DE3142934C2

DE3142934C2 - Stabelement für Bausysteme

Info

Publication number: DE3142934C2
Application number: DE19813142934
Authority: DE
Inventors: Inge Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf Loerke; Rolf Dipl.-Ing. 5650 Solingen Vierkötter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-29
Filing date: 1981-10-29
Publication date: 1984-02-23
Also published as: DE3142934A1

Abstract

Es wird ein Stabelement für Bausysteme beschrieben, das aus drei identischen Einzelstäben mit rechteckigem Querschnitt zusammengesetzt ist. Die Einzelstäbe weisen jeweils drei in Stablängsrichtung parallel zueinander angeordnete Reihen von Befestigungslöchern mit gleichem Durchmesser auf. Die Löcher der beiden äußeren Reihen sind im Qua drat raster angeordnet, und die Löcher der mittleren Reihe befinden sich an den jeweiligen Mittelpunkten der Quadrate. Die Stäbe sind mittels durch die Befestigungslöcher geführter Befestigungselemente (Schraubenbolzen) in Parallellage derart miteinander verbunden, daß der mittlere Stab gegenüber den beiden Außenstäben sowohl in Stablängs- als auch Stabquerrichtung unter Bildung von Schlitz und Zapfen und Nut und Feder versetzt angeordnet ist. Mit derartigen Stabelementen läßt sich eine Vielzahl von Konstruktionen sowohl in der Ebene als auch im Raum erstellen.

Description

Die Erfindung betrifft ein aus drei Einzelstäben mit recheckigem Querschnitt zusammengesetztes Stabelement für Bausysteme nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die hier angesprochenen Siabeiememe fiiiucn insbesondere im Messebau, Ladenbau, zur Errichtung von Behelfsheimen u.dgl. Verwendung. Es sind dabei einteilige Stabelemente bekannt, die über spezielle Knotenelemente zu flächigen und räumlichen Gebilden zusammensetzbar sind. Die Stabelemente besitzen dabei meist einen senkrechten oder kreisförmigen Querschnitt, so daß keine Anschlußmöglichkeit für weitere Elemente, beispielsweise Platten, besteht. Diese müssen über zusätzliche Befestigungsorgane an den Stabelementen angebracht werden.

Des weiteren sind auch Stabelemente bekannt, die als solche bereits so ausgebildet sind, daß sie ohne die Verwendung von getrennten Knotenelementen mit anderen Siabelementen zu flächenhaften Gebilden zusammensetzbar sind. Hierbei weisen die Stabelemente an den jeweiligen Längsenden Schlitz und Zapfen auf. Schlitz und Zapfen sind dabei jedoch so ausgebildet, daß sich mit den Stabelementen immer nur bestimmte flächige Gebilde, wie beispielsweise Dreiecke, Vierecke etc, erstellen lassen. Derartige Stabelemente weisen daher nur ein begrenztes Anwendungsgebiet auf.

Ein Stabeiement der im Oberbegriff des Patenvan-Spruches 1 beschriebenen Art ist aus der DE-PS 7 27 077 bekannt Die über Nut und Feder bzw. Schlitz und Zapfen herstellbaren Verbindungen werden hierbei mittels Leimung vorgenommen. Auch die drei Einzelstä- h" sind miteinander verleimt

Ferner sind aus einem Teil bestehende Profile bekannt (DE-PS 10 28 767), die in Längsrichtung mit drei Reihen von Befestigungslöchern zur Anbringung von anderen Bauteilen versehen sind. Diese Lcchc-r *: weisen einen unterschiedlichen Durchmesser auf und dienen zur Aufnahme von Ersatzscheiben, die eine Ausnehmung für einen entsprechenden Verbindungsbolzen aufweisen. Nut und Feder, sowie Schlitz und Zapfen sind bei diesen Profilen nicht vorhanden.

Allgemein läßt sich daher sagen, daß für die vorstehend genannten Einsatzzwecke einerseits aus drei Einzelstäben bestehende Stabelemente bekannt sind, die Nut und Feder und Schlitz und Zapfen, jedoch keine Befestigungslöcher aufweisen, andererseits einstückige Elemente, die mit entsprechenden Reihen von Befestigungslöchern versehen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

Stabelement der angegebenen Art zu schaffen, das sowohl in bezug auf die Anordnung seiner Einzeistäbe als auch die Befestigung von weiteren Bauelementen eine große Variabilität besitzt

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Stabelement mit den kennzeichnenden Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst.

Beim Erfindungsgegenstand sind d^;-; Vorteile von rasterartig angeordneten Befestigungsiöchern mit denen von dreiteiligen Stabelementen mil Nut und Feder und Schlitz und Zapfen kombiniert worden. Die Befestigungslöcher dienen hierbei nämlich nicht nur zur Anbringung von weiteren Elementen, sondern werden auch zur Verbindung der Einzelstäbe nutzbar gemacht Mit anderen Worten, beim Erfindungsgegenstand sind alle drei Einzelstäbe mit rasterartig angeordneten Befestigungslöchem versehen, so daß sich hierdurch einerseits eine variable Befestigung der Einzelstäbe aneinander und andererseits eine variable Befestigung von weiteren Bauelementen erzielen läßt da durch den Versatz zwischen dem Mittelstab und den beiden äußeren Stäben im Bereich von Nut und Feder bzw. Schlitz und Zapfen immer Befestigungslöcher zur

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stehen.

Jedes Stabeiement weist an seinen Längsenden einen Schlitz und einen Zapfen auf. Ober diesen Schlitz und Zapfen lassen sich weitere Stabelemente in beliebigen

Winkeln anschließen, wobei nur ein einziges Befestigungselement durch die drei Stäbe geführt werden muß. Es ist lediglich dafür Sorge zu tragen, daß Schlitz und Zapfen ausreichend lang bzw. tief ausgebildet sind, damit ein Anschluß unter dem gewählten Winkel

e>5 möglich ist. Das erfindungsgemäß ausgebildete Stabelement ist daher bereits aus diesem Grunde vielseitiger einsetzbar als bekannte Elemente, die nur die Verbindung mit weiteren Stabelementen unter einem vorgege-

benen Festen Winkel ermöglichen. Aus dem erfindungsgemäßen Stabelement lassen sich daher Flächengebilde beliebiger Form erstellen.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß ausgebildeten Stabelementes gegenüber bekannten Elementen > besteht darin, daß auch der Anschluß von Verbindungsbzw. Aussteigungselementsn über die Länge des Stabelementei d.h. in dem Bereich zwischen Schlitz und Zapfen, in vereinfachter Weise möglich ist Durch den Versatz des Mittelstabes in Querrichtung gegen- m über den beiden Außenstäben ist nämlich in diesem Bereich jn einer Schmalseite des Sta'^elementes eine Nut ausgebildet, während an der gegenüb. -Hebenden Schmalseite eine entsprechend ^aspebik¹-*c Feder vorgesehen ist. Die Tiefe von Nut und Fed τ läßt sich ebenfalls im Rahmen des vorhandenen Lochmusters variieren, d. h. der Mittelstab I 1 gegenüber den beiden Au*5enstäben so weit ve_tset2.v angeordnet sein, ^daß die Löcher seiner ein«,·" Außenreihe über den ^Löchern der entgegengesetzten Außenreihe der beiden : Außenstäbe Hegen. Ein geringerer Versatz in Querrichtung ist ggf. auch möglich, wenn der Abstand τ vischen τ den beiden äußeren Lochreihen und den Kanten der Stäbe dem halben Abstand zwischen den beiden äußeren Loch reihen bzw. einem Vielfachen davon 2> entspricht

: Durch die vorgesehene Nut und Feder ist eine unmittelbare Anschlußmöglichkeit für Aussteifungsbzw. Verbindungselemente (Platten, Stäbe, Segeltuch ect) vorhanden. Die in den Stäben vorgesehenen Löcher bieten an nahezu jeder gewünschten Anschlußstelle eine Befestigungsmöglichkeit Es versteht sich, daß die Verbindungs- bzw. Aussteifungselemente nicht ^unbedingt die Dicke der Stabelemente besitzen müssen. So muß zum Anschließen eines Elementes an die Feder des Stabelementes nicht unbedingt eine entsprechende Nut vorgesehen sein; die Elemente können hierbei einfach einseitig an der Feder befestigt werden.

Wenn nun aus mehreren Stabelementen Fiächenge- ^: bilde zusammenbaut, so wird man im allgemeinen die Stabelemente so anordnen, daß die jeweiligen Federn "nach innen und die jeweiligen Nuten nach außen weisen. Mehrere von derartigen Flächengebilden lassen sich jetzt durch Einsetzen von entsprechenden Verbi-idüngselementen in die zugehörigen Nuten zu dreidimensionalen Gebilden zusammensetzen. Bei de>. Verbindungselementen kann es sich dabei um flexible Elemente, wie beispielsweise Gummistreifen, um mit Scharnieren bzw. Gelenken versehene Verbindungselemente oder um starre Verbindungselemente handeln, die winklig ausgebildet sind. In jedem Falle wird eine einfache Befestigung durch die vorgesehenen Nuten und die entsprechenden Lochreihen ermöglicht

Alles in allem lassen sich daher die erfindungsgemäß ausgebildeten Siabeicmcnic ω f!ochig6ri und rälirr,!; chen Gebilden mannigfacher Form zusammensetzen, wobei lediglich einfache Montagevorgänge erforderlich sind. Die Zapfen müssen nur in die Schütze eingeführt werden, so daß Loch an Loch liegt und die Stabelemente können beispielsweise verschraubt werden. Eine Aussteifung bzw. Ausfachung der Flächengebilde ist ebenfalls äußerst einfach und vielseitig möglich, wie vorstehend beschrieben. Gleiches trifft auf die Montage von Verbindungselementen zu, mittels denen dreidimensionale Gebilde herstellbar sind. Die vielseitigen Anwendungsmögiichkeiten fördern insbesondere auch eine Verwendung als Spiel- oder Lehrmaterial.
Besonders günstig für den Anschluß von weiteren Stabelementen,Verbindungselementen,Au=steifungselement ect wirkt es sich aus, wenn das Stabelement eine solche Länge besitzt daß an den Längsenden der Einzelstäbe jeweils Löcher der mittleren Reihe oder der beiden Außenreihen liegen. Die Stablänge richtet sich dabei nach dem Lochmuster, so daß die Stabelemente in Längen gefertigt werden, die sich um den Abstand zwischen der mittleren Lochreihe und der äußeren Lochreihe bzw. ein Vielfaches davon unterscheiden. Es hat sich dabei als besonders günstig herausgestellt wenn jeweils ein Befestigungsloch der mittleren Reihe an den Längsenden der Einzelstäbe liegt.

Eine spezielle Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stabelementes zeichnet sich dadurch aus, daß der Abstand der Befestigungslöcher der beiden Außenreihen zu der jeweiligen Stabkante dem halben Abstand zwischen den Außenreihen entspricht Mit dieser Ausführungsform lassen sich besonders günstig rechteckige bzw. quadratische Flächengebiide zusammensetzen, da sich hierbei die Feder des einen Stabelementes bis an die Feder des rechtwinklig da..-, angeordneten Stabelementes heran erstreckt, so daß Zw ',schenräume entfallen. Bei dieser Ausführungsform entspricht daher die Breite eines Einzelstabes dem doppelten Abstand zwischen den beiden äußeren Lochreihen.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansiebt eines Stabelementes;

F i g. 2 zwei Seitenansichten des Stabelementes, die den Versatz des Mittelstabes in Quer- und Längsrichtungen zeigen;

F i g. 3 eine weitere perspektivische Ansicht eines Stabelementes;

Fig.4 eine Teilseitenansicht eines Stabes, in der die Anordnung der einzelnen Befestigungslochreihen dargestellt ist;

F i g. 5 eine Draufsicht auf aus mehreren Stabeleiviente-* zusammengesetzte Flächengebilde; und

F i g. 6 eine Draufsicht auf ein aus vier Stabelementen zusammengesetztes Flächengebilde, wobei benachbarte Stabelemente einen Winkel von 90° miteinander bilden.

Das in den Fig.! bis 3 dargestellte· Stafae!en>ent 1 besteht aus drei Einzelstäben die über geeignete Befestigungselemente, wie beispielsweise Schraubenbolzen It. miteinander verbunden sind. Es handelt sich hierbei im einzelnen um zwei Außenstäbe 3 und einen Mittelstab 2. Der Mittelstab 2 ist gegenüber den beiden Außenstäben 3 sowohl in Längs- als auch in Querrichtung versetzt angeordnet Dadurch werden an den beiden Längsenden des Stabelementes Schlitz 4 und Zapfen 5 gebildet während an den Schmalseiten des Stabelementes über die Längserstreckung desselben Hax 7 und Feder β entsiehe"

Die Einzelstäbe 2,3 des Stabelementes besiuen einen Rechteckquerschnitt. Jeder Einzelstab ist mit einem Muster von Bc^restigungslöchern versehen, die zur Befestigung der Einzelstäbe aneinander zur Ausbildung des Stabelementes i, aber auch zur Befestigung von weiteren Stäbelementen über den Schlitz und Zapfen und zur Befestigung von Aussteifungs-, Ausfachungs- und/oder Verbindungselementen über die Nut und Feder dienen. F i g. 4 zeigt, daß das Lochmuster aus drei Lochreihen besteht, die parallel zueinander und zu den Längskäriten des betreffenden Stabes angeordnet sind. Der Abstand der Befestigungslöcher der jeweiligen Reihe ist gleich und in F i g. 4 mit »e« bezeichnet Man

erkennt, daß die Befestigungslöcher 8, iO der beiden äußeren Reihen im Quadratraster angeordnet sind, d. h. der Abstand zwischen den Löchern ist in beiden, senkrecht aufeinanderstellenden Richtungen gleich. Die Löcher 9 der mittleren Reihe sind in den Mittelpunkten der jeweiligen Quadrate, d. h. gegenüber den Löchern der beiden äußeren Reihen um »e/2« versetzt, angeordnet. Bei der⁴ in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform eines Stabelemcntes ist: der Abstand zwischen den Befestigürigslöcherni det beiden äußeren Reihen und den Längskanten der Stabe nicht kritisch: es werden jedoch gewisse Vorteile bei der Montage erzielt, wenn dieser Abstand ebenfalls in Relation zu dem Abstand der Löcher untereinander gebracht wird. Dies ist bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform des Stabelementes der Fall, auf die vater "och eingegangen werden wird

über das vorstehend beschriebene Lochmuster soll, wie erwähnt, eine Vielzahl von Anschlußmöglichkeiten für andere Elemente sowie Befestigungsmöglichkeiten der Stäbe untereinander geschaffen werden. Durch den Versatz der Befestigungslöcher der mittleren Reihe gegenüber den Befestigungslöchern der beiden äußeren Reihen ist bei identisch ausgebildeten Einzelstäben immer nur eine Befestigung des Mittelstabes und den beiden Außenstäben mit einem Versatz in Längsrichtung möglich. Schlitz und Zapfen entstehen daher »quasi automatisch« und betragen mindestens »e/2« oder ein Vielfaches davon. Die entsprechenden Maße können nach dem jeweiligen Anwendungsfall gewählt werden.

Wenn man den Mittelstab 2 in Querrichtung gegenüber den beiden Außenstäben 3 versetzt, stehen zur Befestigung noch zwei oder, wenn man den Versatz größer wählt, nur noch eine Lochreihe zur Verfugung. Man wird dabei in der Mehrzahl der Fälle die erstgenannte Alternative wählen, da hierbei die Auflagefläche zwischen den Einzelstäben größer und das Stabelement somit insgesamt stabiler wird.

F i g. 5 zeigt mehrere der Stabelemente 1 der F i g. 1 bis 4 in einem zu verschiedenen Flächengebilden montierten Zustand. Bei dem in F i g. 5 gezeigten linken Gebilde handelt es sich um ein Viereck, während das in F i g. 5 rechts dargestellte Gebilde ein Dreieck ist Zur Herstellung der Gebilde werden mehrere Stabelemente 1 über die jeweils an den Längsenden vorhandenen Schlitze 4 und Zapfen 5 miteinander verbunden. Dies geschieht durch Einführen des Mittelstabes (Zapfen) des einen Stabelementes in den entsprechenden Schlitz des anderen Stabelementes. Die Befestigung der Stabelemente aneinander w>rd hierbei in der Regel über ein Befestigungsloch der mittleren Reihe der beiden Außenstäbe des einen Stabelementes und über ein Befestigungsloch der mittleren Reihe des Mittelstabes des anderen Stabelementes vorgenommen. In Fi g. 5 ist ein Schraubenbolzen 12 dargestellt, über den die Verbindung hergestellt ist. Es versteht sich, daß sich dabei zwischen den beiden Stabelemenien beliebige Winkel einhalten lassen, wenn nur Schlitz und Zapfen eine ausreichende Länge besitzen.

Bei den in F i g. 5 dargestellten Flächengebilden sind die einzelnen Stabelemente so angeordnet ^aß die durch den Mittelstab 2 gebildete Feder 6 jeweils in das Innere des Flächengebildes weist während die zugehörige Nut 7 an der Außenseite angeordnet ist Ober die Feder 6 lassen sich nunmehr entsprechende Aussteifungs- und/oder Ausfachungselemente anschließen. Hierbei kann es sich beispielsweise um flexible Materialien handeln, wie das in F i g. 5 schematisch angedeutete Gewebe 14. Dieses wird auf die Feder 6 gelegt und kann dort über die vorhandenen Befestigungslöcher verschraubt werden. Die Befestigungselemente hierfür sind in F ί g. 5 nicht dargestellt.
Um aus mehreren der in Fig.5 dargestellten

to Flächerigebilde räumliche Gebilde 2U schaffen, werden die Stabelemente der einzelnen Gebilde über Verbindungselemente 18 miteinander verbunden. Hierbei kann es sich beispielsweise um starre Winkelelemente, mit Scharnier versehene Elemente oder um flexible Elemente, wie die in F ι g. 5 dargestellten Gummilappen, handeln. Zur Aufnahme der Verbindungselemente 16 dienen die jeweiligen Nuten 7 der Stabelemente. Die Verbindungselemente kön-en auch hier wieder durch die vorhandenen Befestigungslöcher in einfacher Weise an den Stabelementen montiert beispielsv/eise mit diesen v<" ''aubt werden.

In F ι g. b ist ein aus vier Stabelementen 1 zusammengesetztes Flächengebilde dargestellt Die hier verwendeten Stabelemente zeichnen sich gegenüber der. vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dadurch aus. daß der Abstand zwischen den beiden äußeren Lcihreihen und den Längskanten der Stäbe genau festgelegt ist und dem halben Abstand (e/2) zwischen den Befestigungslochern der einzelnen Reihen entspricht. Diese Ausführungsform ist besonders für Anwendungsfälle geeignet bei denen man Stabelemente ausschließlich zu rechteckigen Gebilden zusammensetzen will. Es ergibt sich hieraus nämlich der Vorteil, daß bei rechtwinklig aneinander befestigten Stabelementen die jeweils nach innen weisenden Federn nahezu bündig aneinanderstoßen, so daß Freiräume entfallen. Bei den in F i g. 6 dargestellten Stabelementen entspricht somit die Breite der einzelnen Elemente genau dem doppelten Abstand zwischen den Befestigungslöchern der einzelnen Reihen.

Es versteht sich, daß zur Ermöglichurig von bestimmten Anschlüssen, beispielsweise von weiteren Stabelementen zur Aussteifung bzw. Ausfachung, die mit der entsprechenden Feder verbunden werden, wie

das in F i g. 6 dargestellten Element 20, das Lochmuster auch in Längsrichtung des Stabelementes festgelegt sein muß. Mit anderen Worten, der Abstand zwischen den Befestigungslöchern und den jeweiligen Querkanten (Stabende) der Stäbe sollte konstant sein und, um

Anschlüsse der vorstehend genannten Art zu ermöglichen, vorzugsweise ebenfalls »e/2« oder ein Vielfaches davon betragen. Hierbei fällt somit die Querkante entweder mit einem Loch der mittleren Reihe oder mit den beiden zugehörigen Löchern der äußeren Reihe

zusammen. Bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform fallen die Stabendkanten immer mit einem Befestigungsioch der mittleren Reihe zusammen. Hierdurch können weitere Stabelemente 20 und 22 rechtwinklig über Nut 7 und Feder 6 angeschlossen und

über die vorhandenen Befestigungslöcher verscTiraubt werden, wie bei 21 gezeigt Die Anbringung von Versteifungselernenten ist in üblicher Weise möglich, wie dies bei dem Winkel 23 in F i g. 6 gezeigt ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

ί. Aus drei Einzeistäben mit rechteckigem Querschnitt zusammengesetztes Stabelement für Bausysteme, das mit Aussteifungselementen zu steifen Flächengebilden und mit Verbindungselementen zu dreidimensionalen Strukturen zusammensetzbar ist, wobei die Einzelstäbe in Parallellage derart miteinander verbunden sind, daß der mittlere Stab gegenüber den beiden Außenstäben sowohl in Stablängs- als auch in Stabquerrichtung unter Bildung von Schlitz und Zapfen und Nut und Feder versetzt angeordnet ist. dadurch gekennzeichne t, daß die drei Einzelstäbe (2,3) identisch sind und jeweils drei in Stablängsrichtung parallel zueinander angerodnete Reihen von Befestigungslöchern (8,9,10) mit gleichem Durchmesser aufweisen, von denen die Löcher (8, 10) der beiden äußeren Reihen im Quadratraster und die Löcher (9) der mittleren Reihe an den jeweiligen Mittelpunkten d
Quadrate angeordnet sind, und daß die Einzelstäbu mittels durch die Befestigungslöcher geführter Befestigungselemente (II) derart miteinander verbunden sind, daß mindestens je ein Befestigungsloch an Schlitz (4) und Zapfen (5) sowie eine äußere Reihe der Befestigungslöcher (8,19) an Nut (7) und Feder (6) zur Verbindung mit weiteren Elementen freiliegen.
2. Stabelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Versatz des Mittelstabes (2) so groß ist, daß jeweils Nut (7) und Feder (6) und Schlitz (4) und Zapfen (5) gleiche Tiefe besitzen.
'
3. Stabelement nacb AnsDruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den längsenden der Einzelstäbe (2, 3) jeweils Befestigungslöcher der mittleren Reihe oder der beiden äußeren Reihen liegen.
4. Stabelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Befestigungslöcher (8, 10) der beiden äußeren Reihen zu der jeweiligen Stablängskante dem halben Abstand (¹V₂) zwischen den äußeren Reiehn entspricht
5. Stabeiement nach einem der Ansprüche ϊ bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslöcher mit Gewinde versehen sind.