil in geeigneter Weise einen Festsitz schafft, wenn er in das Innere der Röhre 1 eingeführt ist. Die Bestandteile besitzan im Inneren kerngebohrte, seitlich offene Hohlräume 8, so daß Material und Gewicht eingespart wird.

Die gegenüberliegenden Enden der Bestandteile weisen zusammenwirkende Arme auf, die miteinander zusammenwirken können. Jede der Ausführungsformen gemäß der Fig. 2 und 3 enthält zwei solcher Glieder 9 und 10, die in einem Stück g^ Bestandteil 4 angefügt sind, und ein Einzelglied 11, das mit dem Bestandteil 5 integral ausgebildet ist. Die Glieder sind "iueinander parallel und zu dem Brückenteil 6 ti>ansversal angeordnet.

Im folgenden wird auf die Ausführungsformen gemäß der Fig. 2 und 3 Bezug genommen. Gemäß Fig. 2 ist auf jeder Seitenfläche des

mit dem Bestandteil 5 verbundenen Gliedes 11 ein integraler Zapfen 12 ausgebildet, und es ist ein Paar von axial ausgerichteten Löchern 13 in den mit dem Bestandteil 4 verbundenen Gliedern 9 und 10 vorgesehen. Die Zapfen 12 sind in der durch 14· dargestellten Weise abgeschrägt, um bei Zueinanderschwenkung der Bestandteile einen Eintritt der Zapfen zwischen die Glieder 9 und 10 vor ihrem Eingriff mit den Löchern 13 zu erleichtern. Die Ecken des Gliedes 11 sind wie gezeigt ebenso abgeschrägt, um deren Eintritt zwischen die Glieder 9 und 10 zu erleichtern. Die Löcher 13 weisen eine Größe auf, so daß diese die Zapfen 12 aufnehmen, wenn die zwei Bestandteile rechtwinklig zueinander gedreht sind.

Gemäß Fig. 3 weisen die gegenüberliegenden Oberflächen von Glied 11, das dem Bestandteil 5 zugeordnet ist, aufgerichtete Kanten 15 parallel zu dem Glied auf. Umgekehrt weisen die inneren Flächen der Glieder 9 und 10, die mit dem Bestandteil 4 verbunden sind-, aufgerichtete Kanten 16 auf, welche rechtwinklig zu dem Glied angeordnet sind. Die Kanten besitzen eine Sägezahnausbildung, und dadurch wird ein großer Widerstand gegenüber einer Bewegung in umgekehrter Richtung geschaffen, nachdem sie in eine eingerastete Stellung gedreht worden sind.

Die Ausbildung einer Eckverbindung geschieht durch die Verwendung eines Bestandteiles von einer der Ausführungsform^n gemäß Fig. 2 und 3» indem das Bestandteil in Längsrichtung in die Bohrung der Röhre 1 eingeführt wird, so daß die Mittellinie demselben mit der Spitze der Kerbe 3 ausgerichtet ist. Durch Drehen der Röhre um die Spitze 3 wirken die Glieder 9» 10 und 11 miteinander zusammen und werden gegeneinander gespannt," bis ein vollständiger Eingriff bewirkt ist. Bei vollständigem Eingriff sind die Glieder der Bestandteile und die Röhre formschlüssig verschlossen, um eine stabile rechtwinklige Eckverbindung zu schaffen..

Eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 8 beschrieben.

Ein einstückiges Formteil weist zwei im wesentlichen identische Teile 17 und 18 auf, die miteinander durch ein flexibles Brückenteil 19 verbunden sind. Jedes Teil weist drei in integraler Weise ausgebildete parallele Arme 20, 21 und 22 auf, die in der gezeigten Weise angeordnet sind, um einen Kanal zwischen Arm 20 und 21 zwecks Aufnahme des anderen Armes des gegenüberliegenden Teiles zu schaffen. Auf diese Weise geht gemäß Fig. 4 hervor, daß der Arm 22' von Teil 18 in den Kanal 23 von Teil 17 und in einer ähnlichen Weise der Arm 22 von Teil 17 in den Kanal 23' von Teil 18 eintreten kann. Kanten 24· in Sägezahnanordnung sind auf den äußeren Oberflächen der Aruie 22 und 22' und ebenso auf den Flächen der anderen ArruO vorgesehen, die die Kanäle 23 und 23' begrenzen.

Die Ausbildung und der Abstand der Kanten auf jedem der Arme sind gleich und so angeordnet, daß sie wechselseitigen Eingriff gestatten, wenn die zwei Teile relativ zueinander um 90° gedreht werden. Die Kanten sind zueinander parallel und unter einem Winkel von 4-5° zu einer den beiden Teilen gemeinsamen Ebene angeordnet, und wenn die Teile sich in ihrer flachen Lage gemäß der Fig. 4-, 5 und 7 befinden, beträgt der relative Winkel zwischen den Kantensätzen der zwei Teile 90°. Man sieht, daß die Sägezahnausbildung der Kanten dergestalt ist, daß während eines v/echselseitigen Eingriffes der zwei Teile die Spitzen der Kanten über jede andere entlanggleiten, bis die Kanten ausgerichtet sind und danach in Eingriff schnappen; die vertikalen Stoßflächen der Kanten verhindern in wirksamer Weise ein Entkuppeln, sobald der Schnappschluß eingetreten ist. Man sieht ferner, daß die Gesamtbreite der Arme 22 und 22' größer als die innere Gesamtbreite der Kanäle 23 und 23' ist, und demgemäß während eines Eingreifens die entsprechenden, die Kanäle begrenzenden

Arme zeitweise beiseite springen, bis der Schnappschluß eingetreten ist.

Sippen 25, die über dem gewöhnlichen Seitenrand der Arme vorstehen, sind vorgesehen, um einen Festsitz zwischen dem Formteil und dem Inneren des Röhrengliedes zu bewirken und um eventuell die Anwendung von Ultraschallschweißtechniken zu erleichtern, um die Verstrebungseinrichtung in der Röhre zu befestigen.

Die Verstrebungseinrichtung kann in das Innere des Materials durch eine geeignete Stoß-Stange eingeführt werden, die zweckmäßig das Formteil in Längsrichtung durch das Material vorantreibt, um dadurch das Teil symmetrisch um die Spitze der Ksrbe 3 zu positionieren. Eine herkömmliche wirksame Methode zur Durchführung dieses Vorganges ist, die Stoß-Stange mit einem Stopp-Element auszustatten, das derart positioniert ist, daß es an das Ende des Materials anstößt, wenn das Formteil bezüglich der Kerbe genau zentralisiert ist.

Ein alternatives Verfahren zur Einführung des Formteiles in das Material durch die Kerbe wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die dritte Ausführungsform gemäß der Fig. 6 und 8 beschrieben. Um das Verfahren anwenden zu können, ist es notwendig, das Formteil bezüglich der lichten Weite der Röhre so zu proportionieren, daß ein Eintritt möglich ist; das Ab schnittteil 26 und das mit einem Radius versehene Ende 27 gemäß Fig. sind derartig proportionierte Ausführungsbeispiele. Ein Einführen in die Kerbe wird bewerkstelligt, indem zuerst das Formteil ausgelenkt wird, beginnend aus einer flachen Lage (wie in Fig. 7 dargestellt) über einen rechten Winkel, so daß die zwei Teile desselben parallel zueinander Rücken an Rücken angeordnet sind (siehe Fig. 6). Das Formteil wird dann in die Kerbe des haterials in einer Querrichtung gemäß Pfeil X der iig. b eingeführt. Wφφ.^^^ 2¹^"**-J-M¹⁶I¹^^^a<^^us versehenen Enden

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von 17 und 18 die Innenwand des Materxpls berühren, wird das Formteil fortschreitend in die flache Stellung gemäß 17a und 18A geöffnet. Die Bewegungsstellungen der Teile zwischen ihrer Einführung und ihrer endgültigen Positionierung ist durch eine Reihe strichpunktierter Linien dargestellt. Vorzugsweise wird obiges Verfahren automatisch ausgeführt, z. B. durch Positionierung des Röhrenraaterials in einer Einspannvorrichtung dergestalt, daß die Kerbe zu dem Förderende eines reziproken Zuführungsstempels gerichtet ist, der geeignet ist, um ein gefaltetes Formteil aus einem Einfüllschacht in das Innere des Materials voranzutreiben.

Bei allen vorstehend beschriebenen Beisiielen kann die Verstrebung seinrichtung in das Innere des Röhrengliedes geschweißt werden. Vorzugsweise wird dies "vor dem Abbiegen des Röhrengliedes, um eine winklige Eckverbindung zu bilden, durchgeführt, wobei das Schweißen durch bekannte Ultraschallschwexßtechniken erfolgt. Zum Beispiel können box der dritten Ausführungsform Schweißpunkte in einer durch Pfeile Y gemäß Fig. 8 dargestellten Weise positioniert werden, um dadurch das Material in den Bereichen der Rippen 25 zu verbinden, die als eine bei derartigen Schweißverfahren gewünschte Einrichtung an Spannungskonzentrationsstellen wirken.

Die Eckverbindung in allen Ausführungsbeispielen wird endgültig durch Abbiegen der zwei Teile des Röhrenmaterials hergestellt, bis die Seiten der Kerbe anstoßeB und formschlüssiger Eingriff der Teile der Verstrebungseinrichtung stattfindet, um die Anordnung in Position zu verriegeln.

Bei einer alternativen Ausführungsform gemäß der Erfindung können die Arme der Teile modifiziert sein, um deren Eingriff miteinander zu erleichtern. Zum Beispiel können Schlitze oder öffnungen in den Armen 11, 20, 21 und 22 angeordnet sein, um

dem Formteil größere Elastizität und daher eine geringere Beanspruchung während des Ineingriffbringens zu schaffen. In alternativer Weise kann eine einzelne Kante mit Sägezahnausbildung vorgesehen sein» um die Vielnutanordnung zu ersetzen, wie dies in der zweiten und dritten erfindungsgeruäßen Ausführungsfori? dargestellt ist.

Während bei vorstehend beschriebenen Beispielen eine Röhre mit einem einfachen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt verwendet wird, kann €ie Erfindung leicht auch bei Röhren angewendet werden, die eine vielzellige Konfiguration aufweisen, indem eine Verstrebungseinrichtung in einigen oder allen der einzelnen Zellen vorgesellen wird.

Weiterhin können die zwei Teile, die die Vsrstrebongseinrichtung bilden, Einzelteile aufweisen, wenn dies gewünscht wird. Auf diese Weise wird das Brückenteil ausgeschaltet und demgemäß die Herstellung der Verstrebungseinrichtung vereinfacht; die zwei Teile gemäß der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind identisch und daher kann eine einzige Form benützt werden, um beide Teile herzustellen.

Claims

Schut zansprüche

= == = = === saassiassasHiaaaasasass

1, Verstrebungs- "bzw. Verstärkungsglied für die Eckverbindung von eingekerbten Röhrenmaterialien mit einem ersten Teil, das geeignet in das Material auf einer Seite einer Kerbe eint ji tt und mit einem zweiten Teil, das geeignet in das Material auf die andere Seite der Kerbe eintritt, wobei die Teile geeignet miteinander bei Abbiegung des Materials in einer Richtung eingreifen, um die Kerbe zu schließen, dadurch gekennz eichnet, daß jedes .der Teile einen Arm mit einer Einrichtimg aufweist, die geeignet ist, bei Schließen der Kerbe in formschlüssigen Singriff mit der Einrichtung des Armes des anderen Teiles einzurasten, wobei die Einrichtungen dergestalt ausgebildet sind, daß während des Abbiegens des Materials jedoch vor dem Eingriff die Arme abspringen.

2. Verstrebungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eines Armes von einem Teil mindestens einen Vorsprung auf dem Arm aufweist.

5. Verstrebungsglied nach Anspruch 2, dadurch gektnnzeich-■ η et, daß die Einrichtung eines Armes des anderen Teiles eben- . so mindestens einen Vorsprung auf dem Arm des anderen Teiltj aufweist.

4. Verstrebungsglied nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vorsprung sägezahnförmig ausgebildet ist.

5· Verstrebungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile identisch sind.

6. Verstrebungsglied nach Anspruch 2, dadurch g e k e nn zeichnet, daß die Einrichtung des Armes dec anderen Teiles mindestens einen Hohlraum aufweist, der geeignet den Vorsprung oder die Vorsprünge aufnimmt.

7· Verstrebungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Teile geeignet ist, mit dem Inneren des Röhrenmaterials einen Festsitz zu bilden.

8. Verstrebungsglied nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil eine Rippe oder Klappe aufweist, die sich außerhalb der gewöhnlichen Oberfläche des Teiles erstreckt und geeignet ist, gege*; eine Innenwand des Röhrenmaterials zu drücken.

9. Verstrebungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieses so proportioniert ist, daß es in das Röhrenmaterial durch die Kerbe eingeführt werden kann.

10. Verstrebungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Teile mitte]. £

miteinander eines flexiblen Brückengliedes/verbunden sind.

11. Verstrebungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile ein synthetisches Harzmaterial aufweisen.

12. Verstrebungsglied nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile ein festes thermoplastisches Harzmaterial aufweisen.

13. Verstrebungsglied nach einem der Ansprüche 8 und 11 oder 12,

dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Rippen geeignet ist bzw. sind, bei einem Ultraschallschweißverfahren auch als Spannungskonzentrationsrippen zu dienen.

14-, Gerüst, dadurch gekennzeichnet, daß dieses ein gekerbtes Röhrenmaterial aufweist und ein Eckverbindungs-Verstrebungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthält.