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Die Erfindung betrifft ein Tragwerksystem aus
lösbar
miteinander verbindbaren Längs-
und Querholmen rechteckigen Querschnitts, mit einem Knotenelement
und in einer Ebene orthogonal zueinander in das Knotenelement einschraubbaren,
mit einem Abschnitt in die stirnseitigen Öffnungen der Querholme einsteck-
und dort durch eine Feststellschraube axial festlegbaren Adapterschrauben.
Die Erfindung bezieht sich vorzugsweise auf eine Verbindungsanordnung
für Rahmen-
und Gerüstbauten
für Möbel, Regale
oder Messestände.
Es wird daher im folgenden überwiegend
von Regalmöbeln
gesprochen, ohne dass damit eine Einschränkung verbunden sein soll.
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Regalmöbel bestehen häufig aus
einem Gerüst
aus Profilohren, die mit Einsätzen
oder Ansätzen an
den Rohrenden in verbindende, von außen sichtbare Knotenelemente
eingreifen. Das Gerüst
wird in der Regel durch Schraub- Klemm- oder Reibschlussverbindungen
zusammengehalten.
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DE 2420864 C2 weist eine Knotenpunktverbindung
mit einer sichtbaren Knotenpunktkugel auf, mit radial in die Kugel
einschraubbaren, mit einem Zylinderabschnitt in stirnseitige Ausnehmungen
der Stäbe
einsteck- und dort durch eine Feststellschraube axial festlegbaren
Bolzen. Der Nachteil dieses dargestellten Verbindungssystems besteht
in der optischen Betonung des Knotenprinzips, und der damit einhergehenden
gestörten
Linienführung
des Traggerüstes.
Da Rahmen- und Gerüstbauten
für Möbel, Regale
und Messestände
auch optisch ansprechend sein müssen,
steht die optische Trennung und unterschiedliche Ausformung von
Holmquerschnitt und Knotenpunktquerschnitt dem entgegen.
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DE 19939181 C2 weist ein Traggerüst auf, bei
der ein sichtbares Knotenpunktelement ringförmig ausgebildet ist und sich
somit der Kontur des Längsholmes
anpaßt.
Der Nachteil dieses Verbindungssystems besteht in der optischen
Sichtbarkeit des Knotenelements und der damit einhergehenden gestörten Linienführung des
Traggerüstes.
Die Verbindungselemente weisen zwar einen ähnlichen Querschnitt wie die
Längs-
und Querholme auf, sind jedoch optisch sichtbar, von den Holmen
unterscheidbar und weisen mehrere Verbindungsfugen an den Stoßpunkten
auf.
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DE 10210885 C1 weist ein Regalsystem aus Profilrohren
und die Profilrohre verbindende sichtbare Knotenelemente auf, an
die in die Rohrenden eingepresste Einsätze durch Drehbewegung eingreifen. Der
Nachteil dieses Verbindungssystems besteht in der optischen Sichtbarkeit
des Knotenelements und der damit einhergehenden gestörten Linienführung des
Traggerüstes.
Die Verbindungselemente weisen zwar einen ähnlichen Querschnitt wie die
Längs-
und Querholme auf, sind jedoch optisch sichtbar und von den Profilrohren
unterscheidbar.
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Je nach Belastbarkeit und Beschaffenheit der
eingesetzten Materialien können
mit den beschriebenen Strukturen mehr oder weniger biegesteife Eckverbindungen
erzeugt werden.
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Bei anderen bekannten Verbindungssystemen
für Regalmöbel aus
einem Gerüst
aus massivem Stangenmaterial werden die Stangen mit untereinander
verbundenen Bolzen zusammengehalten, die in Bohrungen an den Stangenenden
eingreifen.
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DE 20100582 U1 stellt eine Vorrichtung zum Verbinden
von stabförmigen
Bauteilen dar, bestehend aus wenigstens zwei, orthogonal zueinander, über einen
kugelförmigen
Adapter verbundene Bolzen, wobei die Bolzen eine Nut aufweisen,
in die eine Madenschraube zum Eingriff kommt. Die Nachteile des
dargestellten Verbindungssystems bestehen darin, dass die stabförmigen Bauteile
an mindestens einem Ende Gehrungsschnitte von 45° sowie Bohrungen und kugelförmige Ausfräsungen zur
Aufnahme des Verbindungselementes aufweisen müssen, die einen hohen Arbeitsaufwand
darstellen. Außerdem stellt
dieses Verbindungssystem eine reine Eckverbindung dar, bei der es
nicht möglich
ist, an einen durchgehenden Längsstab
mehrere Querstäbe
anzuschließen,
was aus optischen Gründen
wünschenswert
ist. Ebenfalls ist es nicht möglich,
vier Querstäbe
in einer Ebene orthogonal zueinander stehend, an einen durchgehendem
Längsstab
anzuordnen, was im Möbel-
und Messebau zur Ausgestaltung von Raumtragwerken vorteilhaft ist.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Gewinde für das Eingreifen
der Madenschrauben in das Stangenmaterial geschnitten sind. Beim
häufigen
Auf- und Abbauen, gerade bei Messeständen, kann es zu einem Verschleiß oder zu
einem Überdrehen
der beanspruchten Teile kommen, die dann komplett ersetzt werden müssen. Gewindehülsen sind
aus optischen Gründen
von Nachteil. Der Materialaufwand bei massiven Stabsystemen ist
außerdem
höher als
bei vergleichbaren Systemen aus Profilrohren. Dazu kommt, dass je
nach Verbindungsstärke
der Bolzen untereinander und je nach Längskraft, die die Madenschraube
ausüben
kann, mehr oder weniger starke biegesteife Eckverbindungen erreicht
werden können.
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Die Erfindung befasst sich daher
mit dem Problem, ein Tragwerksystem zu schaffen, das Längs- und
Querholme rechteckigen Querschnitts ohne ein sichtbares Knotenpunktelement
stabil miteinander zu einem Gerüst,
insbesondere für
Regalmöbel,
verbindet. Es soll eine biegesteife Verbindung geschaffen werden,
die jederzeit wieder lösbar
ist und bei der die beim Wiederauf- und Abbau beanspruchten Teile
kostengünstig
auszutauschen sind, was z.B. im Messebau und im gewerblichen Bereich einen
Vorteil darstellt. Dabei sollen keine Verbindungselemente außer der
Längs-
und Querholme selbst und die Stirnseite einer Feststellschraube sichtbar
sein. Es sollen ein bis vier Querträger in einer Ebene orthogonal
zueinander an einen durchgehenden Längsträger anschließen können und
somit ein Raumtragwerk bilden, das in paralleler Richtung zu den
Querträgern
durch anschließende
Längs-
und Querträger
erweiterbar ist. Die dabei entstehenden Fachwerkrahmen sollen mit
nicht sichtbaren Verbindungen Plattenmaterial als Füllungen,
sowie aussteifende Elemente aufnehmen können, die bei der Bildung von
z.B. Regalböden,
Regalwänden,
Fachwerkwänden,
u.s.w. unerlässlich
sind. Bei stehenden Regalmöbeln
soll ein höhenverstellbarer
Regalfuß Bodenniveauunterschiede
ausgleichen.
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Erfindungsgemäß wird das Problem durch ein
Tragwerksystem mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst.
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Das Knotenelement des Tragwerksystems liegt,
von außen
nicht sichtbar, innerhalb des Längsholmes,
was eine einheitlichere Linienführung
des Traggerüstes
gegenüber
Verbindungssystemen mit sichtbaren Knotenpunktelementen bewirkt. Über Durchgangsbohrungen
in der Längsholmwand
können
Adapterschrauben in die in einer Ebene liegenden Gewindebohrungen
des Knotenelements eingeschraubt werden. Durch mehrere in einer
Ebene orthogonal zueinander stehende Gewindebohrungen im Kupplungselement
und entsprechende Durchgangsbohrungen im Längsholm ist es möglich, an
allen vier Seiten des Längsholmes
Adapterschrauben anzuschließen.
Dies stellt einen Vorteil gegenüber vergleichbaren
Verbindungssystemen dar, da es möglich
ist, Raumtragwerke aus orthogonal zueinander angeordneten Längs- und
Querholmen ohne sichtbares Knotenelement parallel in Richtung der Querholme
durch Anschluss weiterer Längs-
und Querholme zu erweitern. Außerdem
stellt ein durchgehender Längsholm
gegenüber
mehreren an ein Knotenelement anschließende Längsholme eine Erleichterung
bei der Montage und eine statisch günstigere Lösung dar. Die Adapterschrauben
weisen eine Aufsteckhülse
und eine Anpressmutter auf. Diese doppelte Verschraubung ermöglicht eine
biegesteife Verbindung zwischen Aufsteckhülse und Knotenelement bzw.
dazwischenliegender Holmwand bei maximaler Einschraubtiefe der Adapterschraube
in das Knotenelement. Die auf die Aufsteckhülse gesteckten Querholme weisen
mindestens eine Durchgangsbohrung auf, durch die eine Feststellschraube
greift, die in Schraubverbindung mit einer innerhalb des Querholms
liegenden Feststellmutter die Adapterschraube axial im Querholm
festlegt. Da die Feststellschraube mit Spiel innerhalb des Querholms
liegt, können
leichte Lageungenauigkeiten der Durchgangsbohrungesgeglichen werden.
Sämtliche
Bohrungen in Längs-
und Querholmwänden
sind Durchgangsbohrungen. Gewindebohrungen befinden sich ausschließlich in
den Verbindungselementen, die kostengünstig in Serie produziert und
bei Verschleiß kostengünstig erneuert
werden können,
was einen Vorteil vergleichbarer Verbindungssysteme darstellt. Durch
einfache, mit herkömmlichen
Werkzeugen verschraubbare Verbindungen ist das Regalmöbel jederzeit
wiederauf- und wiederabbaubar. Das sich ergebene Gerüst aus stehenden
Längsholmen
und orthogonal dazu verlaufenden Querholmen rechteckigen Querschnitts
kann mit Plattenmaterial als Regalböden, Regalwände und Türelemente aus allen im Möbel- und
Messebau gängigen
Materialien gefüllt werden.
Dabei greifen, von außen
nicht sichtbar, Verbindungsstifte in entsprechende Ausnehmungen
in das Plattenmaterial und in die der Plattenkante zugewandten Querholmseiten.
Ein Fußpunktelement greift
in parallel zur Längsholmachse
angeordnete Schlitze in der Längsholmwand
und liegt bündig
mit der Stirnseite abschließend
innerhalb des Längsholmes.
Ein Innengewinde im Fußpunktelement
nimmt einen Regalfuß mit
Gewindeabschnitt auf und ermöglicht
eine stufenlose Regalhöhenverstellung.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten
ergeben sich aus den Unteransprüchen
und einem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel, das im folgenden
beschrieben wird; es zeigen:
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1a bis d: eine perspektivische Darstellung
eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Möbels mit zwei an einem Längsholm
festgelegten Querholmen in vier verschiedenen Perspektiven,
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2a und 2b: eine perspektivische
Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Möbels mit
vier an einem Längsholm
festgelegten Querholmen in zwei verschiedenen Perspektiven,
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3:
eine explosionsperspektivische Darstellung eines aus 1 oder 2 an den Längsholm anschließenden Querholms,
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4:
eine explosionsperspektivische Darstellung einer Variante einer
Aufsteckhülse,
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5a:
eine Vertikalschnittdarstellung eines Verbindungspunktes nach Anschraubung
der Adapterschraube in das Knotenelement,
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5b:
eine Horizontalschnittdarstellung eines Verbindungspunktes von Feststellmutter
und Feststellschraube vor dem Anzug der Feststellschraube,
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5c:
eine Vertikalschnittdarstellung eines Verbindungspunktes nach Aufstecken
und Feststellen des Querholmes,
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5d:
eine Horizontalschnittdarstellung eines Verbindungspunktes von Feststellmutter
und Feststellschraube nach dem Anzug der Feststellschraube,
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6:
eine perspektivische Darstellung eines Fußpunktes mit Fußpunktelement
und höhenverstellbaren
Fuß.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Möbels sind
teilweise Längsholm 1 und
an dem Längsholm 1 festgelegte Querholme 2 dargestellt.
Der nähere
Aufbau der Verbindung ist detailliert den 3 und 5 entnehmbar.
In 1 wird deutlich,
daß die
Querholme 2 ohne sichtbare Knotenelemente oder sonstige
sichtbaren Verbindungselemente an den durchlaufenden Längsholm 1 anschließen. Lediglich
die Stirnseite der durch eine Durchgangsbohrung 3 an der
Unterseite jedes Querholmes geführten
Feststellschraube 20 ist von außen sichtbar. Diese Anordnung
ermöglicht
einen Anschluß von
ein bis vier Querholmen an einem Knotenpunkt.
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Die in 3 dargestellte
Explosionsperspektive zeigt ausschnittsweise einen an den Längsholm 1 anschließenden Querholm 2 mit
sämtlichen
Verbindungselementen. Das Knotenelement 7 wird mit Hilfe einer
nicht dargestellten Führungsstange
durch die stirnseitigen Öffnungen
der Längsholme 4 in
eine Lage geführt,
so dass die Gewindebohrung des Knotenelementes 8 und die
Durchgangsbohrung des Längsholmes 6 achsial übereinstimmen.
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Das Knotenelement 7 weist
in dem Ausführungsbeispiel
einen prismenförmigen
Querschnitt auf, der dem Innenquerschnitt des Längsholmes 1 so nah
wie möglich
angepasst ist. Handelsübliche warmgeformte
Hohlprofile weisen an einer Holmwand einen Grat einer Schweißnaht und
gerundete Innenecken auf. Um ein barrierefreies Einführen des Knotenelementes
zu gewährleisten,
weist das Knotenelement 7 in einer bevorzugten Ausführung eine Nut
zur Aufnahme des Grates und entsprechend gerundete Kanten auf. Das
Knotenelement 7 weist an den der Rohrwand anliegenden Seiten
Gewindebohrungen 8 auf, die orthogonal zueinander stehen
und deren Achsen sich in der Längsholmachse
treffen und zu ihr ebenfalls orthogonal stehen. Ein von einer, nicht
einer Rohrwand anliegenden Seite eingebohrtes, nicht durchgehendes
Sackloch 9, nimmt einen Stift als Abstandhalter 10 auf,
der ein gleichmäßig tiefes
Einschrauben der Adapterschraube 11 in das Knotenelement
gewährleistet.
Dies ist für
eine immer konstante Ausrichtung und Lage des Adapterschraubenkopfes 14 entscheidend.
Die Höhe
des innerhalb des Längsholmes 1 liegenden
Knotenelements 7 ist so bemessen, das bei einem Verbindungspunkt
am Ende des Längsholmes
die sichtbare Seite des Knotenelements 7 bündig mit
der Stirnseite 4 des Längsholmes 1 abschließt.
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Auf der Adapterschraube 11,
mit Adapterschraubenkopf 14, ist eine Anpressmutter 13 und eine
Aufsteckhülse 15 geführt. In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
kommt eine Sechskantschraube für
die Adapterschraube 11 und eine Sechskantmutter für die Anpressmutter 13 als
kostengünstige Normteile
zur Ausführung.
Die Adapterschraube 11 wird mit dem Gewindeabschnitt 12 durch
die Durchgangsbohrung 6 in der Längsholmwand 1 in die
Gewindebohrung 8 des Knotenelementes 7 geschraubt, bis
es an den in dem Knotenelement 7 liegenden Abstandhalter 10 stößt. Dabei
bestimmt der Durchmesser des Abstandhalter 10 die Einschraubtiefe
der Adapterschraube 11.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
in 3 weist die auf der
Adapterschraube 11 geführte Aufsteckhülse 15 eine
Durchgangsbohrung 16 auf. Die zwischen Aufsteckhülse 15 und
Adapterschraubenkopf 14 geführte Anpressmutter 13 schraubt
die Aufsteckhülse 15 in
Richtung Knotenelement 7. Die Aufsteckhülse 15 kann fest gegen
die Längsholmwand 1 geschraubt
werden und liegt mit ihrem vollen Querschnitt biegesteif an der
Längsholmwand 1.
Die Aufsteckhülse 15 weist
einen kreisrunden Querschnitt auf, der dem Innenquerschnitt des
aufsteckbaren Querholms 2 so nah wie möglich angepasst ist. Ein runder
Querschnitt erlaubt ein gleiches Auflager für den Querholm 2 in
jeder Position der festgeschraubten Aufsteckhülse 15. 5a zeigt die Verbindungssituation
nach Anzug der Anpressmutter 13.
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4 zeigt
eine Variante der Aufsteckhülse 15.
Bei dieser Variante ist die Aufsteckhülse 15' mit einem Innengewinde 17 gefertigt
und kann analog zum Ausführungsbeispiel
in 3 in Richtung Knotenelement 7 gegen
die Längsholmwand 1 geschraubt
werden. Seitliche teilweise Abflachungen 18 ermöglichen
ein Angreifen eines Schraubenschlüssels. Diese Variante stellt
einen Vorteil dar, da die Anpressmutter 13 entfallen kann.
Der Nachteil dieser Variante liegt in der aufwendigeren Fertigung der
Aufsteckhülse 15' mit Innengewinde
und seitlichen teilweisen Abflachungen 18.
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Auf die nun fest an der Längsholmwand 1 anliegenden
Aufsteckhülse 15 wird
mit der stirnseitigen Öffnung 5 der
Querholm 2 aufgesteckt. 5a und 5c zeigen einen Vertikalschnitt,
der den Montagevorgang detailliert erläutert. Nachdem der Querholm 2 bereits
auf den Adapterschraubenkopf 14 aufgesteckt, jedoch noch
nicht auf die Aufsteckhülse 15 aufgesteckt
ist, wird eine Feststellmutter 19 zwischen die Querholmwand 2 mit
Durchgangsbohrung 3 und Adapterschraube 11 geführt. Ist
der Querholm 2 vollständig
auf die Aufsteckhülse 15 gesteckt,
liegt die Feststellmutter mit Spiel in einem Raum, der von Anpressmutter 13,
Adapterschraubenkopf 14, Adapterschraubenschaft 11 und
Querholminnenwand 2 begrenzt wird.
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Eine Durchgangsbohrung 3 in
der Querholmwand 2 erlaubt das Einschrauben einer Feststellschraube 20 in
die Feststellmutter 19, so dass bei Anzug der Feststellschraube 20 die
Feststellmutter 19 in Richtung Querholmwand 2 gedreht,
an die Querholmwand 2 gepresst wird und sich die Feststellschraube 20 als
Sperrbolzen in der Durchgangsbohrung 3 befindet. 5c zeigt den Montagezustand nach
Anzug der Feststellschraube 20. Die Feststellmutter 19 zieht
den Querholm 2 fest an die Aufsteckhülse 15 und in Schraubverbindung
mit der Feststellschraube 20 ist der Querholm 2 auf
der Aufsteckhülse 15 arretiert.
In einer bevorzugten Ausführung
ist die Länge
der Feststellschraube 20 so bemessen, dass die Stirnseite
der Feststellschraube 20 im angezogenem Zustand mit der
Querholmwand 2 bündig abschließt.
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Die Lage der Durchgangsbohrung 3 bestimmt
die Lage der Feststellschraube 20 und der Feststellmutter 19.
Sie sind so positioniert, dass die Feststellmutter 19 durch
die Anzugsbewegung mit einem Flankenabschnitt gegen die dem Knotenelement
zugewandten Adapterschraubenkopfseite 14 drückt. 5b und 5d zeigen einen detaillierten Ablauf
der Anzugsbewegung. Der Druck gegen den Adapterschraubenkopf 14 überträgt sich über die
Feststellschraube 20 auf den Querholm 2 und zieht
diesen mit seiner Stirnseite 5 in Richtung Knotenelement 7 an
die Längsholmwand 1.
Dies vergrößert die Anpressfläche der
orthogonal an den Längsholm
anschließenden
Bauteile und erhöht
die Stabilität
des Systems. Die Ausformung des Querschnitts der Feststellmutter 19 weist
eine von einem kreisrunden Querschnitt abweichende Form auf, die
es der Feststellmutter 19 bei Anzug ermöglicht, mit einem Flankenabschnitt
gegen den Adapterschraubenkopf 14 zu drücken. In einer bevorzugten
Ausführung
kommt eine Vierkantmutter als kostengünstiges Normteil zur Anwendung.
Dieses System erlaubt auch bei kleinen Lageungenauigkeiten der Durchgangsbohrung 3 eine
kontrollierte Anzugsbewegung und ein hohes Drehmoment.
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Das vorgestellte Gerüst weist
im Fall des Aufstellens einen zu den unteren Stirnseiten 4 der Längsholme 1 bündig einsteckbares
Fußpunktelement 22 auf,
das über
eine Gewindebohrung 24 den Gewindeabschnitt eines Fußes 25 aufnimmt,
der somit in der Höhe
stufenlos einstellbar ist. 6 stellt einen
detaillierten Aufbau eines Fußpunktelementes dar.
Das Fußpunktelement 22 weist
einen sternförmigen
Querschnitt auf, wobei der innere Querschnitt dem Innenquerschnitt
des Längsholmes 1 so
nah wie möglich
angepasst ist und der Außenquerschnitt durch
vier Rippen 23 gebildet wird, deren Außenkanten das Maß des Außenquerschnitts
des Längsholmes 1 nicht überschreiten.
Die Rippen 23 des Fußpunktelementes 22 greifen
in parallel zur Längsholmachse
und mittig auf jeder Längsholmwand 1 liegende
Schlitze 21, die der Länge
des Fußpunktelementes 22 angepasst
sind.