EP0277319B1 - Bauelement für Baukastensystem - Google Patents

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EP0277319B1
EP0277319B1 EP87118208A EP87118208A EP0277319B1 EP 0277319 B1 EP0277319 B1 EP 0277319B1 EP 87118208 A EP87118208 A EP 87118208A EP 87118208 A EP87118208 A EP 87118208A EP 0277319 B1 EP0277319 B1 EP 0277319B1
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Siegfried Schneider
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    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19—Three-dimensional framework structures
    • E04B1/1903—Connecting nodes specially adapted therefor
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    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H33/00—Other toys
    • A63H33/04—Building blocks, strips, or similar building parts
    • A63H33/10—Building blocks, strips, or similar building parts to be assembled by means of additional non-adhesive elements
    • A63H33/108—Building blocks, strips, or similar building parts to be assembled by means of additional non-adhesive elements with holes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B1/19—Three-dimensional framework structures
    • E04B1/1903—Connecting nodes specially adapted therefor
    • E04B2001/1921—Connecting nodes specially adapted therefor with connecting nodes having radial connecting stubs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19—Three-dimensional framework structures
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    • E04B2001/1927—Struts specially adapted therefor of essentially circular cross section
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/70—Interfitted members
    • Y10T403/7026—Longitudinally splined or fluted rod
    • Y10T403/7035—Specific angle or shape of rib, key, groove, or shoulder

Definitions

  • the invention relates to a component for a modular system, for example for scaffolding, according to the preamble of the claim. Both walkable scaffolds and scaffolds for toy construction are conceivable.
  • Scaffolding is currently being assembled from bars or rods that are arranged both vertically and horizontally. These parts are connected to each other by means of screws and fastened to each other, which are inserted through corresponding holes on or in the components and secured in the assembly position with the aid of nuts.
  • Such scaffolds are not only expensive, but also require a lot of manual work for assembly and disassembly.
  • Scaffolds are known from toy construction (DE-OS 1 603 603), which consist of corner components and struts. These corner components have positive and negative cylindrical contact surfaces on which the corner components can be plugged together, but also with the struts.
  • a multitude of three-dimensional scaffolding structures can be erected from these corner components and struts. This large number of scaffold constructions results in particular from the possibility of bringing the struts attached to them to each other at any angle by twisting a number of assembled corner components. Compression forces in the longitudinal direction of the struts are well absorbed. Due to the fact that several corner components can be rotated relative to one another, they are not able to transmit torques since there is no provision to prevent the corner components from rotating relative to one another.
  • cardanic couplings (FR-A-1 382 301) it is also known to provide profiled parts which are inserted into one another, i.e. to execute them with a cross-section other than the round one and thus to transmit torques.
  • Such couplings are expensive and complex to manufacture, since their individual parts must fit into one another very precisely, particularly on the contact surfaces which have a certain curvature. They are not secured against pulling apart, i.e. they cannot transmit tensile forces.
  • the main advantage of the cardanic couplings namely the transmission of torques with axes that are at an angle to one another, is not in demand for scaffolding constructions. Rather, it is important to fix the rods at a certain angle.
  • the invention has for its object to provide a simply constructed and also simple and convenient to use component for modular systems, for example for scaffolding, which is easy to handle, which in particular requires little manual labor, if for example a scaffold from such components builds up, and in which the individual components are non-rotatable against each other.
  • This object is achieved according to the invention with a component of the type mentioned in the introduction in connection with the features of the characterizing part.
  • the cross-sectional profile of the connector is octagonal.
  • Such a cross-sectional profile enables a good interlocking connection between the individual components to be plugged together, the plug being able to be both positive and negative, i.e. can either be a plug element or a receptacle for such a plug element. Due to the octagonal design of the cross section, the components according to the invention can be assembled quickly and easily without having to pay attention to how their position relative to one another is.
  • the cross-sectional profile of the connector also has a flat, wavy contour.
  • Such a contour has the advantage that it can be injection molded from plastic with relatively simple tools, since the corresponding tools do not have to have undercuts.
  • it was found that such a cross-sectional profile is sufficient to achieve a positive connection of sufficient strength.
  • the tolerances of the matching cross-sectional profiles can be chosen so that a friction-based, sufficiently strong, force-locking plug connection is achieved, which ensures that structures such as frames stick together with sufficient stability.
  • rod-shaped or rod-shaped approaches each with a plug at the outer end, can be provided on the rod-like or rod-like base body of the component according to the invention, running radially to the latter.
  • Such components can be used as corner connectors for scaffolding or for connecting several simple rod-like or rod-like basic bodies or components.
  • the component according to the invention can also consist of other materials, such as metal.
  • the component (1) shown in Figure 1 has a rod-like base body (2), at one end of which a positive plug (3) with a profiled cross section is provided, while the other end contains a blind hole (4) which has the same contour as the plug (3) and is therefore suitable and intended for inserting the plug (3) of a corresponding or similarly designed component.
  • the component (5) from Figure 2 also has a rod-like base body (6), at the two ends of which a positive plug (3) is arranged.
  • radially protruding rod-shaped lugs (7) are provided approximately in the central region of the base body (6), in the exemplary embodiment shown a total of four such lugs, each of these lugs (7) having a positive plug (3) at the outer end.
  • This component (5) is suitable as a corner connection or node for a scaffold, components (1) of the type shown in FIG. 1 being able to be attached to this node by placing these rod-like components with their blind holes (4) on the connectors (3). the component (5).
  • both ends of the component (1) can also be of identical design. It is also possible for the component (5) according to FIG. 2 to also provide negative plugs in the form of blind holes (4) instead of the positive plugs (3) shown at the ends of the rod-like base body (6) and the lugs (7). The most appropriate embodiment will be selected for the respective application.
  • FIG. 3 shows that the connectors (3) have an approximately octagonal contour in cross section, the contour line (8) running in the form of flat waves in order to avoid undercuts.
  • the blind holes (4) have a corresponding contour so that plugs (3) fit into blind holes (4). Care is taken to ensure that the contour line has no undercuts, so that the profiles can be produced from plastic with relatively simple tools, for example by injection molding.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bauelement für Baukastensystem, beispielsweise für den Gerüstbau, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches. Dabei sind sowohl begehbare Gerüste als auch Gerüste für den Spielzeugbau denkbar.
  • Gerüste werden derzeit aus Stangen oder Stäben zusammengebaut, die sowohl senkrecht als auch horizontal angeordnet sind. Diese Teile werden mittels Schrauben untereinander verbunden und aneinander befestigt, welche durch entsprechende Löcher an bzw. in den Bauelementen gesteckt und mit Hilfe von Muttern in der Montageposition gesichert werden. Derartige Gerüste sind nicht nur kostspielig, sondern erfordern auch viel Handarbeit für den Auf- und Abbau.
  • Aus dem Spielzeugbau sind Gerüste bekannt (DE-OS 1 603 603), die aus Eckbauteilen und Streben bestehen. Diese Eckbauteile weisen positive und negative zylindrische Kontaktflächen auf, an denen die Eckbauteile untereinander, aber auch mit den Streben, zusammengesteckt werden können. Aus diesen Eckbauteilen und Streben kann so eine Vielzahl dreidimensionaler Gerüstkonstruktionen errichtet werden. Diese Vielzahl der Gerüstkonstruktionen ergibt sich insbesondere aus der Möglichkeit, durch Verdrehen mehrerer zusammengesteckter Eckbauteile gegeneinander die an ihnen befestigten Streben stufenlos in jeden beliebigen Winkel zueinander zu bringen. Druckkräfte in Längsrichtung der Streben werden dabei gut aufgenommen. Aufgrund der Verdrehbarkeit mehrerer Eckbauteile gegeneinander sind diese aber nicht in der Lage, Drehmomente zu übertragen, da keine Sicherung gegen ein Verdrehen der Eckbauteile gegeneinander vorgesehen ist. Aufgrund der zylindrischen, sich im Reibschluß befindlichen Kontaktflachen ist die Größe der übertragbaren Zugkräfte begrenzt. Gerüste und insbesondere Spielzeuggerüste sollten aber auch Zugkräfte aufnehmen können, da ein Auseinanderfallen beim Anheben derselben vermieden werden soll.
  • Es ist weiter bekannt, bei kardanischen Kupplungen (FR-A-1 382 301) ineinandergesteckte Teile mit Profilierungen zu versehen, d.h. sie mit einem anderen als dem runden Querschnitt auszuführen und so Drehmomente zu übertragen. Derartige Kupplungen sind aber teuer und aufwendig herzustellen, da ihre Einzelteile insbesondere an den Kontaktflächen, die eine bestimmte Krümmung aufweisen, sehr präzise ineinanderpassen müssen. Sie sind gegen ein Auseinanderziehen nicht gesichert, d.h. sie können keine Zugkräfte übertragen. Der wesentliche Vorteil der kardanischen Kupplungen, nämlich Drehmomente bei im Winkel zueinander stehenden Achsen zu übertragen, ist bei Gerüstkonstruktionen nicht gefragt. Dort kommt es vielmehr darauf an, die Stangen in einem bestimmten Winkel zu fixieren. Eine Beweglichkeit der Stangen in Längsrichtung gegeneinander ist unerwünscht, da ansonsten keine stabilen Gerüstkonstruktionen aufzubauen sind. Derartige Kupplungen sind aufgrund ihrer empfindlichen Präzisionsausführung nicht für einen Einsatz im Baustellenbereich geeignet, da sich an ihren scharfen Kanten Schmutz festsetzt. Dieser Schmutzansatz führt zu erhöhtem Verschleiß und zu Beschädigungen.
  • Es ist weiter bekannt, Schraubenköpfe mit besonderen Profilierungen zu versehen (GB-A-1 229 443). Diese Schraubenköpfe befinden sich zur übertragung von Drehmomenten im Eingriff mit ebenfalls profilierten Steckschlüsseln. Dabei weisen die Schraubenköpfe und die Steckschlüssel jeweils zwölf gleichmäßig um ihren Umfang verteilte negative bzw. positive Einbuchtungen auf. Diese sind bei dem Steckschlüssel eckig und bei dem Schraubenkopf rund ausgeführt. An den eckigen Einbuchtungen setzt sich Schmutz fest, der das Zusammenwirken der Teile beeinträchtigt und zu erhöhtem Verschleiß führt. Auch bei dieser Vorrichtung müssen die Profile sehr genau aufeinander abgestimmt und dementsprechend aufwendig gefertigt sein. Eine solche komplizierte Ausführung mit unterschiedlichen Profilierungen ist für einen Baustellenbetrieb nicht geeignet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufgebautes und auch einfach und zweckmäßig zu verwendendes Bauelement für Baukasten-Systeme, beispielsweise für den Gerüstbau zu schaffen, das sich leicht handhaben läßt, das insbesondere wenig Handarbeit erfordert, wenn man aus derartigen Bauelementen beispielsweise ein Gerüst aufbaut, und bei dem die einzelnen Bauelemente verdrehsicher gegeneinander sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Bauelement der eingangs genannten Gattung in Verbindung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils gelöst.
  • Gemäß der Erfindung ist das Querschnittsprofil der Stecker achteckig. Ein derartiges Querschnittsprofil ermöglicht eine gute formschlüssige Verbindung zwischen den zusammenzusteckenden einzelnen Bauelementen, wobei der Stecker sowohl positiv als auch negativ ausgebildet sein kann, d.h. entweder ein Steckelement oder eine Aufnahme für ein derartiges Steckelement sein kann. Aufgrund der achteckigen Ausbildung des Querschnittes lassen sich die erfindungsgemäßen Bauelemente einfach und ohne darauf achten zu müssen, wie deren Position zueinander genau ist, schnell zusammenbauen.
  • Das Querschnittsprofil der Stecker weist außerdem eine flache wellenförmige Kontur auf. Eine derartige Kontur hat den Vorteil, daß sie sich im Spritzguß aus Kunststoff mit verhältnismäßig einfachen Werkzeugen herstellen läßt, da die entsprechenden Werkzeuge keine Hinterschneidungen aufweisen müssen. Andererseits wurde gefunden, daß ein derartiges Querschnittsprofil ausreicht, um eine formschlüssige Steckverbindung ausreichender Festigkeit zu erzielen. Dabei können die Toleranzen der zusammenpassenden Querschnittsprofile so gewählt werden, daß auch eine auf Reibung basierende ausreichend feste kraftschlüssige Steckverbindung erzielt wird, welche gewährleistet, daß aus derartigen Bauelementen zusammengesteckte Gebilde wie Gertüste mit ausreichender Stabilität zusammenhalten.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können am Stangen- oder stabartigen Grundkörper des erfindungsgemäßen Bauelementes radial zu diesen verlaufende stab- oder stangenförmige Ansätze mit jeweils einem Stecker am äußeren Ende vorgesehen sein. Derartige Bauelemente lassen sich als Eckverbinder für den Gerüstbau bzw. zum Anschließen mehrerer einfacher Stangen- oder stabartiger Grundkörper oder Bauelemente verwenden.
  • Obwohl es besonders vorteilhaft ist, das erfindungsgemäße Bauelement aus Kunststoff herzustellen, vorzugsweise zu spritzen, kann es auch aus anderen Materialien, wie Metall, bestehen.
  • In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Bauelementes dargestellt, und zwar zeigt
    • Figur 1
    eine schaubildliche Ansicht eines stabförmigen Bauelementes, das an einem Ende einen positiven Stecker und am anderen Ende einen negativen Stecker, in den ein posititver Stecker eines anderen gleichen Bauelementes eingesteckt werden kann, aufweist,
    Figur 2
    eine schaubildliche Ansicht eines anderen Bauelementes mit mehreren radial verlaufenden Ansätzen, wobei alle Teile an ihren Enden einen positiven Stecker aufweisen, und
    Figur 3
    einen im Maßstab vergrößerten Querschnitt des Profils der erfindungsgemäßen Stecker, woraus der wellenförmige Verlauf der Kontur dieser Stecker zu erkennen ist.
  • Das in Figur 1 dargestellte Bauelement (1) hat einen stangenartigen Grundkörper (2), an dessen einem Ende ein positiver Stecker (3) mit profiliertem Querschnitt vorgesehen ist, während das anderen Ende ein Sackloch (4) enthält, das dieselbe Kontur wie der Stecker (3) aufweist und somit zum Einstecken des Steckers (3) eines entsprechenden oder ähnlich ausgebildeten Bauelementes geeignet und bestimmt ist.
  • Die Querschnittsform des Steckers (3) und des Sackloches (4) ist in Figur 3 im einzelnen dargestellt und wird weiter unten näher erläutert.
  • Das Bauelement (5) aus Figur 2 hat ebenfalls einen stangenartigen Grundkörper (6), an dessen beiden Enden jeweils ein positiver Stecker (3) angeordnet ist. Außerdem sind etwa im mittleren Bereich des Grundkörpers (6) radial vorstehende stangenförmige Ansätze (7) vorgesehen, im dargestellten Ausführungsbeispiel insbesamt vier derartige Ansätze, wobei jeder dieser Ansätze (7) am äußeren Ende einen positiven Stecker (3) aufweist. Dieses Bauelement (5) ist als Eckverbindung oder Knoten für ein Gerüst geeignet, wobei an diesen Knoten Bauelemente (1) der in Figur 1 dargestellten Art angebaut werden können, indem man diese stangenartigen Bauelemente mit deren Sackloch (4) auf die Stecker (3) des Bauelementes (5) aufsteckt.
  • Obwohl beim Bauelement gemäß Figur 1 am einen Ende ein positiver Stecker (3) und am anderen Ende ein Sackloch (4), d.h. also ein negativer Stecker, vorgesehen ist, können auch beide Enden des Bauelementes (1) gleich ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, beim Bauelement (5) gemäß Figur 2 an den Enden des stangenartigen Grundkörpers (6) und der Ansätze (7) anstelle der dort gezeigten positiven Stecker (3) auch negative Stecker in Form von Sacklöchern (4) vorzusehen. Man wird für den jeweiligen Anwendungsfall die jeweils zweckmäßigste Ausführungsform wählen.
  • Figur 3 zeigt, daß die Stecker (3) im Querschnitt eine etwa achteckige Kontur aufweisen, wobei die Konturlinie (8) in Form flacher Wellen verläuft, um Hinterschneidungen zu vermeiden. Die Sacklöcher (4) haben eine entsprechende Kontur, so daß Stecker (3) in Sacklöcher (4) passen. Dabei ist darauf geachtet, daß die Konturlinie keine Hinterschneidungen aufweist, so daß die Profile mit verhältnismäßig einfachen Werkzeugen beispielsweise im Spritzguß aus Kunststoff hergestellt werden können.

Claims (1)

  1. Bauelement für Baukastensystem, beispielsweise für den Gerüstbau, mit einem stangen- oder stabartigen Grundkörper (2;6), an welchem radial zu diesem verlaufende stangen- oder stabartige Ansätze vorgesehen sein können, wobei an jedem Ende des Grundkörpers und an jedem äußeren Ende der Ansätze entweder positiv (3) oder negativ (4) ausgebildete Stecker mit gleichem Querschnittsprofil vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsprofil der Stecker eine flache, wellenförmige, achteckige Kontur (8) aufweist.
EP87118208A 1987-01-31 1987-12-09 Bauelement für Baukastensystem Expired - Lifetime EP0277319B1 (de)

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DE8701515U 1987-01-31
DE8701515U DE8701515U1 (de) 1987-01-31 1987-01-31 Bauelement für Baukastensystem

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0277319A2 EP0277319A2 (de) 1988-08-10
EP0277319A3 EP0277319A3 (en) 1989-07-26
EP0277319B1 true EP0277319B1 (de) 1992-08-05

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DE (2) DE8701515U1 (de)

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