CONNECTION NODE FOR JOINING ADJACENT BUILDING PARTS

Abstract: 1. A junction part (1), preferably for model building, with two like cylindrical or prismatic structures (3, 4) which for their part are each composed of two like, roughly disc-shaped structure halves (13, 14), each structure half and thus each structure (3, 4) exhibiting a cut-out (7) which extends from the centre axis to the edge and is of a width (b) adapted to the height (h) of the structure, two structures each being interlocked crosswise by means of these cut-outs (7) and together forming a junction part (1) with four ribs (12) which are each offset by 90 degrees to one another and project radially outwards and each of which is provided with essentially radially directed recesses (6) which in each case lie partly in one and partly in the other structure half (13 and 14 respectively) and are designed for detachable attachment of the free end (27) of at least one component (2), characterised in that a first constriction (30) which is essentially complementary to a corresponding constriction (31) of the component (2) and outwardly delimits a cavity (21) which is approximately complementary to the free end (27) of the component (2), is formed in each radially directed recess (6) a distance from the associated outside of the structure (3, 4) concerned.

Description: Knotenpunktteil zur Verbindung einander benachbarter Bauteile Die Erfindung betrifft ein Knotenpunktteil zur Verbindung einander benachbarter Bauteile, vorzugsweise für den Modellbau, welches mit Ausnehmungen zur Befestigung von Elementen eines Flächen- oder Raumgitterwerkes versehen ist. Derartige Knotenpunktteile können z.B. im Gerüst- oder Modellbau Verwendung finden und haben im allgemeinen etwa die Form einer Kugel, in die radiale Ausnehmungen zum Einschrauben oder sonstigen Befestigen von Gerüststangen oder von an beliebigen Bauteilen angeordneten Gewindezapfen oder dergleichen eingearbeitet sind. Solche Knotenpunktteile zeigt z.B. die DE - C 876 977, die DE - C 901 955, oder die DE - A 2 905 638. Davon abgesehen, dass solche kugelförmigen Knotenpunktteile gewöhnlich massiv und damit sehr schwer sind, besteht vor allem auch noch die weitere Schwierigkeit, dass derartige Knotenpunktteile im allgemeinen einer mechanischen Bearbeitung bedürfen, wodurch sich ihre Herstellungskosten und damit der Preis erhöhen bzw. erhöht. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Knotenpunktteil zu schaffen, das einerseits nur ein geringes Gewicht aufweist, andererseits aber aus einem eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit aufweisenden Material, z B. Aluminium oder Kunststoff, preiswert hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgem & bei einem eingangs genannten Knotenpunktteil gelöst durch zwei gleichartige, zylindrische oder prismatische Baukörper, die als Ausnehmungen zur Befestigung jeweils eine Vielzahl im wesent lichen radial gerichteter Bohrungen oder Kanäle sowie eine sich von der Mittelachse des jeweiligen Baukörpers bis zum Rand desselben erstreckende Aussparung aufweisen, deren Breite derart gleich der Baukörperhöhe ist, dass diese beiden Baukörper kreuzweise ineinandergesteckt zusammen ein Knotenpunktteil mit vier um je 90 zueinander versetzten, radial nach aussen vorstehenden Rippen bilden. - Da diese beiden Baukörper nicht nur im wesentlichen rotationssymmetrisch, sondern darüber hinaus auch völlig gleichartig ausgebildet sein können, kann man sie leicht aus Aluminium durch Druckguss oder aber aus Kunststoff durch Spritzguss herstellen. Wichtig hierbei ist lediglich, dass diese beiden, zusammen das Knotenpunktteil bildenden Baukörper eine ausreichende Steifigkeit und Festigkeit haben, um den auftretenden mechanischen Beanspruchungen standhalten zu können. Bei einer besonders zu bevorzugenden Ausführungsform gemäss Anspruch 3 weisen diese Baukörper einen sechs- oder auch achteckigen Querschnitt auf, wobei die einander benachbarten Bohrungen oder Kanäle dann jeweils einen Winkel von 600 bzw. von 450 einschliessen. Wird das erfindungsgemässe Knotenpunktteil für den Modellbau oder aber auch für Spielzeugkästen oder dergleichen verwendet, so sind die hierbei auftretenden Belastungen nur relativ klein, wodurch es möglich ist, die erfindungsgemässen Baukörper jeweils aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere aus Kunststoff, zu fertigen. Die Verwendung dieses elastischen Materials ermöglicht es ferner, dass in einem Abstand von der jeweiligen Aussenseite des betreffenden Knotenpunktteils in den radial gerichteten Bohrungen jeweils eine, eine Hinterschneidung bildende Ringnut eingearbeitet ist, deren Boden zweckmässig derart kugelförmig gestaltet ist, dass die Ringnut einen die Form eines Kugelabschnitts aufweisenden Hohlraum bildet. Eine weitere Vereinfachung bei der Fertigung eines solchen Baukörpers lässt sich in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung dadurch erreichen, dass jeder der beiden Baukörper aus zwei gleichartigen Baukörperhälften zusammengesetzt ist, die in der durch die Längsachsen der radialen Bohrungen oder Kanäle bestimmten Mittelebene satt aneinander liegen und miteinander verklebt, verschweisst oder sonstwie verbunden sind, wobei die in einem Baukörper befindlichen radialen Bohrungen oder Kanäle jeweils durch einander gegen überstehende, in den gegenüberliegenden Seiten der beiden Baukörperhälften befindliche, im Querschnitt vorzugsweise halbkreisförmige Längsnuten gebildet sind. Diese Aufteilung eines Baukörpers in zwei Baukörperhälften bringt den besonderen Vorteil mit sich, dass nunmehr das zum Spritzgiessen dieser Baukörperhälften erforderliche Werkzeug wesentlich einfacher zu gestalten ist, insbesondere, wenn die in dem betreffenden Baukörper befindlichen radialen Bohrungen oder Kanäle beider Baukörperhälften die Gestalt offener Rinnen aufweisen, die nach dem Zusammenfügen der beiden Baukörperhälften die radial gerichteten Bohrungen oder Kanäle bilden. Um diese beiden Baukörperhälften sicher relativ zueinander zu zentrieren und darüber hinaus auch gegen eine Verdrehung relativ zueinander zu sichern, sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in den aneinander anliegenden Seiten der beiden Baukörperhälften zylindrische Ausnehmungen eingeformt, deren Längsachsen relativ zu den Längsachsen der radialen Bohrungen oder Kanäle senkrecht gerichtet sind und in die jeweils an der gegenüberliegenden Seite der anderen Baukörperhälfte angeformte Zapfen oder dergleichen satt eingreifen. Sollen diese beiden aus Kunststoff gefertigten Baukörperhälften beispielsweise durch Ultraschallschweissung mitein ander verbunden werden, so ist es zweckmässig, wenn an mindestens einer der beiden einander gegenüberstehenden Seiten der beiden Baukörperhälften vorstehende Rippen, Füsse, Zapfen oder dergleichen angeformt sind, wodurch der Berührungsquerschnitt zwischen den beiden Baukörperhälften erheblich reduziert und damit die Wirkung des Ultraschalls erheblich erhöht wird. Mittels eines solchen aus Kunststoff bestehenden Knotenpunktteils können völlig beliebig gestaltete Bauteile sowie auch Stäbe miteinander verbunden werden. Diese Bauteile und Stäbe weisen dabei jeweils einen satt in eine in dem betreffenden Knotenpunktteil befindliche Radialbohrung eingreifenden Zapfen auf, wobei dann mindestens dieser Zapfen ebenfalls aus einem elastischen Werkstoff, z.B. aus Kunststoff, besteht. Ferner ist am AuBenumfang eines solchen Zapfens zweckmässig eine in radialer Richtung überstehende, in eine in der Radialbohrung befindliche Ringnut eingreifende Verstärkung angebracht. Diese Verstärkung ist dabei vorteilhaft am Zapfenende angeformt und kugelig ausgebildet. Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausfthrungsbei- spiel, sowie aus den Unteransprüchen, Es zeigt: : Fig. 1 eine Seitenansicht eines Knotenpunktteils nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erz in dung, mit daran befestigten Stäben, Fig. 2 und 3 jeweils eines der beiden gleichartigen, das Knotenpunktteil bildenden Bauteile, die zueinander um 900 versetzt sind, vor dem Zusammenbau, Fig. 4 einen Schnitt durch das in Fig. 2 gezeigte Bau teil längs der Linie 4-4 der Fig. 2, in vergrösser tem Massstab, Fig. 5 eine teilweise geschnittene Draufsicht von oben auf den in Fig. 2 dargestellten Baukörper, eben falls in vergrössertem Massstab, und Fig. 6 eine Draufsicht auf die Innenseite einer Baukör perhälfte des in Fig. 5 dargestellten Baukörpers, gesehen in Richtung des Pfeiles A der Fig. 5. Fig. 1 zeigt ein mit 1 bezeichnetes Knotenpunktteil, das der Verbindung von mit 2 bezeichneten Elementen, hier in Form von Stäben, dient. Das Knotenpunktteil 1 ist aus den beiden in Fig. 2 und 3 dargestellten Baukörpern 3 und 4 zusammengesetzt, welche jeweils die Form eines achteckigen Prismas aufweisen. In jeden Baukörper 3, 4 sind vier jeweils einen Winkel von alpha = 45 einschliessende, zu den äusseren Seitenflächen 5, also den Stirnflächen der Prismen, dieser Baukörper parallel verlaufende, durchgehende Bohrungen oder Kanäle 6 eingearbeitet. Ausserdem hat jeder Baukörper 3, 4 eine mit 7 bezeichnete, rechteckförmige Aussparung, die sich von seinem Aussenrand 9 bis zu seiner Mittelachse 8 erstreckt. Die Breite b dieser Aussparung 7 ist dabei gleich der Höhe h jedes der beiden Baukörper 3 und 4. Hierdurch ist es möglich, die beiden Baukörper 3 und 4 in Richtung der beiden Pfeile 10 und 11 so ineinander zu stecken, dass das in Fig. 1 dargestellte Knotenpunktteil 1 mit seinen vier jeweils um 900 zueinander versetzten, radial nach aussen stehenden Rippen 12 entsteht, das als Knotenpunktteil für ein Raumgitter geeignet ist. Wie sich ferner aus den Fig. 1 und 3 insbesondere aber aus Fig. 4 und 5 ergibt, besteht jeder der beiden Baukörper 3, 4 wieder jeweils aus zwei mit 13 und 14 bezeichneten Baukör perhälften, die mit ihren einander gegenüberliegenden Innen seiten 15 und 16 gegeneinander anliegen und miteinander verklebt oder verschweisst sind, z.B. durch Ultraschallschweissen. Fig. 6 zeigt eine Ansicht der einen Baukörperhälfte 13, gesehen in Richtung des Pfeiles A der Fig. 5. Hierbei sind in der Innenseite 15 dieser Baukörperhälfte 13 sieben mit 17 bezeichnete Rinnen eingeformt, die jeweils um den Winkel alpha = 45 zueinander versetzt sind. Damit diese Rinnen 17 mit den in der gegenüberliegenden Innenseite 16 der anderen Baukörperhälfte 14 befindlichen Gegenrinnen 18 jeweils einen der Bohrung bzw. dem Kanal 6 ähnlichen Kanal bilden, ist der Querschnitt dieser Rinnen 17, 18 jeweils halbkreisförmig. Diese Rinnen 17, 18 treffen sich dabei in der Mittelachse 8 und laufen jeweils in eine mit 19 bezeichnete Öffnung aus, die sich kegelartig nach aussen erweitert. In einem mit a (Fig. 6) bezeichneten Abstand von dem Rand 9 dieser Baukörperhälften 13 und 14 ist in jeder der Rinnen 17 und 18 eine mit 20 bezeichnete Ringnut eingeformt, die zusammen mit der Rinne 17 bzw. 18 wie dargestellt einen halbkugelförmigen Hohlraum 21 bildet. Wie Fig. 5 zeigt, sind zwischen diesen Rinnen 17 und 18 in der Innenseite 15 der Baukörperhälfte 13 jeweils zylindrische Aussparungen 22 eingearbeitet, in die an der gegenüberliegenden Innenseite 16 der anderen Baukörperhälfte 14 angeformte, die gleichen Abmessungen aufweisende Zapfen 23 hineinragen. Desgleichen sind auch in der Innenseite 16 der anderen Baukörperhälfte 14 zylindrische Aussparungen 24 eingearbeitet und diesen an der Innenseite 15 der Baukörperhälfte 13 angeformte Zapfen 25 zugeordnet. Diese Zapfen 23, 25 dienen zur Verbindung und zur richtigen Positionierung der beiden Baukörperhälften 13, 14. Um diese beiden aus Kunststoff gefertigten Baukörperhälften 13, 14 gegebenenfalls mittels Ultraschall miteinander zu verschweissen, sindt wie das Fig, 6 zeigt, an den Innenseiten 15 bzw. 16 dieser Baukörperhälften 13, 14 jeweils nur gestrichelt dargestellte Füsse 26 angeformt, die gegen die Innenseite 16 bzw. 15 der anderen Baukörperhälfte 14 bzw. 13 vorstehen und beim Verbinden dieser beiden Baukörperhälften 13 und 14 an der jeweils gegenüberstehenden Innenseite anliegen. Diese Füsse 26 bewirken dabei die für eine Ultraschallverbindung erforderliche Reduzierung des Anlage. querschnitts, wodurch eine sichere Verbindung zwischen den beiden Bukörperhälften 13 und 14 gewährleistet wird. Bei der Montage des in Fig. 1 dargestellten Knotenpunktteils 1 werden die aus Kunststoff bestehenden Baukörperhälften 13 und 14 jeweils mit ihren Innenseiten 15 und 16 aneinandergelegt, wobei die zylindrischen Zapfen 23 und 25 in die ihnen gegenüberliegenden zylindrischen Aussparungen 22 bzw. 24 eingreifen und so die beiden Baukörperhälften 13 und 14 gegen Verdrehung sichern. Danach werden die beiden Baukörperhälften 13, 14 intensiv miteinander verklebt, verschweisst oder sonstwie verbunden, wodurch die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Baukörper 3J 4 entstehen. Diese beiden Baukörper 3 und 4 werden alsdann in der schon oben erwähnten Weise in Richtung der Pfeile 10 und 11 ineinandergesteckt und ggf. verklebt oder sonstwie verbunden, wodurch das Knotenpunktteil 1 gebildet wird. Dieses Knotenpunktteil 1 dient der Verbindung der mit 2 bezeichneten Stäbe, deren Stabenden 27 jeweils in ihrer axialen Verlängerung einen Zapfen 28 aufweisen, der in axialer Richtung in eine der in dem Knotenpunktteil 1 befindlichen Bohrungen 6 einzuführen ist. Wie insbesondere die Fig. 4 und 6 zeigen, laufen die Zapfen 28 jeweils in kugelförmige Enden 29 aus, deren Durchmesser D (Fig. 6) grösser ist als der Durchmesser d der Bohrungen oder Kanäle 6. Beim Hineinstecken dieser Zapfenenden 29 in die ihnen zugeordneten Bohrungen 6 muss somit jeweils das elastische Sunststoff- material des ringförmigen Mündungsbereichs 30 ausweichen, um den Durchtritt des kugelförmigen Zapfenendes 29 zu ermöglichen. Ist dieses Zapfenende 29 in den kugelförmigen Hohlraum 21 der betreffenden Bohrung 6 eingetreten, so nimmt der ringför:nige Bereich 3Q wieder seine ursprüngliche Gestalt an und umschliesst derart den mit 31 bezeichneten Hals dieses zapfens 28, dass sich das kugelige Zapfenende 29 nicht mehr aus der Bohrung 6 zu lösen vermag. Damit ist aber ein sicherer Sitz des Zapfenendes 29, des Stabendes 27 und damit auch des gesamten Stabes 2 gewährleistet. Soll der Stab 2 wieder vom Knotenpunktteil 1 gelöst werden, so ist auf ihn ein entsprechender Zug auszuüben, so dass nunmehr das kugelige Zapfenende 29 wieder aus der Bohrung 6 herausrutscht, wobei der fingibrmige Bereich 30 wiederum eine elastische Verformung erfährt und ein Passieren des kugeligen Zapfenendes 29 ermöglicht. Ist das zuvor ausführlich beschriebene Knotenpunktteil 1 aus Kunststoff gefertigt, so ist es sehr leicht und elastisch, was die besondere Möglichkeit eröffnet, es sowohl im Modellbau als auch bei Spielzeugen mannigfacher Art, insbesondere aber in Spielzeugbaukästen, zu verwenden.

Claims: Patentansprüche 1. Knotenpunktteil zur Verbindung einander benachbarter Bauteile, vorzugsweise für den Modellbau, welches mit Ausnehmungen zur Befestigung von Elementen eines Flächen oder Raumgitterwerks versehen ist, gekennzeichnet durch -zwei gleichartige, zylindrische oder prismatische Baukörper (3, 4), die als Ausneh mungen zur Befestigung jeweils eine Vielzahl im we sentlichen radial gerichteter Bohrungen oder Kanäle (6) sowie eine sich von der Mittelachse (8) des jewei ligen Baukörpers (3, 4) bis zum Rand (9) desselben er streckende Aussparung (7) aufweisen, deren Breite (b) derart gleich der Baukörperhöhe (h) ist, dass diese bei den Baukörper (3, 4) kreuzweise ineinandergesteckt zu sammen ein Knotenpunktteil (1) mit vier um je 900 zu einander versetzten, radial nach aussen vorstehenden Rip pen (12). bilden. 2. Knotenpunktteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen oder Kanäle (6) der einzelnen Bau körper (3, 4) durchgehend ausgebildet sind. 3, Knotenpunktteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass jeder Baukörper (3 4) einen sechs- oder auch achteckigen Querschnitt aufweist, und dass die einan der benachbarten Bohrungen oder Kanäle (6) jeweils einen Winkel (alpha) von 600 bzw. 450 einschliessen. 4. Knotenpunktteil nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baukörper (3, 4) jeweils aus einem elastischen Material, insbe sondere aus einem Kunststoff oder dergleichen, bestehen. 5. Knotenpunktteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den radial gerichteten Bohrungen oder Kanälen (6) jeweils in einem Abstand (a) von der zugeordneten Aussenseite (9) des Baukörpers (3, 4) eine eine Hinter schneidung bildende Ringnut (20) eingearbeitet ist, wel che einen vorzugsweise die Form eines Kugelabschnitts aufweisenden Hohlraum (21) bildet. 6. Knotenpunktteil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, dass jeder der beiden Baukörper (3, 4) aus zwei gleichartigen Baukörperhälften (13, 14) zusammenge setzt ist, die in der durch die Längsachsen der radialen Bohrungen oder Kanäle (6) bestimmten Mittelebene (15, 16) satt aneinander anliegen und miteinander verklebt, verschweisst oder sonstwie verbunden sind, wobei die in einem Baukörper (3, 4) befindlichen radialen Bohrungen oder Kanäle (6) jeweils durch einander gegen überstehende, in den gegenüberliegenden Seiten (15, 16) der beiden Baukörperhälften (13, 14) befindliche, im Querschnitt vorzugsweise halbkreisförmige Längsnuten (17, 18) gebildet sind. 7. Knotenpunktteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den aneinanderliegenden Seiten (15, 16) der bei den Baukörperhälften (13, 14) zylindrische Ausnehmungen (22, 24) eingeformt sind, deren Längsachsen relativ zu den Längsachsen der radialen Bohrungen (6) senkrecht ge richtet sind und in die jeweils an der gegenüberstehen den Seite (16, 15) der anderen Baukörperhälfte (14, 13) angeformte Zapfen (23, 25) oder dergleichen satt ein greifen. 8. Knotenpunktteil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, dass an mindestens einer der beiden einander gegenüberstehenden Seiten (15, 16) der Baukörperhälften (13, 14) vorstehende Rippen, Füsse (26), Zapfen oder der gleichen angeformt sind. 9. Bauteil für ein Knotenpunktteil nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (2) einen satt in eine in dem Knotenpunkt teil (1) befindliche Radialbohrung (6) eingreifenden Zapfen (28) aufweist. 10. Bauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Zapfen (28) aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere einem elastischen Kunststoff oder derglei chen, besteht und an seinem Aussenumfang eine in radialer Richtung überstehende, in eine in der Radialbohrung (6) befindliche Ringnut (20) eingreifende Verstarkung (29) aufweist, welch letztere vorzugsweise am Zapfenende (27) angeformt und kugelig ausgebildet ist.

Inventors: LEITNER, BURKHARDT
Applicants: LEITNER GMBH
Application year: 1985
Main classification: E04B1
IPC codes: E04B1