Verbindungsvorrichtung zur Erstellung einer mehrdimensionalen Konstruktion

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsvorrichtung zur Erstellung einer mehrdimensionalen Konstruktion, insbesondere zur Bildung von Wandelementen, Schaugestellen, Regalen od. dgl. gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

In vielen Bereichen der Technik sind solche Verbindungsvorrichtungen oder Knotenverbindungen bekannt, die die Aufgabe haben, den Anschluß sich in verschiedenen Richtungen erstreckender Konstruktionsbauteile aufzunehmen und festzulegen.

Eine gattungsbildende Verbindungsvorrichtung wird in der DE-OS 28 32 087 beschrieben, wobei ein Zentralverbinder eingesetzt wird, an den Steckzapfen angeschraubt werden können, wobei die Steckzapfen in die anzuschließenden Hohlprofile einsetzbar sind. Entscheidend ist, daß die Festlegung der anzuschließenden Hohlprofile an die Steckzapfen erst dann erfolgen kann, wenn die Steckzapfen über die Schraubverbindung an den Zentralverbinder angeschlossen sind. Da nur dieser Arbeitsablauf erfolgen kann, kommt als nächste zwingende Einrichtung, daß die Festlegung der Hohlprofile an den Steckzapfen über seitens der Hohlprofile aus gesehen von außen zu betätigende weitere Schraubvorrichtungen erfolgen kann. Diese Zwangsläufigkeit schließt weiterhin ein, daß die Steckzapfen mit konischen Anlaufflächen ausgerüstet sind, die mit den Schrauben so zusammenwirken, daß durch Betätigen der Schrauben ein Festziehen der Hohlprofile auf den Steckzapfen in Richtung auf den Zentralverbinder erfolgt.

Diese Konstruktionslösung hat den Nachteil, daß durch die öffnung in den Hohlprofilen, die Hohlprofile undicht sind, so daß bei einem Einsatz im Freien dann, wenn die Hohlprofile den Witterungseinflüssen ausgesetzt sind, hier Feuchtigkeit eindringen kann. Außerdem besteht die Gefahr, daß entweder die Schrauben über die Außenseite des Hohlprofils vorstehen oder hier ein Loch entsteht, das unschön ist.

Weiterhin besteht der Nachteil, daß sie mutwillig jederzeit von außen bezüglich ihrer festen Verbindung aneinander gelöst werden können, und zwar mit den einfachsten Werkzeugen. Ein festes Anziehen der Verbindung ist von der Wandstärke der Hohlprofile abhängig. Je dünner die Hohlprofile sind, um so geringer ist die Halterung der Schraube in dem Hohlprofil, die ja hier ihr Gewinde hat und wenn die Schraube sogar tief in die Wandung des Hohlprofiles eingeschraubt wird, kann hier ungewollt ein Lösen auftreten. Außerdem kann ein Aufbeulen der Hohlprofile erfolgen.

Werden die miteinander verbundenen Bauteile auf Zug beansprucht, ist die Befestigung zwischen Hohlprofil und Steckzapfen einer Scherbeanspruchung unterworfen, die bekannterweise bei Schrauben nach Möglichkeit vermieden werden soll, da die Schrauben gegen diese quer zu ihren Schraubengängen gerichtete Scherbeanspruchung empfindlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsbildende Verbindungsvorrichtung dahingehend zu verbessern, daß die Verbindung der Hohlprofile mit den Steckzapfen werkstattintern erfolgen kann, ohne daß die Festlegung der Hohlprofile an den Steckzapfen nach außen sichtbar und von außen betätigbar ist, daß aber trotzdem die Einzelbauteile über ihren Verbindungskörper an der Baustelle durch einfaches Zusammenstecken aneinander anschließbar sind.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen erläutert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, wobei der weitere Aufbau und die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtungen aus diesen Erläuterungen ersichtlich sind. Die Zeichnungen zeigen dabei in

• Fig. 1 in einer teilweise geschnittenen Darstellung einen an einem Zentralverbinder angeschlossenen Anschlußzapfen, in
• Fig. 2 in einer auseinandergezogenen Darstellungsweise den Zentralverbinder, den Anschlußzapfen und die zur Verbindung erforderlichen Maschinenbauteile, in
• Fig. 3 die Anordnung des Bauelementes im Anschluß an ein handelsübliches Blendrahmenprofil und in
• Fig. 4 als Beispiel den Aufbau eines sogenannten Anlehnhauses aus den erfindungsgemäßen Bauteilen.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Verbindungskörper bezeichnet, der im wesentlichen aus einem Teilkugelkörper 2 und einem Steckzapfen 3 besteht. Der Verbindungskörper 1 kann dabei vorzugsweise aus Metall gefertigt werden, so daß, wenn dieser Verbindungskörper in Verbindung mit aus Kunststoff bestehenden Profilbauteilen eingesetzt wird, eine Kunststoffbeschichtung vorgenommen werden kann.

Mit 4 ist ein Anschlußkörper bezeichnet, der ebenfalls einen Steckzapfen 5 aufweist. Dem Steckzapfen 5 gegenüberliegend ist eine Anlagefläche 6 vorgesehen, die der Fläche des Teilkugelkörpers 2 angepaßt ist. Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist weiterhin eine Ausnehmung 7 vorgesehen, die sich der Form des Steckzapfenoberteils des Verbindungskörpers 1 anpaßt. Im Inneren des Anschlußkörpers 4 ist eine zentrale Bohrung 8 vorgesehen, die durchlaufend ausgebildet ist. Außerdem ist eine Kugelbohrung 9 vorgesehen, die schräg zur zentralen Bohrung 8 geführt ist, so daß sich diese Kugelbohrung 9 in die zentrale Bohrung 8 öffnet.

Die Kugelbohrung 9 nimmt eine Sperrkugel 10, ein Druckfederelement 11 und einen Schraubenbolzen 12 auf, der mit Außengewinde 14 versehen ist, das mit einem Innengewinde 15 innerhalb der Kugelbohrung 9 zusammenarbeiten kann. Im eingesetzten Zustand befindet sich die Sperrkugel 10 am unteren Ende der Kugelbohrung 9 und wird durch das Druckfederelement 11 so beaufschlagt, daß es sich stets in den Raum der zentralen Bohrung erstreckt, so daß im Bereich des Umfngs der zentralen Bohrung 8 die Sperrkugel 10 ein Riegelelement schafft.

Mit 16 ist ein Klemmbolzen bezeichnet, der über ein Befestigungsende 17 in eine entsprechende Bohrung 20 im Teilkugelkörper 2 eingesetzt werden kann. Die Bohrung 20 wird den jeweiligen örtlichen Anforderungen entsprechend vorgesehen, womit die gesamte Oberfläche des Teilkugelkörpers 2 zur Aufnahme dieser Bohrung 20 zur Verfügung steht. Hieraus wird ersichtlicht, daß jeder beliebige Anschlußwinkel des Anschlußkörpers 4 erreichbar ist.

Der Klemmbolzen 16 weist ein sich von seinem freien Ende zum Befestigungsende 17 hin verjüngendes konisches Teil 18 auf. An seinem freien Ende ist ein Ringkragen 19 vorgesehen, dessen Außenumfang im wesentlichen dem Innenumfang der zentralen Bohrung 8 entspricht.

Die Längsachse der Kugelbohrung 9 wird so zur Längsachse der zentrlen Bohrung 8 ausgerichtet, daß im Zusammenspiel mit der konischen Fläche 18 des Klemmbolzens 16 eine Selbsthemmung eintritt, d.h. der Winkel beträgt hier im Bereich der Anlage der Kugel an dem konischen Teil 18 des Klemmbolzens 16 etwa 2 bis 4°.

Durch das Zusammenspiel des konischen Bereiches 18 des Klemmbolzens 16 mit der Führung der Kugelbohrung 9 ist es möglich, die Kugelbohrung 9 durch das volle Material des Steckzapfens 5 des Anschlußkörpers 4 zu führen, also die erforderliche Festigkeit für diese Bohrung sicherzustellen.

An den Steckzapfen 3 des Verbindungskörpers 1 und an den Steckzapfen 5 des Anschlußkörpers 4 schließen Bauelemente 21 an, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als zylindrischer Rohrkörper dargestellt sind.

Diese nunmehr in beliebigem Winkel über den Verbindungskörper 1 und den Anschlußkörper 4 aneinander anschließbaren Bauelemente 21 dienen zur Halterung der anzuschließenden Bauteile, beispielsweise dem in Fig. 3 dargestellten Blendrahmen 22. Dies erfolgt unter Zwischenschaltung eines Anschlußprofilelementes 23, das auf seiner zum Bauelement 21 hingerichteten Seite eine Lagerpfanne 24 aufweist, in die eine Vertiefung 25 ausgenommen ist, die der Aufnahme einer in der Zeichnung nicht dargestellten Dichtung oder Dichtmasse dient. Das Anschlußprofilelement 23 ist an seiner eigentlichen Anschlußfläche 26, die der Lagerpfanne 24 gegenüberliegt, mit hakenartigen Verbindungselementen ausgerüstet, die mit den üblicherweise an der Außenseite der handelsüblichen Blendrahmen 22 vorgesehenen Profilvorsprüngen zusammenarbeiten können. Hierdurch erfolgt bereits eine Festlegung des Anschlußprofilelementes 23 am Blendrahmen 22. Trotzdem erfolgt eine zusätzliche Befestigung des Anschlußprofilelementes 23 am Blendrahmen 22 über Schrauben od. dgl., die bis in die Bauelemente 21 geführt werden können, und zwar vom Inneren des Blendrahmens 22 her.

Fig. 4 zeigt, wie mit der erfindungsgemäßen Anordnung ein sogenanntes Anlehnhaus geschaffen werden kann, wobei jeder beliebige Winkel einstellbar ist. Insbesondere aus der Darstellung in Fig. 4 ist ersichtlich, daß der Aufbau dieses Hauses aus den vorbeschriebenen Bauteilen an der Baustelle selbst individuell anpaßbar erfolgen kann, da, wie bereits vorstehend erläutert, der Anschluß der Anschlußkörper 4 an den Verbindungskörper 1 mit jedem beliebigen Winkel erfolgen kann. Außerdem wird durch die vorbeschriebene Konstruktion ein tragfähiges Bauteil erreicht, das den Bauvorschriften in vollem Umfang entspricht.