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B e sc h r e i b u n g zu der Patentanmeldung betreffend Verbindungselement
für Stäbe, insbesondere zum Bau von Gitterwerken Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verbindungselement für Stäbe, insbesondere zum Bau von Gitterwerken.
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Es sind Verbindungselemente für Stäbe in Gitterwerken bekannt, die
als hohle vielflächige Körper bzw. Polyeder oder als Kugeln ausgebildet sind, und
die eine Vielzahl von mit Gewinde versehenen Bohrungen bzw. Öffnungen an der Oberfläche
auf.eisen. An diese Öffnungen werden die äusseren Enden der Stäbe geschraubt oder
Spannschrauben, die mit in die Stäbe eingesetzten eiastischen Stopfen zusammenwirken,
um eine Expansion der Stopfen zum Festklemmen der Stäbe zu bewirken.
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Die bekannten Verbindungen dieser Art sind schwierig herzustellen
und daner teuer und dasvegen von begrenzter Ver@reitur
Ausserdem
verlangt die Montage des Gitterwerks die Drehung der Stäbe oder die Verwendung von
Schraubenziehern, deren Länge grösser ist, als die Länge der Stäbe, was ihre Handhabung
schwierig macht.
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Schliesslich wird das Gitterwerk notwendigerweise nach und nach montiert
und kann nicht "blockweise" erfolgen, indem mehrere einfache und möglicherweise
mit Tafeln versehene Gitterwerke zu komplexen Strukturen bzw. Gitterwerken zusammengefügt
werden, die die gewünschte räumliche Ausgestaltung aufweisen.
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Es wurden auch bereits Verbindungselemente vorgeschlagen, welche aus
einem zentralen kugelförmigen oder vielflächigen Körper gebildet und mit einer Vielzahl
von in einem Winkel von 900 angeordneten Ansätzen versehen sind, wobei die Ansätze
am Verbindungsknoten mit den zusammenlaufenden Stäben verbindbar sind.
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Solche Elemente lösen wohl das Problem der Schwierigkeit der Montage,
bereiten jedoch andere Unannehmlichkeiten, wie z.B.
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die erhöhte Zahl verschiedenU Verbindungselemenmte, die ), 4 oder
mehr Ansätze aufweisen, sowie den Nachteil einer geringen Zugfestigkeit, der nur
durch Einsatz von Stiften beseitigt werden kann, deren Verwendung jed@ch nich immer
möglich ist, und schliessl@en die @@@@glich@eit der "blockweison" Montage @@@e Ä@de
@ @@ @ @@@elnen @ erv @.
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Erfindungsgemäss werden diese Nachteile durch ein Verbindungselement
für Stäbe, insbesondere zum Aufbau von Gitterwerken vermieden, das dadurch gekennzeichnet
ist, dass es zwei gleiche Dreikantelemente umfasst, zwischen denen ein innerer Hohlraum
gebildet wird und die zusammen einen Würfel bilden, wobei Mittel zum Verbinden der
zwei Dreikantelemente untereinander und zum Verbinden des Endes eines Stabes mit
jeder Oberfläche des Wurfels vorgesehen sind.
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Jedes Dreikantelement weist vorzugsweise drei quadratische Oberflächen
auf, wobei auf ein dem Scheitelpunkt des Dreikants gegentiber angeordnetes Winkelteil
verzichtet wird und anstelle dessen ein dem ersten Dreikantelement analoges zweites
Dreikantelement verwendet wird.
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Vorteilhafterweise ist in jeder Oberfläche der beiden DreikarQ-elemente
eine Durchgangsöffliung für eine Spannschraube ausgebildet, deren zugehöriger Stopfen
aussen an dem Verbindungselement angeordnet und in einen Stab einfügbar ist.
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Ferner können die beiden Dreikantelemente mittels einer Schraube untereinander
verbunden werden, die sich im wesentlichen in der Richtung erstreckt, in der die
beiden Dreikantelemente ineinander eingefügt werden und die eine Symmetrieachse
darstellt.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand schematischer Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeiten: Fig. 1 eine perspektivische
Ansicht des erfindungsgemässen Verbindunselementes;
Fig. 2 einen
Schnitt längs der Linie II - II in Fig. 1; Fig. 3 perspektivisch ein Gitterwerk,
welches aus röhrenförmigen Stäben besteht, die mittels der errindungsgemassen Verbindungselemente
miteinander verbunden sind; Fig. 4 im Querschnitt ein Verbindungselement einer abgewandelten
Auftührungsform, und Fig. 5 einen Querschnitt ähnlich Fig. 4 einer weiteren Ausführungsform.
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Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, wird das Verbindungselement
aus zwei gleichen Dreikantelementen 1 und 1' gebildet, die innen hohl sind und deren
drei mit der Bezugsziffer 2 bezeichnete äussere Oberflächen rechtwinklig zueinander
angeordnet sind.
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Jede Oberfläche 2 ist im wesentlichen quadratisch, wobei jedoch jeweils
ein Sektor fehlt. Dieser Sektor wird ausgefüllt von einem entsprechenden vorspringenden
Teil 3' des anderen Elementes 1', der an den zwei Oberflächen 2' anliegt, die eine
gemeinsame Kante 4' haben.
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Der Rand 5, welcher den Sektor begrenzt, der jeder Oberfläche 2 bzw.
2' fehlt, und der Rand 15, welcher den entsprechenden vorspringenden Teil 3 bzw.
3' des anderen Elementes 1 bzw. lt begrenzt, ist im Winkel von 450 abgeschrägt.
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Im Mittelpunkt einer jeden Oberfläche 2 ist eine Öffnung 6 vorgesehen,
welche sowohl innen wie aussen mit im Winkel
von 450 gegen die Achse
der Öffnung geneigten konischen Ansenkungen versehen ist, die die Oberfläche nicht
überschreiten.
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Entlang der diagonalen Achse, welche die Scheitelpunkte der beiden
Dreikantelemente 1 und 1' verbindet, ist eine Schraube 7 angeordnet, die von aussen
gehandhabt werden kann und zur Verbindung der beiden Dreikantelemente 1 und 1' dient.
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Um ein Gitterwerk zu erstellen, werden zuerst an einem Dreikantelement
1 soviele Spannschrauben 8 angebracht, wie Stäbe 9 damit verbunden werden müssen.
Der konische Kopf 10 Jeder Spannschraube 8 liegt dabei in der entsprechenden inneren
konischen Ansenkung der Öffnung 6 versenkt, während ein Stopfen bzw. ein Klemmelement
11 aus Gummi aussen an der Oberfläche angeordnet ist und von einer mit einem Gewinde
versehenen runden Scheibe 12 gehalten wird, die einen Aussendurchmesser hat, der
kaum geringer ist als der Innendurchmesser des Stabes 9. Eine nicht mit Gewinde
versehene weitere runde Scheibe 17 mit gleichem Durchmesser wie die Scheibe 12 verhindert
das Lösen des Stabes 9.
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Die Stopfen 11 werden in die Stäbe 9 eingesetzt und die Spannschrauben
8 werden angezogen, wodurch eine stabile Verbindung zwischen den Stäben und dem
Dreikantelement 1 hergestellt wird.
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Analog geht man mit dem Dreikantelement 1' vor und schliesslich werden
die beiden Dreikantelemente mittels der Schraube 7 miteinander verbunden.
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Natürlich kann zur Verbindung von nur drei röhrenförmigen rechtwinklig
zueinander angeordneten Stäben 9 ein einziges Dreikantelement l genügen und das
andere Dreikantelement hat, wenn es verwendet wird, die alleinige Funktion, die
Würfelform des Verbindungselements zu vervollständigen.
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Bei einer in Fig. 4 dargestellten abgewandelten AusfUtirungsform fehlt
dem Verbindungselement die Schraube 7 und die Verbindung zwischen den beiden Dreikantelementen
wird mittels einer Spannschraube 14 hergestellt, die länger ist als die anderen
Spannschrauben, und die anstatt nur durch das eine Dreikantelement durch beide Dreikantelemente
hindurchgeht.
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Ihr konischer Kopf 10 lagert in diesem Fall in einer äusseren und
nicht in einer inneren Ansenkung der entsprechenden oeffnung 6.
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Um das Gitterwerk mit Verbindungselementen gemäss dieser abgewandelten
Ausführungsform auszuführen, die Verbindungen von höchstens 5 Stäben erlauben, werden
zuerst zwei Stäbe mit dem Dreikantelement 1 verbunden, dann verbindet man weitere
zwei Stäbe mit dem zweiten Dreikantelement 1' und fügt schliesslich die beiden Dreikantelemente
1 und 1' mittels der Spannschraube 14 zusammen, die ferner noch die Funktion hat,
mit einem zugehörigen Stopfen 11 den fünften Stab 9' zu befestigen.
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In einer letzten Ausführungsform, die in Fig. 5 gezeigt wird, wird
ein Schraubenpaar, das gleichgerichtet z.are wenn die beiden Dreikantelemente 1
und 1' untereinander verbunden sind, durch eine einzige Schraube 15 ersetzt, deren
Enden mit gegen -häufigen Gewinden versehen sind ui die einen entlang dem
Kreisumfang
gezahnten Mittelteil 17 aufweist. Auf Grund des gezahnten Mittelteiles ist es möglich,
mit einem Schraubenzieher 18, mit dem man in die Zähne eingreift, eine Drehung des
Schaftes der Schraube 16 herbeizuführen, so dass die Stäbe 9 mit den gegenüberliegenden
Oberflächen der Verbindungselemente und gleichzeitig untereinander verbunden werden.
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In den im folgenden erläuterten Beispielen wird die Verbindung zwischen
den Stäben und den Dreikantelementen mittels Spannschrauben 8 hergestellt, da dieses
System das einfachste ist und keinerlei Vorbehandlung der Stäbe 9 erfordert; in
besonderen Fällen kann es jedoch vorteilhaft sein, an die äusseren Enden der Stäbe
9 mit Gewinde versehene Scheiben 19 a.nzuschweissen, in welche die üblichen Schrauben
20 schnell eingeschraubt werden können (Fig. 5).
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Das Verbindungselement gemäss der Erfindung bietet unter anderem die
folgenden Vorteile: - Einfachheit der Herstellung: Die beiden Dreikantelemente 1
und 1 können aus metallischem oder Kunststoffmaterial hergestellt werden, wobei
dank der Ansenkungen von 450 und dank dem Fehlen von Höhlungen oder Hinterschneidungen
ohne weiteres ein Pressguss-bzw. Spritzgussverfahren verwendet werden kann; - Verwendung
eines einzigen Grundelementes: Es werden als spezielle Teile nur die untereinander
gleichen Dreikantelernente 1 und 1' benötigt, während alle anderen Elemente handelsüslicne
Artikel sind;
- Schnelligkeit und Einfachheit der Montage: Die Verbindung
zwischen den Stäben und den dazugehörigen Dreikantelementen ist einfach und schnell
herstellbar, wobei nur ein Schraubenzieher als Werkzeug benötigt wird; - Möglichkeit
der 'blockweisen" Montage: Es ist möglich, kleinere Gitterwerke vorzufertigen und
sie dann miteinander zu verbinden, um das gewünschte komplexe Gitterwerk herzustellen;
- äusserste Festigkeit der Verbindung: Das System der Verbindung bietet eine erhöhte
Garantie für die Widerstandsfähigkeit gegen Beanspruchungen aller Art; - Möglichkeit,
die Gitterwerksstruktur abzuändern, ohne dass man den von dieser Anderung nicht
betroffenen Teil demontieren muss, und Möglichkeit des Wiederzusammenfügens aller
Elemente nach der Änderung; - Möglichkeit, die Struktur mittels Stopfen im Mauerwerk,
im Eussboden oder auch an anderen Elementen zu verankern; für besondere Anwendungszwecke
können die Stopfen durch Scheiben oder anderes Zubehör ersetzt werden.
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Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmal, insbesondere
die räumliche Ausgestaltung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit
sie gegenüber dem Stand der Technik einzeln oder in Kombination neu sind.
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Ansprüche