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Fachwerk
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Die Erfindung betrifft ein Fachwerk, das aus hochkant in einer Ebene
angeordneten und kreuzförmig ineinander gefügten Flachstäben besteht, die wenigstens
an einigen ihrer Kreuzungspunkte durch Je ein Verbindungselement miteinander lösbar
verbunden sind.
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Ein solches Fachwerk wird insbesondere alstragende Konstruktion für
ein Mosaik-Schaltbild verwendet, bei dem die in ein derartiges Fachwerk eingesetzten
Mosaikelemente aus Kunststoff eine grosse Steuer- und/oder Signaltafel für die Verwendung
in Verteil- und Regelanlagen bilden. Das Fachwerk ist als tragende Konstruktion
aber ebenso auch für andere Zwecke, beispielsweise zur Befestigung von Deckenelementen
für eine Gebäudedecke, verwendbar.
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Bei einem bekannten, die tragende Konstruktion für ein Mosaik-Schaltbild
bildenden Fachwerk aus hochkant angeordneten Flachstäben, die mit bis zur halben
Stabhöhe sich erstreckenden, gegengleich angeordneten Einschnitten ineinandergreifend
kreuzförmig ineinander gefügt sind, so dass sie in der gleichen Ebene liegen, sind
zum Verbinden der Flachstäbe in den Kreuzungspunkten Kreuzschlitzschrauben vorgesehen,
die von der einen Seite des Fachwerkes über die Flachstäbe aufgesteckt werden und
auf die von der anderen Seite des Fachwerkes Muttern aufgeschraubt werden. Die Herstellung
derartiger Kreuzschlitzschrauben ist ziemlich aufwendig und daher teuer, so dass
auch die Herstellungskosten für das Fachwerk entsprechend hoch sind. Ausserdem ist
es nachteilig, dass man nach dem Aufstecken der Kreuzschlitzschrauben das Fachwerk
wenden muss, um die Muttern von der anderen Seite aus aufschrauben zu können, wobei
man beim Wenden zusätzliche Mittel einsetzen muss, um das Auseinanderfallen des
Fachwerkes
zu verhindern, bevor die Schrauben durch die Muttern
gesichert sind. Ausserdem müssen bei dieser bekannten Verbindungsweise zusätzlich
noch Abstandskreuze aus Kunststoffmaterial in die Kreuzschlitze der Schrauben eingesetzt
werden, damit die Mutter die Schraube nicht zusammendrückt, so dass kein sicherer
Halt auf dem Gewinde erzielt wird. Daraus ergbt sich, dass der ganze Arbeitsaufwand
zur Herstellung des Fachwerkes ziemlich gross ist.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand
daher darin, die Velgbindung der Flachstäbe des Fachwerkes auf wesentlich einfachere
Weise durchführen zu können, und zwar mit weniger und in der Herstellung wesentlich
billigeren Einzelteilen und ohne die Notwendigkeit, zusätzliche Hilfsmittel für
die Montage einsetzen zu müssen. Um dies zu erreichen, ist das Fachwerk der eingangs
genannten Art erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement
eine aus federelastischem Material bestehende Hülse ist, die am Umfang vier achsparallel
verlaufende und zum einen Hülsenende hin offene Längsschlitze aufweist, dass die
Längsschlitze nahe des genannten Hülsenendos durch bei Jedem Schlitz einander gegenüberstehende,
hakenartige Vorsprünge der Hülsenwandung verengt sind, und dass die Vorsprünge der
mit den Schlitzen über sich kreuzende Flachstäbe geschobenen Hülse die auf der einen
Seite am Schlitzgrund anliegenden Flachstäbe auf der gegenüberliegenden Seite hintergreifen.
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Der wesentliche Vorteil dieses Verbindungselementes besteht darin,
dass die Hülse nur bis zum Anschlag des Schlitzgrundes gegen die sich kreuzenden
Flachstäbe auf diese aufgesteckt zu werden braucht, wobei dann das mit hakenartigen
Vorsprüngen versehene andere Ende der vorzugsweise aus Federstahl
bestehenden
Hülse an der gegenüberliegenden Seite der Flachstäbe federnd einrastet. Statt mehrerer
Teile besteht dieses Verbindungselement nur noch aus einem Teil ,und man muss das
Fachwerk bei der Montage auch nicht mehr wenden. Die Verbindung der Flachstäbe durch
die Hülse ist äusserst fest und trotzdem noch elastisch genug, um die in der gleichen
Richtung verlaufenden Flachstäbe etwas biegen zu können, so dass ein gewölbtes Fachwerk
entsteht, was für entsprechend ausgebildete Steuer- oder Signaltafeln erforderlich
ist.
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Vorzugsweise sind bei der Hülse paarweise einander gegenüberstehend
angeordnete Längsschlitze am Umfang um jeweils 900 zueinander versetzt angeordnet,
so dass sich auch die Flachstäbe rechtwinklig kreuzen. Es ist aber auch eine andere
Schlitzanordnung mit einer von 900 abweichenden Versetzung der Schlitze am Umfang
möglich, um beispielsweise ein Fachwerk mit rhombischer Struktur zu erhalten.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung besteht die Hülse aus einem
zylindrisch geformten Materialzuschnitt, der ein Stanz-Prägeteil ist und dessen
sich überlappende Randzonen miteinander verbunden sind. Die Hülse kann in einem
Arbeitsgang durch Stanzen und nachfolgendes Rollen hergestellt werden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen eine Ausfürrungsform
des Erfindungsgegenstandes rein beispielsweise dargestellt ist. Es zeigen: Fig.
1 einen Ausschnitt des Fachwerkes mit einer Hülse im Kreuzungspunkt der Flachstäbe,
in schaubildlicher Ansicht; Fig. 2 den Materialzuschnitt zur Herstellung der Hülse
in Draufsicht;
Fig. 3 einen Schnitt durch den Materialzuschnitt
nach der Linie II-II in Fig. 2; Fig. 4 den gerollten Materialzuschnitt zur Herstellung
der Hülse; Fig. 5 die Funktion der Hülse als Blechmutter zur Verbindung mit einer
Schraube; Fig. 6 die auf sich kreuzende Flachstäbe aufgesetzte Hülse, mit dem in
der schaubildlichen Darstellung vorn liegenden ungeschlitzten Hülsenende; Fig. 7
die auf sich kreuzende Flachstäbe aufgesteckte Hülse, mit dem in der schaubildlichen
Darstellung vorn liegenden geschlitzten Hülsenende; Fig. 8 eine schaubildliche Ansicht
eines Flachstabes; Fig. 9 einen Querschnitt durch den Flachstab nach der Linie III-III
in Fig. 8; Fig. 10 den Kreuzungspunkt zweier Flachstäbe, von denen einer gebogen
ist.
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Das in Fig. 1 schaubildlich und ausschnittweise dargestellte Fachwerk
1 besteht aus in der einen Richtung verlaufenden Flachstäben 2 und aus rechtwinklig
dazu verlaufenden Flachstäben 3. Die Flachstäbe bestehen aus Leichtmetallband oder
-blech und besitzen in gleichen Abständen auf der einen Seite am Rand flache Ausschnitte
4 und auf der gegenüberliegenden Seite flache Ausschnitte 5. Von der Mitte der Ausschnitte
4 erstrecken sich bis zur Längsmitte der Flachstäbe quer verlaufende Einschnitte
6. Diese sind etwas breiter als die Stärke eines Flachstabes, so dass die Flachstäbe
ineinandergreifend zusammengesteckt werden können.
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Die Flachstäbe 2 und 3 sind an wenigstens einigen ihrer Kreuzungspunkte
durch über die Flachstäbe 2 und 3 aufgeschomitae
-iu bene, geschlitzte
Hülsen z yrbunden* ut wobei die A-nzaMS der in dieser Weise mit Hülsen versehenen
Kreuzungspunkte sich jeweils nach den gegebenen-~Festigkeitserfordernissen des Fachwerkes
richtet.
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Die Hülse 7 ist aus einem in Fig. 2 in der Abwicklung dargestellten
Materialzuschnitt hergestellt. Dieser Materialzuschnitt ist ein drei zueinander
parallele und zu einem Rand hin offene Schlitze 8, 9 und 10 aufweisender Streifen,
bei dem sich die genannten Schlitze über ca. dreiviertel der Streifenbreite vom
Rand hinein erstrecken. Der ungeschlitzte Teil 12 dieses Streifens ist um eine zum
Verbinden bestimmte Randzone 13 länger als der die vier, durch die drei genannten
Schlitze voneinander getrennten Hülsenwandbereiche 14, 15, 16 und 17 umfassende
und in seiner Länge dem Hülsenumfang entsprechende geschlitzte Teil. Im ungeschlitzten
Teil 12 sind vier im gleichen Abstand voneinander angeordnete und Jeweils durch
drei Stanzschnitte begrenzte Laschen 18, 19, 20 und 21 ausgebildet, die alle zur
gleichen Seite umgebogen sind, welche bei der fertigen Hülse innen liegt, wie aus
Fig. 3 und 4 zu erkennen ist. Die zur Verbindung bestimmte Randzone 13 weist eine
rechteckförmige Ausnehmung 22 auf. Wenn der Zuschnitt zur Bildung einer Hülse gemäss
Fig. 4 gerollt wird, kommt die Randzone 13 mit der Ausnehmung 22 innenseitig gegen
den in Fig. 2 am rechten Ende befindlichen Teil des ungeschlitzten Teiles 12 zu
liegen, und zwar so, dass die Lasche 18 durch die Ausnehmung 22 hindurchgreift,
durch welche Verriegelung die beiden sich überlappenden Randzonen miteinander verbunden
sind. Im gerollten Zustand entsteht dann auch zwischen dem Hülsenwandbereich 14
und 17 ein vierter Schlitz 11.
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Der Abstand zwischen der Lasche und dem Zuschnittrand ist bei der
Lasche 18 am grössten und bei den folgenden Laschen 19 bis 21 jeweils etwas geringer,
wobei dieser Abstand so bemessen ist, dass bei den zur Innenseite der Hülse umgebogenen
Laschen sich eine Steigung wie bei einem Gewinde ergibt, so dass die Hülse mit den
Laschen in der Art einer Blechmutter mit einer Schraube 30 in Gewindeeingriff gebracht
werden kann, welche Schraube zum Befestigen des Fachwerkes an einem anderen Bauteil
dient.
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Der Materialzuschnitt gemäss Fig. 2 besitzt ferner an der zum Verbinden
bestimmten Randzone 13 noch eine zur Seite des geschlitzten Teiles vorstehende Zunge
23, deren eine Seitenkante 24 gegen einen der Flachstäbe anzuliegen bestimmt ist,
wenn die Hülse über die Flachstäbe geschoben ist, so dass die Hülse durch Anliegen
der genannten Seitenkante gegen den Flachstab zusätzlich noch verriegelt ist.
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Der Materialzuschnitt gemäss Fig. 2 besitzt ferner nahe des Randes,
welcher das geschlitzte Hülsenende bildet, hakenartige Vorsprünge 25 an den Hülsenwandbereichen
14 bis 17, welche die Längsschlitze 8 bis 11 verengen. Der Abstand zwischen dem
Schlitzgrund und diesen hakenartigen Vorsprüngen 25 entspricht der Höhe der Flachstäbe
2 bzw. 3. Wenn die Hülse 7 mit den Längsschlitzen über sich kreuzende Flachstäbe
bis zum Anschlag des Schlitzgrundes gegen die eine Seite der Flachstäbe geschoben
worden ist, hintergreifen die hakenartigen Vorsprünge 25 die Flachstäbe auf der
anderen Seite. Da die HU1-se aus Federstahl besteht, rastet sie in ihrer Endstellung
0 federnd ein und hält die Flachstäbe im 90 -Winkel und in einer Ebene fest verbunden.
Damit das Aufschieben der Hülse auf die Flachstäbe leicht geht, ist die Schlitzöffnung
ausserhalb der
hakenartigen Vorsprünge 25 durch schrägverlaufende
Kanten 26 erweitert.
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In Fig. 6 ist die auf die Flachstäbe 2 und 3 aufgeschobene Hülse
7 mit dem ungeschlitzten Teil vorn liegend und in Fig. 7 mit dem geschlitzten Teil
vorn liegend dargestellt.
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Die Hülse 7 ist elastisch genug, um das Fachwerk insgesamt biegen
zu können. Dient das Fachwerk als tragende Konstruktion für ein Mosaik-Schaltbild,
so lässt sich damit ein als Steuer- oder Signaltafel verwendetes, gewölbtes Mosaik-Schaltbild
herstellen. Um ein solches von einem Punkt aus überblicken zu können, soll ein Krümmungsradius
bis zu zwei Metern realisiert werden können. Bei den bisher bekannten Fachwerken
mit Schraubverbindung entstanden beim Biegen des Fachwerkes Quetschstellen an den
Einschnitten der Flachstäbe, die Krümmung konnte ungleichmässig werden, und es konnten
Spannungen und Teilungsfehler entstehen. Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen,
werden die Einschnitte in den Flachstäben nicht mehr wie bei dem bekannten Fachwerk
mit parallelen Begrenzungsflächen und scharfkantigen Ecken am Anfang des Einschnittes
ausgebildet, sondern es werden die äusseren Einschnittränder abgerundet, wie aus
Fig. 8 bis 10 hervorgeht, so dass sich die querverlaufenden Flachstäbe in den Einschnitten
nicht mehr verklemmen können. Die besonders aus Fig. 9 erkennbare Ausbildung des
Einschnittes mit abgerundeten Rändern ermöglicht, dass die durch das Biegen des
Flachstabes 3 erfolgende Klemmung des Flachstabes in dem Einschnitt mit einer Abwälzbewegung
erfolgt und die damit auftretende Hebelwirkung zum Strecken des Materials in der
oberen Hälfte des Flachstabes 3 oberhalb des Einschnittes führt. Damit lässt sich
eine fehlerfreie Biegung des Fachwerkes erreichen.