DE3429944A1 - Verbindungsvorrichtung - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der französischen Patentanmeldung 83.13938 vom 25. August 1983 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung für Elemente, mit deren Hilfe Gitterstrukturen aufgebaut werden können, die gegebenenfalls auch dreidimensional sind.

Weiterhin betrifft die Erfindung Elemente dieser Strukturen, die in spezieller Weise so ausgebildet sind, daß sie miteinander mit Hilfe wenigstens einer solchen Verbindungsvorrichtung zusammengebaut werden können, sowie Strukturen, deren Elemente mit Hilfe wenigstens einer solchen Verbindungsvorrichtung zusammengebaut sind.

Es sind bereits ebene oder dreidimensionale Gitterstrukturen bekannt, die immer dann Verwendung finden, wenn zur Anpassung an eine Oberfläche oder ein großes Volumen das Gewicht begrenzt gehalten werden muß. Beispielsweise kann es sich um Strukturen zum Stützen eines Giebels oder eines Reklameschildes handeln.

Solche Strukturen, wie sie beispielsweise aus FR-A-1489687 bekannt sind, werden von langgestreckten Elementen, wie z.B. Metallrohren oder Holzstäben gebildet, deren Enden zum Zusammenbau dieser Elemente miteinander vermittels von Zusammenbauvorrichtungen Klauen aufweisen, wobei die Zusammenbauvorrichtungen von Körpern gebildet werden, auf deren Seitenflächen zu diesem Zweck Laschen bzw. ösen an jedem Konvergenzpunkt der Elemente vorgesehen sind.

Für ihren Zusammenbau sind die Klauen und ösen durchbohrt und nehmen eine Festziehvorrichtung, wie z.B. eine Niete

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

oder einen Bolzen auf. Es ist schwierig, diese Nieten oder Bolzen an ihren Platz zu bringen und es ist hierzu Spezialwerkzeug erforderlich. Dies gilt vor allen Dingen dann, wenn eine große Zahl von Elementen auf ein und denselben Punkt zuläuft und somit der Zugang zu diesem Punkt sehr schwierig wird.

Im übrigen erzeugen diese Zusammenbauklauen und -ösen abgesehen davon, daß sie schwierig herzustellen sind, abrupte Unterschiede im Querschnitt der Elemente, was zu einem wenig schönen Aussehen der Struktur führt.

Darüber hinaus übt selbst dann, wenn die Elemente auf Kompression beansprucht werden, aufgrund der Klauen die Struktur eine Scherwirkung auf die Festzieh- bzw. Verbindungsvorrichtungen aus, deren Querschnitt jedoch sehr schwach ist.

Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung für Elemente zum Aufbau von Gitterstrukturen zu schaffen, die den Querschnitt der Elemente praktisch nicht beeinflußt und somit das Aussehen der Struktur nicht nachteilig beeinflußt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine solche Vorrichtung zu schaffen, deren Herstellung einfach ist, für deren Montage kein Spezialwerkzeug benötigt wird und selbst dann leicht durchgeführt werden kann, wenn an einer solchen Verbindungsvorrichtung zahlreiche Elemente miteinander verbunden werden müssen.

Weiterhin ist es ein Ziel der Erfindung, eine Struktur zu schaffen, deren Elemente auch aufgrund des Zusammenbaus auf Druck beansprucht werden, und zu diesem Zweck einen

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

beträchtlichen Abstütz—Querschnitt vorzusehen.

Zu diesen Zweck schafft die Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Ende eines jeden Elementes und der Teil des Körpers, der der Projektion des Querschnittes dieses Elementes auf seine seitliche Oberfläche entspricht, einander gegenüberliegende Oberflächen aufweisen, die Stütz- bzw. Lagerflächen mit insgesamt zueinander komplementären Formen bilden.

Auch hat sie zum Ziel, sowohl Elemente dieser Strukturen, die geeignet sind, miteinander vermittels einer solchen Verbindungsvorrichtung zusammengebaut zu werden, als auch Strukturen zu schaffen, bei denen für den Zusammenbau ihrer Elemente wenigstens eine solche Verbindungsvorrichtung Verwendung findet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt in schematischer Weise:

Fig. 1 zwei Elemente und eine Verbindungsvorrichtung,

Fig. 2 diese Verbindungsvorrichtung in größerem Maßstab, wobei ein Teil weggebrochen ist,

Fig. 3, 4 und 5 andere Ausführungsformen der Verbindungsvorrichtung und daneben der Elemente,

Fig. 6 eine Axialschnittansicht durch die Verbindungsvorrichtung und zwei Elemente, von denen das eine fertig mit der Verbindungsvorrichtung zusammengebaut ist, während bei dem anderen der Zusammenbau gerade erst vorgenommen wird.

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Gosimastr. 81, D-8 München 81

In den Figuren sieht man, daß die Gitterstrukturen 1, 2, 3 langgestreckte Elemente 4 und 5 oder 6, 7 und 8 oder 9, 10 und 11 oder 12 umfassen, die in einer Ebene (Fig. 1) oder in einem Raum (Fig. 3 und 4) angeordnet werden können, um eine dreidimensionale Struktur zu realisieren, die üblicherweise als "Raumstruktur" bezeichnet wird.

Diese Elemente können aus jedem geeigneten Material wie z.B. Holz, Metall oder Kunststoff bestehen und irgendeinen massiven oder hohlen Querschnitt, so z.B. einen quadratischen bzw. rechteckigen Querschnitt (Fig. 1, 3 und 4) oder einen kreisförmigen Querschnitt (Fig. 5) besitzen.

Die Strukturen umfassen auch Verbindungsvorrichtungen 13, 14, 15 oder 16, auf die die Elemente 4 und 5 oder 7 und 8 oder 9, 10 und 11 oder 12 zulaufen, um miteinander so verbunden zu werden, daß sie die Zug- oder Druckkräfte zusammenführen -können, die jedes Element aufnimmt und überträgt.

Jede Verbindungsvorrichtung und die Elemente, die mit ihr verbunden sind, sind wohlgemerkt so konzipiert, daß die genannten Kräfte alle in einem einzigen Punkt, vorzugsweise im Mittelpunkt der Verbindungsvorrichtung zus ammenlauf en.

Diese Verbindungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Körper, der aus irgendeinem geeigneten Material besteht und ebenfalls einen massiven oder hohlen Querschnitt und eine sehr veränderliche Form wie z.B. eine prismatische und insbesondere kubische Form (Fig. 1 bis 4 und 6) oder eine Kugelform (Fig. 5) besitzen kann.

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

- 8 - 34299U

Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung besitzen das Ende eines jeden Elementes und derjenige Teil des Körpers, der dann, wenn sich das Element in seiner zusammengebauten Stellung befindet, der Projektion dieses Endes auf die seitliche Oberfläche des Körpers entspricht, einander gegenüberliegende Oberflächen, die Stütz- bzw. Lagerflächen mit zueinander insgesamt komplementären Formen bilden.

Das Ende 17, 18, 19 oder 20 eines jeden Elementes weist beispielsweise eine Stütz- bzw. Lagerfläche 17 oder 19 mit ebener Form (Fig. 1, 4 und 6), oder eine Lagerfläche 18 mit V-Form (Fig. 3) oder eine Lagerfläche 20 in Form einer Kugelkalotte (Fig. 5) auf, je nachdem, ob der Teil 21, 22, 23 oder 24 des Körpers 13, 14, 15 oder 16, der der Projektion dieses Endes auf seine seitliche Oberfläche entspricht, seinerseits eine der folgenden Arten von Stützflächen bildet:

- eine ebene Stützfläche 21 oder 22 wie sie beispielsweise von wenigstens einem Teil einer Seitenfläche eines prismatischen Körpers gebildet wird (Fig. 1 und 4), oder

- eine Lagerfläche 23 in V-Form, wie sie beispielsweise von wenigstens zwei Teilen von Seitenflächen eines prismatischen Körpers gebildet wird, die an ein und dieselbe Kante angrenzen (Fig. 3) oder,

- eine kugelige Abstütz- bzw. Lagerfläche 24, wie sie von einem Teil der seitlichen Oberfläche eines kugelförmigen Körpers gebildet wird (Fig. 5).

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung liegen bei einer zusammengebauten Gitterstruktur die Lagerflächen mit den insgesamt zueinander komplementären Formen am Ende des Elementes und von zwei Vorrichtungen so direkt aufeinander,

Dipl.-Ing. Otto Flüge!, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

_₉_ 342994Λ

daß sie mit dem maximalen Querschnitt des Elementes Kompressionskräfte aufnehmen können.

Weiterhin besitzt gemäß einem Merkmal der Erfindung der Körper 13, 14, 15, 16 wenigstens ein vollständig durchgehendes Loch 25, 26 und 27 (Fig. 1, 2 und 6) oder 28, 29 und 3O (Fig. 3) oder 31, 32 und 33 (Fig. 4) oder 34, 35 und 36 (Fig. 5) und durch dieses Loch verläuft zumindest wenigstens ein Band 37, 38 hindurch.

Jedes dieser Bänder dient zur Befestigung von jeweils einem anderen Element 4, 5.

Vorzugsweise wird das Element mit einem Band befestigt, das durch das Loch hindurch verläuft, dessen Achse senkrecht zur Achse 39 des betreffenden Elementes steht.

Bei der Montage werden die beiden Abschnitte 40 und 41 dieses Bandes 37, 38, die sich außerhalb des Loches befinden, zu dem Element hin so umgebogen, daß sie sich im wesentlichen parallel zur Achse des Elementes erstrecken, an dessen einander gegenüberliegenden Seiten 42, 43 sie entlanglaufen, worauf ihr Ende 44, 45 auf der betreffenden Seite 42, 43 befestigt wird.

Wenigstens das eine Ende 44 der beiden Enden 44, 45 des Bandes besitzt vorzugsweise eine Spannvorrichtung 46 für das Band, wie z.B. einen Hebel 46, dessen Ende 47 hinter eine Kerbe bzw. Vertiefung 48 eingreift, die in der Seite bzw. Seitenfläche 42 des Elementes vorhanden ist, um einen Abstützpunkt für diesen Hebel zu bilden, an dessen Mittelteil 49 das Ende 44 des Bandes so befestigt ist, daß, nachdem dieses Ende des Bandes gegen die Seite des Elementes und hinter den Abstützpunkt zurückgezogen worden ist, der

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Hebel eine Gleichgewichtslage bzw. eine stabile Lage einnimmt und somit die Spannkraft den Hebel nicht in der einen oder anderen Richtung beansprucht, um eine unerwünschte Entspannung zu bewirken.

Das andere Ende 45 kann ohne Spannvorrichtung, beispielsweise mit einem einfachen Haken 50 befestigt sein.

Um zu vermeiden, daß die Abschnitte 40, 41 der Bänder über die äußeren Oberflächen der Struktur vorstehen, besitzen diese Oberflächen vorzugsweise Rinnen bzw. Nuten 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, die diese Bandabschnitte aufnehmen, wodurch in dem Fall, daß diese äußeren Flächen sich nicht an einem Element,sondern an einem Verbindungskörper befinden, diese Fläche für die Abstützung eines anderen Elementes frei gelassen wird.

Die Löcher können vorteilhafterweise einen Querschnitt besitzen, der genügend groß ist, um mehrere Bänder zur Befestigung verschiedener Elemente aufzunehmen.

Sie können vorzugsweise so angeordnet werden, daß eine Überkreuzung der Bänder vermieden wird.

Die gegebenenfalls vorhandenen Löcher und Nuten verringern nur ganz geringfügig die Oberfläche der Stütz- bzw. Lagerflächen der Enden der Elemente auf den Verbindungsvorrichtungen und daher können ihre Formen insgesamt identisch bleiben.

Claims (10)

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 \-j "·»■ S* *J ~ TRAM SARL 2 9 rue Francoeur 75018 Paris Frankreich 12.536 sä/wa VERBINDUNGSVORRICHTUNG Patentansprüche

1. Verbindungsvorrichtung (13 bis 16) für längliche Elemente (4 bis 12), die einen bestimmten Querschnitt besitzen und deren Enden auf die Verbindungsvorrichtungen (13 bis 16) zulaufen, damit diese Elemente miteinander verbunden werden können, um eine Gitterstruktur (1 bis 3) zu bilden, wobei die Verbindungsvorrichtung (13 bis 16) aus einem Körper .besteht, der eine bestimmte seitliche Oberfläche besitzt, auf deren verschiedene Teile (21 bis 24) die Elemente (4 bis 12) im zusammengebauten Zustand mit der Projektion ihres Querschnittes weisen, dadurch gekennzeichnet , daß das Ende (17 bis 20) eines jeden Elementes (4 bis 12) und der Teil (21 bis 24) des Körpers (13 bis 16), der der Projektion des Querschnittes dieses Elementes (4 bis 12) auf seine seitliche Oberfläche entspricht, einander gegenüberliegende Oberflächen besitzen, die Stütz- bzw. Lagerflächen (17 bis 20 und 21 bis 24) bilden, die insgesamt zueinander komplementäre Formen besitzen.

Dipi.-Ing. OtIo Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß bei der zusammengebauten Struktur die Lagerflächen (17 bis 20 und 21 bis 24) mit den insgesamt komplementären Formen direkt aufeinander abgestützt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Körper (13,14,15,16) mit wenigstens einem durchgehenden Loch (25,26 und 27 oder 28, 29 und 30 oder 31, 32 und 33 oder 34, 35 und 36) durchbohrt ist und daß durch das Loch wenigstens ein Band (37,38) hindurchläuft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k. e η η zeichnet, daß bei der Montage die beiden Stücke (40 und 41) des Bandes (37,38), die sich außerhalb des Loches befinden, zu dem Element hin so umgebogen werden, daß sie im wesentlichen parallel zur Achse des Elementes verlaufen, längs dessen einander gegenüberliegenden Seiten (42,43) sie sich erstrecken, und daß hierauf ihr Ende (44,45) auf dieser Seitenfläche (42,43) befestigt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Ende (44) der Enden (44,45) des Bandes eine Spannvorrichtung (46) für das Band aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Spannvorrichtung (46) aus einem Hebel besteht, dessen Ende (47) hinter eine Nut bzw. Kerbe (48) eingreift, die in der Seite (42) des Elementes vorgesehen ist, um einen Abstützpunkt für den Hebel zu bilden, dessen Mittelteil (49) dem Ende (44) des Bandes zugeordnet ist.

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81. D-8 München 81

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenflächen der Struktur Rillen (51,52,53,54,55,56,57) aufweisen, die die Abschnitte (40,41) der Bänder aufnehmen, um zu vermeiden, daß diese Abschnitte über die äußeren Oberflächen der Struktur vorspringen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher einen Querschnitt besitzen, der ausreichend groß ist, um mehrere Befestigungsbänder aufzunehmen.

9. Gitterstrukturelemente für den Zusammenbau mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Enden der Gitterstrukturelemente für einen Zusammenbau mit einer solchen Vorrichtung ausgebildet sind.

10. Gitterstruktur, dadurch gekennzeichnet, daß für den Zusammenbau ihrer Elemente wenigstens eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 Verwendung findet.