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Verbindungseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung für röhrenförmige Rahmenteile, bestehend aus einem Verbindungsstück, welches mindestens einen, sich verjüngenden, in einen röhrenförmigen Rahmenteil einschiebbaren Arm aufweist. Derartige Verbindungseinrichtungen werden für Rahmenkonstruktionen verwendet, die entweder allein in offenen Rahmengerüsten oder in Verbindung mit Platten in geschlossenen oder gedeckten Rahmengerüsten verwendet werden. Solche Gerüste werden z. B. für Lagerzwecke, Schau- kästen, Ausstellungsstände, Möbel, Regale usw. angewendet.
Es sind bereits Verbindungseinrichtungen der eingangs erwähnten Art bekannt, bei denen die Arme über einen Teil ihrer Länge einen kleineren Querschnitt aufweisen als der lichte Rohrquerschnitt des
Rahmenteiles, um den Zusammenbau zu erleichtern. Die Röhrenteile liegen ausserdem am äusseren Ende der Arme, bedingt durch die (rippenförmige) Querschnittsform der Arme, nur an wenigen Punkten an, wobei ein gewisses Spiel nicht zu vermeiden ist, da der lichte Rohrdurchmesser und die Abmessungen des
Armes nicht genau einander angepasst werden können. Aus diesem Grunde ist zur besseren Verankerung der Röhrenteile, insbesondere zwecks Aufnahme von Horizontallasten ein das Rohr mit dem Arm verbin- dender Bolzen vorgesehen. Dies bewirkt aber eine wesentliche Verteuerung.
Gemäss der Erfindung kann dieser Nachteil durch mindestens einen, z. B. aus Kunststoff hergestellten
Einsatz, der in das offene Ende eines Röhrenteiles einschiebbar ist und der eine sich verjüngende Öffnung zum Einsetzen des Armes mit Presssitz aufweist, wobei der Einsatz durch den eindringenden Arm ausgedehnt wird und fest in den Röhrenteil eingreift, vermieden werden.
Neben der äusserst haltbaren und stabilen Verbindung, die sich dabei ergibt, hat die erfindungsgemässe Verbindungseinrichtung noch den Vorteil, dass durch die Verwendung von Kunststoffeinsätzen Abweichungen in den Abmessungen des Rohres und des Verbindungsstückes, also grössere Toleranzen möglich sind.
Ein weiterer Vorteil des Einsatzstückes ist darin zu erblicken, dass es in seiner Steifigkeit an den jeweiligen Verwendungszweck angepasst werden kann. Für eine bleibende (untrennbare) Verbindung wird man hiebei einen harten Kunststoff verwenden, wogegen ein Kunststoff wie z. B. Polyäthylen zur Anwendung kommen wird, wenn eine trennbare Verbindung hergestellt werden soll.
Die äussere Form der Einsatzquerschnitte kann je nach Form der röhrenförmigen Bauteile rund oder unrund, vorzugsweise quadratisch sein. Der Arm und die Öffnung im Einsatz jedoch sind vorzugsweise von quadratischer Querschnittsform. Vorteilhafterweise hat der Einsatz an jedem Ende z. B. in den Ecken des Quadrates radial geteilte Sitzteile (Pufferstücke), um sich so vollständig ausdehnen zu können und um in Berührung mit dem Inneren des röhrenförmigen Gliedes zu kommen, sobald der Arm in den Einsatz eingepresst ist.
Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 einen Aufriss des verebneten Einsatzes, betrachtet von jener, in Gebrauchsstellung die innenseite bildenden Seite, Fig. 2 einen Grundriss des Einsatzes, wobei die Art und Weise dargestellt ist, nach der der Einsatz in den gebrauchsfähigen Zustand gebracht wird, Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch den Einsatz, Fig. 4 eine auseinandergezogene schaubildliche Darstellung eines Verbindungsstückes, eines röhrenförmigen Rahmenteiles mit Einsatz und anderer Teile, Fig. 5 eine Schnittdarstellung durch eine Ausführungsform der Verbindung, die Fig. 6 und 7 schaubildliche Ansichten anderer Verbindungsarten in kleinerem Massstab und Fig. 8 eine schaubildliche Ansicht einer Stützplatte für ein Regal.
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Die Fig. 1-3 zeigen einen spannzangenähnlichenEinsatz 1, der mit röhrenförmigen Rahmengliedern von quadratischem Querschnitt, wie sie in den Fig. 4 - 7 gezeigt sind, verwendet werden kann. Er besteht aus vier einander ähnlichen Abschnitten 2,3, 4,5 mit äusseren und inneren Sitzteilen 6,7 von nur quadratischer Form in Draufsicht und einem dünneren elastischen Steg 8 mit dünnem, halbkreisförmigem i Querschnitt, wie dies beispielsweise auch dargestellt ist. Die Sitzteile (Pufferstücke) 6,7 sind bei 9 im
Winkel von 45 zusammengesetzt, so dass sie zu der in Fig. 2 gezeigten quadratischen Form zusammen- gebaut und leicht in das Ende eines röhrenförmigen Bauteiles 10 eingepasst werden können, wie dies in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist.
Vorzugsweise ist der Einsatz aus einem synthetischen Kunststoff gegossen, wobei dünne flexible Verbindungsrippen bei 11 als Scharniere belassen werden, so dass der Einsatz zur ) Gänze von der flachen Form, die in Fig. 1 dargestellt ist, in die quadratische Form, die in Fig. 2 darge- stellt ist, gebracht werden und als ganzes Stück wie üblich eingesetzt werden kann. Es ist auch möglich, einen Einsatz, der aus voneinander getrennten Abschnitten zusammengebaut ist, zu verwenden, wobei diese als Spritzgussstücke ausgeführt sind. Am äusseren Ende des Einsatzes haben die Abschnitte 2 und 5 enge Flansche. 12, deren Aussenseite so ausgebildet ist, dass sie an den Endrändern des röhrenförmigen Bauteiles 10 anliegt und mit der äusseren (Stirn-) Fläche des Bauteiles abschliesst.
Die Sitzteile 6 und 7 sind nicht identisch. Der innere Sitzteil 7 ist dicker (Fig. 3) als der Sitzteil 6 und die Stirnfläche des ersteren hat eine kleinere Öffnung als der Sitzteil 6. Folglich werden, sobald der
Einsatz in die quadratische Form gebracht ist, in der er verwendet wird, die Stirnseiten der Sitzteile 6,7 eine konische Höhlung (Fig. 3) umschliessen, die die Form eines quadratischen, durch den Einsatz hin- durchgehenden Pyramidenstumpfes aufweist. Die Aussenseiten der Sitzteile 6 und 7 weisen querlaufend
Nuten 13 auf.
Es ist auch möglich, an Stelle der soeben beschriebenen Einsatzformen einen Einsatz zu verwenden, bei dem die Sitzteile durch ein dünnwandiges Zwischenstück von konischer Hülsenform verbunden sind.
Die Sitzteile sind dann an jedem Ende in den Ecken durch radiale Einschnitte, die sich ein kurzes Stück in das Zwischenstück hinein erstrecken, voneinander geteilt.
Zur Verbindung röhrenförmiger Bauteile 10 unter Verwendung derartiger Einsätze wird von Verbin- dungsstücken Gebrauch gemacht, von denen jedes einen Körper 14 in kubischer Form mit zwei Armen
15 autwelst, die unter rechten Winkeln von zwei Flächen des Körpers wegstehen, wiediesz. B. inden
Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Es können jedoch auch mehr als zwei Arme vorgesehen werden, wie dies nach- stehend beschrieben wird. Jeder Arm 15 hat eine pyramidenstumpfförmige Gestalt, die zu dem vorer- wähnten, sich durch den Einsatz erstreckenden Hohlraum passt.
Um eine Verbindung zwischen röhrenförmigen Bauteilen 10 herzustellen, wird ein Einsatz 1 in das
Ende eines solchen Bauteiles eingeschoben, wobei lediglich die Ausübung eines leichten Druckes mit dem
Finger erforderlich ist. Die Flanschen 12 verhindern, dass der Einsatz zu tief eindringt oder in denröbren- förmigen Bauteil hineinfällt. Dann wird der entsprechende Arm 15 in den Hohlraum des Einsatzes 1 ein- gebracht. Der Arm 15 und der Hohlraum haben den gleichen Öffnungswinkel, doch sind die Abmessungen so gewählt, dass Pressung zwischen dem Arm und den Sitzteilen 6,7 des Einsatzes 1 auftritt, bevor der
Arm noch ganz in den Einsatz und Bauteil 10 eingedrungen ist. Es ist zweckmässig, wenn die Sitzfläche des Körpers 14 annähernd 10 mm vom äusseren Ende des Einsatzes entfernt liegt.
Dies kann erreicht wer- den, wenn der mit dem Bauteil 10 zusammengebaute Einsatz 1 von Hand aus auf den Arm 15 so weit auf- geschoben wird, wie dies möglich ist, und hernach der Arm 15 durch leichte Schläge mittels eines weich- flächigen Hammers zur Gänze eingebracht wird. Durch das unter Anwendung von Hammerschlägen er- folgende Einbringen des pyramidenförmigen Armes 15 in die Höhlung des Einsatzes 1 werden die Sitzteile
6, 7 gezwungen, sich radial nach aussen auszudehnen und einen Druck gegen die Innenseite der Wand des röhrenförmigen Bauteiles 10 auszuüben. Der Pyramidenöffnungswinkel ist so gewählt, dass die entstehenden
Kräfte ausreichen, um den Arm 15 im Bauteil 10 sicher festzuhalten. Hiebei ist auf die zu tolerierenden
Abmassänderungen, insbesondere bei den Einsätzen 1 und den Armen 15 Rücksicht zu nehmen.
Zweckmä- ssig ist ein Winkel von weniger als 50, z. B. ungefähr 3 1/20. Der andere Bauteil 10 wird ähnlich ausge- staltet. Die entwickelten Kräfte reichen aus, um die Teile zusammenzuhalten, wodurch ein ausserordent- lich stabiles Rahmenbauwerk von guter Erscheinungsform aufgebaut werden kann. Hiebei sind die Verbin- dungen in der beschriebenen Weise hergestellt. Erforderlichenfalls kann das Rahmenbauwerk zur Gänze ohne Zerstörung seiner Teile lediglich unter Verwendung eines Hammers demontiert werden.
Für Verbindungen zwischen mehr als zwei röhrenförmigen Bauteilen 10 können Verbindungsstücke mit Armen 15 verwendet werden, die unter rechten Winkeln zueinander von drei, vier, fünf oder sechs Flächen des Körpers 14 abstehen. Ferner kann ein Verbindungsstück auch nur einen Arm 15 dieser Art haben. In diesem Fall kann der Körper 14 mit irgendwelchen andern zur Verbindung oder zur Befestigung dienenden
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Einrichtungen wie einer Schraube, einem Dübel oder einer mit oder ohne Gewinde ausgestatteten Bohrung versehen sein.
Die Verbindungsstücke sind zweckmässigerweise Spritzgussstücke und vorteilhafterweise aus zwei
Hälften hergestellt, wie dies z. B. in Fig. 4 gezeigt ist. Die Verbindungsstücke können daher hohl ausge- ) bildet werden, wodurch Gewicht und Kosten vermindert werden. Im Falle eines Verbindungsstückes mit zwei, drei oder vier Armen 15, deren Achsen in einer Ebene liegen, ist das Gussstück in dieser Ebene geteilt. Jeder der Arme ist dann geteilt. Jedoch können ein oder zwei Arme 15 eines Verbindungsstückes, die nicht in der genannten Ebene liegen, ungeteilt sein. Ein Vorteil bei Verwendung geteilter Verbin- dungsstücke ist darin zu erblicken, dass jedes von sieben verschiedenen Verbindungsstücken aus Paaren ) von Gussstucken zusammengebaut werden kann, die lediglich aus fünf verschiedenen Abgüssen ausgewählt wurden.
Diese fünf Gussformen umfassen Halbkörper mit zwei, drei und vier Halbarmen in einer Ebene, einen Halbkörper mit zwei Halbarmen unter rechten Winkeln und einen ganzen Arm unter rechten Winkeln zu jedem der Halbarme und einen Halbkörper mit vier Halbarmen unter rechten Winkeln und einen ganzen
Arm im rechten Winkel zu jedem der Halbarme. Der Hohlraum in jedem Arm kann von quadratischem i oder kreisförmigem Querschnitt und am Ende geschlossen oder offen sein.
Zwei Beispiele für Verbindungsstücke mit mehr als zwei Armen sind in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Das in Fig. 6 gezeigte dreiarmige Verbindungsstück ist an der Hauptebene der Arme 15a geteilt. Der andere
Arm 15b ist ungeteilt. Das sechsarmige in Fig. 7 gezeigte Verbindungsstück ist in der Hauptebene der
Arme 15a geteilt (von welchen einer nicht sichtbar ist). Die andern Arme 15b (einer von diesen ist nicht sichtbar) sind ungeteilt.
Einige Beispiele einfacher Hilfsvorrichtungen, welche in Bauwerken verwendet werden können, die röhrenförmige Teile, Verbindungsstücke und Einsätze, wie oben beschrieben wurde, enthalten, sind in
Fig. 4 gezeigt. Wenn ein Regal zu stützen ist, wird eine einfache Regalstützplatie 16 mit einem quadra- tischen Loch 17 mit einem Arm 15 zusammengebaut, bevor der Arm in den Einsatz l und den aufrecht- stehenden röhrenförmigen Bauteil 10 eingesetzt wird, so dass die Platte diagonal unter der anliegenden
Ecke des Regals vorsteht. Wenn das Verbindungsstück auf seinen Platz gedrückt ist, ist die Platte 16 sicher zwischen der benachbarten Fläche des Körpers 14 und dem Ende des Einsatzes 1 gehalten. Regalbretter aller Arten können dann einfach in das Rahmengerüst eingesetzt werden.
Jedoch kann ein Regalbrett an die
Platte 16 auch mittels einer Schraube fixiert werden, die durch ein Loch 18 geht. Soll ein dünnes Gestell- brett mit der oberen Fläche des'angrenzenden horizontalen röhrenförmigen Bauteiles 10 fluchten, kann eine bestimmte Anzahl federnder Kunststoffbeilagen 19 zwischen die Platte 16 und der Unterseite der
Regalbretter eingelegt werden. Zusätzlich zu einer mit der Bohrung 18 korrespondierenden Bohrung 20 für einen Bolzen hat jede Beilage zwei Zapfen 21, die an ihrer Unterseite auf einer Diagonalen des quadrati- schen Querschnittes liegen. Weiters besitzt jede Beilage 19 noch zwei durchgehende Bohrungen 22, die in der andern Diagonale liegen. Die Zapfen 21 und Bohrungen 22 ermöglichen eine feste Verbindung zwischen den Beilagen 19. Auch die Platte 16 hat Bohrungen 23, in die der Zapfen der untersten Beilage 19 ein- greift.
Wenn Regale an zwei Seiten eines senkrechten Bauteiles zu unterstützen sind, kann eine in Fig. 8 gezeigte Doppelplatte 24 verwendet werden.
Eine mit Flanschen versehene Kunststoffkappe 25 ist am unteren Ende des röhrenförmigen Bauteiles 10 in Fig. 4 gezeigt, wo sie eingesetzt werden kann, um als Fuss zu dienen. Eine solche Kappe kann auch verwendet werden, um irgendein offengelassenes Ende eines röhrenförmigen Bauteiles zu verschliessen.
Die Kappe kann an der Unterseite gewölbt oder flach pyramidenförmig ausgebildet sein. Kunststoffkörper können auch in die Enden der röhrenförmigen Bauteile 10 für andere Zwecke eingesetzt werden, z. B. als
Fassungen für einstellbare Schraubfüsse, Räder od. dgl.
Im oben beschriebenen Beispiel haben die röhrenförmigen Bauteile 10 quadratischen Querschnitt, wel- cher eine kräftige Konstruktion ermöglicht. Dazu ist beispielsweise ein einzölliges, quadratisches, ge- schweisstes und feueremailliertes Stahlrohr mit 1, 22 mm Wanddicke geeignet. Normallängen solcher
Rohre können leicht in gewünschte Längen geschnitten werden. Jedoch können auch Röhrenteile von an- derem polygonalen oder kreisförmigen Querschnitt verwendet werden. In letzterem Fall weist der Einsatz eine kreisförmige äussere Form auf, die bündig in das Ende des Röhrenteiles passt. Gegebenenfalls können die gleichen Verbindungsstücke sowohl mit Röhrenteilen von quadratischem als auch kreisförmigem Quer- schnitt oder auch mit Röhrenteilen verschiedener Grösse verwendet werden.
Nur die äussere Form der Ein- sätze muss für die verschiedenen Typen von Röhrenteilen verschieden sein. Dementsprechend können, falls dies erforderlich ist, Teile von quadratischem oder kreisförmigem Querschnitt in ein und demselben Rah- menbauwerk verwendet werden.