Die vorliegende Erfindung betrifft einen Profilverbund von mehreren Profilelementen, eine Anordnung mindestens zweiter derartiger Profilverbunde und einen Knotenpunktverbinder für derartige Profilverbunde, gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche. Ein derartiger Profilverbund bzw. ihre Anordnung können dank ihrer enormen Vielseitigkeit in unzähligen Gebieten der Technik Anwendung finden, so z. B. im Maschinenbau, Gerätebau, Anlagenbau, Lagertechnik, Vorrichtungsbau, Möbelbau, Ladenbau, Messestandbau, Stahlhochbau, Holzhochbau (Skelettbau), Spielzeugbau etc., insbesondere für Unterbauten, Basen, Gestelle, Rahmen, Chassis, Plattformen oder diverse Aufbauten.

Die CH-389'853 offenbart einen Längsnuten aufweisenden Pfosten mit einem speziell gestalteten Querschnitt und weist auf die Vorteile der Längsnuten hin. Solche Pfosten eignen sich z. B. für Wände, Kästen, Tische, Türen, Abschrankungen, Gestelle und Schaufensterausstellungen. Sie können unter sich oder mit anderen Bauteilen wie Füllungen und dergleichen mit oder ohne Verschraubungen in einfacher Weise verbunden werden, wobei die Verbindungen in den Längsnuten in Längsrichtung stufenlos positionierbar sind.

Die Herstellung von Profilen für verschiedene Anwendungen, kann gemäss dem Stand der Technik einerseits mit Hilfe des Warmumformverfahrens Strangpressen erfolgen. Damit lassen sich u. A. offene Profile, Rohre und Hohlprofile aus Aluminiumwerkstoffen herstellen. Eine Übersicht über die Herstellungsverfahren, die Produkte und ihre Anwendungen bietet das Buch M. Bauser, G. Sauer, K. Siegert (Hrsg.), "Strangpressen", Aluminium-Verlag Düsseldorf, 2. Auflage, 2001. Strangpressprofile können, wie auch der in der CH-389'853 offenbarte Pfosten, mit Längsnuten versehen sein, was sie vielseitig einsetzbar macht. Strangpressprofile haben aber auch verschiedene Nachteile. So ist ihre Herstellung aufwendig. Für jede neue Profilart muss eine eigene formgebende Matrize hergestellt werden. Dies ist wirtschaftlich nur dann lohnend, wenn mit dieser Matrize Produkte in grosser Stückzahl hergestellt werden können. Deshalb ist das Strangpressverfahren ungeeignet für Anwendungen, in denen unterschiedliche Profile in kleineren Stückzahlen benötigt werden. Ein weiterer Nachteil von Strangpressprofilen ist, dass sie nur aus wenigen Werkstoffen - hauptsächlich Aluminium-, daneben auch Kupfer-, Zinn- oder Bleiwerkstoffen - herstellbar sind. Aluminium kann aber nicht überall eingesetzt werden. Es ist beispielsweise für Anlagen in der Lebensmittelindustrie ungeeignet, weil es Lebensmittel kontaminiert und eine eventuell vorhandene Eloxalschicht durch Säuren angegriffen wird. Wünschenswert wären deshalb Profile aus weiteren Werkstoffen, z. B. aus Stahl und insbesondere aus rostfreiem Stahl, Messing, Kupfer, aber auch aus Holz, Kunststoff etc.

Andererseits sind mit anderen Verfahren, bspw. einem Walzverfahren, hergestellte Profile bekannt. Diese können insbesondere auch aus Stahl hergestellt werden. Die üblichen Herstellungsverfahren für Stahlprofile erlauben aber nur einige wenige, relativ einfache offene (T-, I-, Z-, C-, U-, L- und andere Profile) oder hohle (Kreis-, Rechteckhohlprofile) Querschnittsformen. Diese Formen weisen aber nicht immer die für eine bestimmte Anwendung erforderlichen mechanischen Eigenschaften auf. Ausserdem weisen Stahlhohlprofile keine Längsnuten auf, so dass sie sich praktisch nur durch Schweissen in Knotenpunkten verbinden lassen - ein aufwendiges Verfahren, welches man insbesondere vor Ort (z. B. auf einer Baustelle) vermeiden will.

In der FR-2'341'766 wird ein Verfahren zur Montage von Auflage- oder Sockelelementen auf Tragpfeiler offenbart. Ein solches Auflageelement ist zur Aufnahme eines Endes einer Gewindestange ausgebildet, mittels welcher es an zwei von vier Tragpfeilern angedrückt wird. Das andere Ende der Gewindestange wird von einer Gegenmutter oder einem zweiten Auflageelement an die anderen zwei Tragpfeiler angedrückt, wodurch die entsprechende Gegenkraft ausgeübt wird. Mit diesem Verfahren kann das Auflageelement in jeder beliebigen Höhe montiert werden. Das Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass zusätzliche Elemente benötigt werden, um den gegenseitigen Abstand zwischen den Tragpfeilern zu definieren. Solche zusätzlichen Elemente können Platten oder Stege sein, die zwischen die Tragpfeiler eingeklemmt werden müssen. Gerade im Fall von Stegen kann deren Positionierung in Richtung der Längsachse problematisch sein. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist, dass eine Gewindestange bloss zwei Paare von Tragpfeilern in einer Raumrichtung senkrecht zur Längsrichtung zusammenhält, wohingegen ein Zusammenhalt in der anderen Raumrichtung senkrecht zur Längsrichtung nicht gewährleistet ist und durch eine zweite Gewindestange hergestellt werden müsste.

Siehe auch US 3 706 169 A.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Träger- oder Stützelement zu schaffen, welches in vielen Anwendungen die bekannten Strangpressprofile ersetzen kann, welches aber günstiger in der Herstellung ist und welches aus einer Vielzahl von Werkstoffen herstellbar ist. Die erfindungsgemässen Träger- oder Stützelemente sollen auch Längsnuten aufweisen und dadurch den Strangpressprofilen bezüglich Vielseitigkeit mindestens ebenbürtig sein, sie sollen aber Nachteile des Stands der Technik nicht aufweisen.

Diese und andere Aufgaben werden durch den erfindungsgemässen Profilverbund gelöst, wie er in Anspruch 1 definiert ist. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung von mehreren Profilverbunden zu schaffen, welche in einem Knotenpunkt durch einen Knotenpunktverbinder miteinander verbunden sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Knotenpunktverbinder für derartige Profilverbunde zu schaffen. Diese Aufgaben werden gelöst durch die erfindungsgemässe Anordnung und den erfindungsgemässen Knotenpunktverbinder gemäss zwei weiteren unabhängigen Patenansprüchen. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Beim erfindungsgemässen Profilverbund von mehreren Profilelementen sind die Profilelemente parallel zueinander angeordnet und definieren eine Längsrichtung. Die Profilelemente sind durch mindestens ein Verbindungselement miteinander verbunden. Mindestens zwei der Profilelemente sind derart voneinander beabstandet, dass zwischen ihnen mindestens eine Längsnut verläuft. Das mindestens eine Verbindungselement beinhaltet sowohl Verbindungsmittel zum Herstellen von Klemmverbindungen zwischen mindestens zwei der Profilelemente und dem mindestens einen Verbindungselement als auch Abstandsmittel zum Einhalten eines wohldefinierten gegenseitigen Abstands zwischen den mindestens zwei Profilelementen.

Vorzugsweise ist die Klemmverbindung derart, dass die Profilelemente von den Verbindungsmitteln wie z. B. von Schrauben nicht durchdrungen werden. Etwaige Durchdringungsöffnungen würden die Profilelemente an den Durchdringungsstellen schwächen, wodurch der Profilverbund z. B. auf Knicken anfällig wäre.

Bei der erfindungsgemässen Anordnung von mindestens zwei Profilverbunden, welche in -einem Knotenpunkt durch einen Knotenpunktverbinder miteinander verbunden sind, sind die Profilverbunde erfindungsgemässe Profilverbunde.

Der erfindungsgemässe Knotenpunktverbinder zum Verbinden von mindestens zwei Profilverbunden in einem Knotenpunkt weist erste Befestigungsmittel zur Befestigung eines ersten Profilverbunds und mit den ersten Befestigungsmitteln mechanisch verbundene zweite Befestigungsmittel zur Befestigung eines zweiten Profilverbunds auf.

Der erfindungsgemässe Profilverbund kann praktisch überall dort eingesetzt werden, wo bisher bekannte Strangpressprofile zum Einsatz kamen. Er kann derart gestaltet werden, dass seine mechanischen Eigenschaften - z. B. bei Beanspruchung auf Biegung, Zug, Druck oder Torsion - mit denjenigen von Strangpressprofilen vergleichbar oder gar besser sind. Gegenüber Strangpressprofilen hat er den Vorteil, günstiger in der Herstellung zu sein, insbesondere auch für kleine Stückzahlen. Darüber hinaus eröffnet der erfindungsgemässe Profilverbund viele weitere Anwendungsmöglichkeiten, weil er aus einer Vielzahl von Werkstoffen - z. B. aus Stahl und insbesondere aus rostfreiem Stahl, aus praktisch allen anderen Metallwerkstoffen wie Aluminium, Kupfer oder Messing, aus Holz, aus Kunststoff etc. - herstellbar ist. Jede Oberflächenbehandlung des erfindungsgemässen Profilverbunds ist möglich. Zum Herstellen von Knotenpunktverbindungen zwischen zwei erfindungsgemässen Profilverbunden ist keine Nachbearbeitung - wie z. B. ein Erstellen von Querbohrungen - nötig. Vielmehr können solche Knotenpunktverbindungen dank inhärent vorhandener Längsnuten an jeder beliebigen Position in Längsrichtung einfach angebracht werden. So bietet die Erfindung eine bisher unbekannte Vielseitigkeit sowie Universalität und kann auf unzähligen technischen Gebieten zum Einsatz kommen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen detailliert erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1

eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Profilverbunds in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 2

Bestandteile eines kreuzförmigen Verbindungselementes des Profilverbunds von Fig. 1 in einer Explosionsansicht,

Fig. 3

die Ausführungsform von Fig. 1 im Querschnitt in der Ebene III-III von Fig. 1,

Fig. 4

eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen Profilverbunds im Querschnitt,

Fig. 5

eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Profilverbunds in einer Draufsicht,

Fig. 6

eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Profilverbunds in einer Draufsicht,

Fig. 7

eine Anordnung von erfindungsgemässen Profilverbunden in einer perspektivischen Ansicht, wobei die Verbindungsmittel weggelassen sind,

Fig. 8

einen Teil einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Knotenpunktverbinders in einer.Explosionsansicht,

Fig. 9

eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen Knotenpunktverbinders in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 10

eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Knotenpunktverbinders in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 11

eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Knotenpunktverbinders in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 12

eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Knotenpunktverbinders in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 13 und 14

eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Knotenpunktverbinders in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 15

eine Anordnung von erfindungsgemässen Profilverbunden in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 16-18

drei weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemässen Profilverbunds im Querschnitt, und

Fig. 19

ein Profilelement für eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Profilverbunds in einer Draufsicht.

In Figur 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Profilverbunds 1 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Diese Ausführungsform beinhaltet vier parallel zueinander angeordnete, eine Längsrichtung z definierende Profilelemente 2.1-2.4. Die Profilelemente 2.1-2.4 sind voneinander beabstandet, so dass zwischen ihnen entlang des ganzen Profilverbunds in Längsrichtung verlaufende Längsnuten 3.1-3.4 vorhanden sind. Die vier Profilelemente 2.1-2.4 sind in diesem Ausführungsbeispiel Hohlprofile mit quadratischem Querschnitt, bspw. mit Seitenlängen von 20 mm x 20 mm und Wandstärken von bspw. 2 mm, und können z. B. aus rostfreiem Stahl bestehen. Solche und andere Hohlprofile sind im Handel erhältlich.

Selbstverständlich können die Profilelemente 2.1-2.4 andere, z. B. kreisförmige Querschnitte haben, können andere Abmessungen aufweisen, müssen nicht hohl sein und können aus verschiedenen Materialien wie Stahl, Aluminium, Messing, Kupfer, Holz oder Kunststoff bestehen. Diese und andere Parameter wird der Fachmann bei Kenntnis der Erfindung für die jeweilige Anwendung optimieren. Was den Profilquerschnitt betrifft, so ist bekannt (vgl. "Herstellung, Zusammenbau und Aufstellung von Hohlprofilkonstruktionen", Hrsg. Comité International pour le Développement et l'Etude de la Construction Tubulaire (CIDECT), TÜV-Verlag, 1998, S. 18f), dass Hohlprofile, insbesondere Kreishohlprofile, vorteilhaftere mechanische Eigenschaften (Metergewicht, Trägheitsmomente, Torsionsträgheitsmoment) aufweisen als offene Profile. Deshalb werden Hohlprofile oft, bspw. im Stahlbau, bevorzugt. Hohlprofile können ausserdem mit einem Füllmaterial, bspw. Beton, gefüllt werden. Was die Abmessungen der Profilelemente 2.1-2.4 betrifft, erlaubt die Erfindung ein sich über mehrere Grössenordnungen erstreckendes Spektrum: Für Spielzeug-Baukästen werden die Profilelemente 2.1-2.4 Seitenlängen von einigen Millimetern aufweisen; für Rahmen im Maschinenbau werden vorzugsweise Profilelemente 2.1-2.4 mit Seitenlängen von ca. 20 mm x 20 mm und Wandstärken von ca. 2 mm eingesetzt; für den Stahl-Skelettbau sind Profilelemente 2.1-2.4 mit Seitenlängen von 400 mm × 400 mm oder 450 mm × 250 mm und Wandstärken von 16 mm, 20 mm oder auch mehr denkbar.

Die vier Profilelemente 2.1-2.4 sind in diesem Ausführungsbeispiel durch zwei in der Längsrichtung voneinander beabstandete Verbindungselemente 4.1, 4.2 miteinander verbunden. Die Verbindungselemente 4.1, 4.2 beinhalten sowohl Verbindungsmittel zur Herstellung einer Verbindung zwischen den Profilelementen als auch Abstandsmittel zur Einhaltung eines wohldefinierten gegenseitigen Abstands, z. B. einer wohldefinierten Längsnutenbreite, zwischen den Profilelementen 2.1-2.4. Die Anzahl von Verbindungselementen in einem erfindungsgemässen Profilverbund 1 kann eins, zwei oder grösser als zwei sein. Für eine eindeutige und stabile Definition der gegenseitigen Lage der Profilelemente 2.1-2.4 werden vorzugsweise mindestens zwei Verbindungselemente 4.1, 4.2 verwendet. Weitere Verbindungselemente können etwa nützlich sein, um dem Profilverbund 1 eine grössere Biegesteifigkeit zu verleihen, um ihn gegen Knicken zu stabilisieren oder um einen Knotenpunktverbinder (vgl. Fig. 8-10) bereitzustellen. Jedes Verbindungselement 4.1, 4.2 offeriert Anschlussstellen in Form von Gewindebohrungen nach allen vier Seiten ±x, ±y. Ein grosser Vorteil ist, dass sich die Verbindungselemente 4.1, 4.2 an jeder beliebigen Position in Längsrichtung z, d. h. stufenlos, anbringen lassen. Weitere Verbindungsel.emente sind auch nachträglich in einen bereits bestehenden Profilverbund 1 einbaubar.

Bei Bedarf können die Wände der Profilelemente 2.1-2.4, bspw. in einem äquidistanten Raster, Positionieröffnungen 21 zur Positionierung und/oder Befestigung von Bauelementen, bspw. von Querträgern, aufweisen. Solche Positionieröffnungen 21 könnten in Anwendungen, in denen grosse Kräfte auftreten, für die Klemmverbindungen ungenügend wären, vorteilhaft sein. So können z. B. im Stahlbau Querträger in derartigen Positionieröffnungen eingehängt werden, eventuell zusätzlich zu in den Knotenpunktverbindern gemäss Figuren 8-14 vorgesehenen Klemmverbindungen. In Fig. 1 sind die Positionieröffnungen 21 der Einfachheit halber auf bloss zwei Seitenflächen der Profilelemente 2.1 und 2.2 angedeutet. Solche Positionieröffnungen 21 können z. B. kreis- oder schlitzförmig sein und durch Stanzen oder Laserbearbeitung angebracht werden. Dies ist bei Strangpressprofilen gemäss dem Stand der Technik kaum oder nur mit grossem Aufwand möglich. Es sei aber betont, dass sie für die vorliegende Erfindung nicht notwendig sind; vielmehr ist, wie erwähnt, die stufenlose Positionierbarkeit der Verbindungselemente 4.1, 4.2 in Längsrichtung z eines der vorteilhaften Merkmale des erfindungsgemässen Profilverbunds 1.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines Verbindungselementes 4 wird anhand der Figuren 2 und 3 genauer erläutert.

Figur 2 zeigt ein Verbindungselement 4 für den Profilverbund 1 von Fig. 1 in einer Explosionsansicht. Das Verbindungselement 4 hat die Form eines Kreuzes mit vier gleich langen Armen 44.1-44.4. Es kann bspw. aus zwei miteinander überblatteten Balken 41.1, 41.2 aus rostfreiem Stahl mit jeweils einer Länge von 51 mm und einem quadratischen Querschnitt mit einer Seitenlänge von 12 mm zusammengesetzt, alternativ aber auch einstückig sein. Die beiden Balken 41.1, 41.2 können mit einer zentralen Verbindungsschraube 42 in einer Durchgangs- bzw. Gewindebohrung 43 miteinander verschraubt sein. Die Seitenflächen der vier Arme sind mit ca. 13 mm langen Gewindebohrungen 45.1-45.4 zur Aufnahme von Klemmschrauben 46.1-46.4, bspw. M8-Schrauben, versehen. Die Balken 41.1, 41.2 können quadratischen, rechteckigen, runden oder einen beliebigen anderen Querschnitt aufweisen.

Die Wirkungsweise dieses Verbindungselementes 4 ist in Figur 3 erkennbar, in der Profilverbund 1 von Fig. 1 im Querschnitt dargestellt ist. Das Verbindungselement 4 beinhaltet sowohl Verbindungsmittel 46.1-46.4 zum Herstellen einer Klemmverbindung zwischen den Profilelementen 2.1-2.4 und dem Verbindungselement 4 als auch Abstandsmittel 44.1-44.4 zum Einhalten eines wohldefinierten gegenseitigen Abstands zwischen den Profilelemente 2.1-2.4. Jedes Profilelement 2.1 liegt an zwei benachbarten Armen 44.1, 44.4 des kreuzförmigen Verbindungselementes 4 an und wird von zwei Klemmschrauben 46.1, 46.4 durch Klemmen festgehalten. Dadurch ergibt sich sowohl ein Form- als auch ein Kraftschluss zwischen Profilelementen 2.1-2.4 und Verbindungselement 4. Eine Klemmschraube 46.1 verbindet gleichzeitig zwei Profilelemente 2.1, 2.2 mit dem Verbindungselement 4, d. h. drückt sie gegen die beiden senkrecht zu dieser Klemmschraube 46.1 stehenden Arme 44.2, 44.4. So wird jedes Profilelement 2.1 mit zwei seiner Flächen gegen zwei Arme 44.1, 44.4 des Verbindungselementes 4 gedrückt, wodurch äusserst feste und stabile Flächenpressungen erzielt werden.

Figur 4 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen Profilverbunds 1 im Querschnitt. Diese Ausführungsform weist drei Hohlprofile 2.1-2.3 mit kreisrundem Querschnitt auf. Dementsprechend ist das Verbindungselement 4 sternförmig mit drei Armen 44.1-44.3 ausgebildet. Jeder der drei Arme 44.1 nimmt eine Klemmschraube 46.1 auf, welche mittels eines Klemmelementes 47.1 die zwei benachbarten Hohlprofile 2.1, 2.2 gegen das Verbindungselement 4 drückt. Die Klemmelemente 47.1-47.3 sind als nach aussen gewölbte Klammern ausgebildet.

Eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Profilverbunds 1 ist in einer Draufsicht in Figur 5 dargestellt. Hier sind vier Hohlprofile 2.1-2.4 mit rechteckigem Querschnitt vorhanden. Das Verbindungselement 4 ist als Rahmen mit Öffnungen 48.1-48.4 zur Aufnahme der Hohlprofile 2.1-2.4 ausgebildet. An jeder Öffnung 48.1 ist eine Klemmschraube 46.1 zum Ausüben einer Klemmkraft auf das entsprechende Hohlprofil 2.1 angebracht. Jedem Hohlprofil 2.1-2.4 könnten auch mehrere, bspw. zwei senkrecht zueinander stehende, Klemmschrauben zugeordnet sein.

Eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Profilverbunds 1 in einer Draufsicht zeigt Figur 6. Diese Ausführungsform weist z. B. vier Vollprofile 2.1-2.4 mit kreisrundem Querschnitt auf. Auch hier ist das Verbindungselement 4 als Rahmen mit Öffnungen 48.1-48.4 zur Aufnahme der Vollprofile 2.1-2.4 ausgebildet. Der Rahmen 4 weist aber vier in die Öffnungen 48.1-48.4 mündende Schlitze 49.1-49.4 auf, so dass durch Verengen eines Schlitzes 49.1 der Durchmesser der zugeordneten Öffnung 48.1 verkleinert werden kann. Dies geschieht durch Einbringen einer Klemmschraube 46.1 in eine dafür vorgesehene Durchgangs- bzw. Gewindebohrung 45.1. Durch Anziehen der Klemmschraube 4.6.1 entsteht eine Klemmverbindung zwischen dem Vollprofil 2.1 und dem Verbindungselement 4.

Die Figuren 3-6 zeigen Ausführungsformen, in welchen die Profilelemente in zwei Dimensionen (x und y in Fig. 1) angeordnet sind. Selbstverständlich beinhaltet die Erfindung auch Profilverbunde, in welchen die Profilverbunde in bloss einer Dimension, d. h. in einer Reihe, angeordnet sind. So lassen sich Profilverbunde in Form von "Zäunen" oder "Wänden" verwirklichen. Ein dafür geeignetes Verbindungselement kann bspw., in Analogie zum Verbindungselement 4 von Fig. 3, kammförmig ausgebildet sein. Zwischen jeweils zwei benachbarten Zinken liegt dann ein Profilelement, welches mittels zweier in die Zinken eingreifenden Schrauben befestigt ist. Im einfachsten Fall von zwei Profilelementen hat ein derartiges Verbindungselement die Form eines "E". Alternativ dazu sind, in Analogie zu den Verbindungselementen 4 der Fig. 5 und 6, Rahmen mit in einer Reihe angeordnete Öffnungen zur Aufnahme der Profilelemente möglich.

Ferner sind Ausführungsformen des erfindungsgemässen Profilverbunds möglich, in denen ein Verbindungselement nicht alle, sondern z. B. bloss zwei von vier Profilverbunden miteinander verbindet. Ein Verbindungselement in einer solchen Ausführungsform kann bspw. als Sechkant-Distanzlhalter mit beidseitigen Innen-Gewindebohrungen ausgeführt sein. An beiden Stirnseiten des Distanzhalters ist je ein Profilelement angeschraubt. Zu diesem Zweck sind die Profilelemente mit entsprechenden Durchgangsbohrungen versehen. Die vier Profilverbunde können in den Ecken eines Quadrates angeordnet sein, und die Distanzhalter bilden gleichsam die Seiten des Quadrates.

Für viele Anwendungen wird es nötig sein, eine Anordnung 11 von mehreren erfindungsgemässen Profilverbunden 1.1-1.5 in so genannten Knotenpunkten 5 zu schaffen, indem die Profilverbunde 1.1-1.5 im Knotenpunkt 5 mittels eines Knotenpunktverbinders 6 miteinander verbunden werden. Vorzugsweise soll die Verbindung starr sein, derart, dass die Längsrichtungen der Profilverbunde 1.1-1.5 voneinander verschieden, vorzugsweise zueinander senkrecht, sind. Eine solche Anordnung 11, in welcher ein erster Profilverbund 1.1 mittels eines Knotenpunktverbinders mit vier weiteren, in einer zum ersten Profilverbund 1.1 senkrechten Ebene liegenden Profilverbunden 1.2-1.5 in einem Knotenpunkt 5 verbunden ist, ist in Figur 7 dargestellt. Dabei sind in dieser Figur der Einfachheit halber weder die Verbindungselemente noch der Knotenpunktverbinder eingezeichnet. Alle fünf beteiligten Profilverbunde 1.1-1.5 können aus identischen Profilelementen bestehen. Es kann aber auch Fälle geben, in denen es vorteilhaft ist, bspw. den ersten Profilverbund 1.1 als Stütze aus stärkeren Profilelementen und die weiteren Profilverbunde 1.2-1.5 als Träger aus weniger starken Profilelementen zu konstruieren. Die Erfindung lässt diesbezüglich alle denkbaren Möglichkeiten zu.

Figur 8 zeigt einen Teil einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Knotenpunktverbinders 6, der für den Knotenpunkt 5 von Fig. 7 verwendbar ist, in einer Explosionsansicht. Der Knotenpunktverbinder 6 beinhaltet zwei zentrale Teilelemente 61.1, 61.2, welche derart miteinander überblattbar sind, dass sie ein langgezogenes, zentrales Verbindungselement 4.1 mit kreuzförmigem Querschnitt (vgl. Fig. 3) für den ersten Profilverbund 1.1 bilden. Die Kreuzarme 64.1-64.4 weisen stellenweise je eine Verlängerung 67.1-67.4 auf, an welchen je ein peripheres Teilelement 68.1-68.4 durch Überblattung angesetzt werden kann. Der Einfachheit halber ist in Fig. 8 nur ein peripheres Teilelement 68.1 eingezeichnet, und Bohrungen sowie Schrauben für den Zusammenhalt der miteinander zu überblattenden Teilelemente sind weggelassen. Die Kombination einer Armverlängerung 67.1 mit dem dazugehörigen peripheren Teilelement 68.1 ergibt ein mit dem zentralen Verbindungselement starr verbundenes peripheres Verbindungselement 4.2. Das periphere Verbindungselement 4.2 dient also einerseits als Verbindungselement für einen weiteren Profilverbund 1.2, andererseits als Teil des Knotenpunktverbinders 6 zur Verbindung des ersten Profilverbunds 1.1, mit dem weiteren Profilverbund 1.2 (vgl. Fig. 7). Die Teilelemente 61.1, 61.2, 68.1-68.4 sind vorzugsweise miteinander verschraubt, können aber auch miteinander verschweisst sein.

Der Knotenpunktverbinder 6 von Fig. 8 hat den Vorteil, dass er weitgehend im Innern der durch ihn verbundenen Profilverbunde 1.1-1.5 verborgen ist. Er weist also keine Teile ausserhalb der Profilverbunde 1.1-1.5 auf, die funktionell oder ästhetisch stören könnten. Beachtenswert ist, dass er an jeder beliebigen Position in Längsrichtung z des ersten Profilverbunds 1.1 angebracht werden kann, ohne dass auf ein bestehendes Raster Rücksicht genommen werden müsste oder dass der erste Profilverbund 1.1 speziell bearbeitet werden müsste, bspw. durch Anbringen von Befestigungslöchern.

Während Figur 8 einen Knotenpunktverbinder zur Verbindung eines ersten Profilverbunds 1.1 mit vier weiteren Profilverbunden 1.2-1.5 zeigt, wird der Fachmann bei Kenntnis der Erfindung in der Lage sein, analoge Knotenpunktverbinder zur Verbindung von bloss zwei, drei oder vier Profilverbunden zu entwerfen. Selbstverständlich sind auch andere als rechte Winkel zur Wegführung der weiteren Profilverbunde 1.2-1.5 realisierbar.

Der Knotenpunktverbinder 6 von Fig. 8, wie auch die nachfolgend diskutierten Knotenpunktverbinder, kann bspw. aus Baustahl, rostfreiem Stahl, Aluminium etc. bestehen, wobei im letzteren Fall vorzugsweise Verstärkungen an den Gewinden angebracht werden.

Eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen Knotenpunktverbinders 6 für erfindungsgemässe Profilverbunde 1.1, 1.2 ist in Figur 9 dargestellt. Diese Ausführungsform weist eine Grundplatte 60 mit bspw. zwei Bohrungen 62.1, 62.2 zum Anschrauben an entsprechende Verbindungselemente im ersten Profilverbund 1.1 (nicht dargestellt) auf, derart, dass die Grundplatte 60 parallel zur Längsrichtung z des ersten Profilverbunds 1.1 zu liegen kommt. Auf der Grundplatte 60 ist ein kreuzförmiges Verbindungselement 4 (vgl. Fig. 2 und 3) derart - bspw. mittels einer Schraubenverbindung - befestigt, dass seine Längsachse senkrecht zur Grundplatte 60 steht. Dieses Verbindungselement 4 mit vier Armen 44.1-44.4, die je eine Gewindebohrung 45.1-45.4 tragen, kann nun für einen zweiten Profilverbund 1.2 (nicht dargestellt) verwendet werden, welcher somit senkrecht zum ersten Profilverbund 1.1 verläuft und mit demselben verbunden ist. Das Verbindungselement 4 kann auch in der Grundplattenebene um bspw. 45° gedreht werden, so dass der zweite Profilverbund 1.2 entsprechend befestigt wird.

Alternativ dazu kann die Grundplatte 60 ohne das Verbindungselement 4 als Knotenpunktverbinder verwendet werden. In diesem Fall können z. B. die Profilelemente des zweiten Profilverbunds 1.2 direkt auf die Grundplatte 60 angeschweisst werden, so dass die Grundplatte 60 eine Stirnseite des zweiten Profilverbunds 1.2 bildet.

Figur 10 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Knotenpunktverbinders 6 für erfindungsgemässe Profilverbunde 1.1, 1.2. Der Knotenpunktverbinder 6 weist eine erste Grundplatte 60.1 und eine senkrecht, dazu stehende, mit der ersten Grundplatte 60.1 starr verbundene zweite Grundplatte 60.2 auf. Beide Grundplatten 60.1, 60.2 sind mit je einer Bohrung 62.1, 62.2 zum Anschrauben der Grundplatten 60.1, 60.2 an entsprechende Verbindungselemente versehen. Diese beiden Verbindungselemente gehören zu zwei senkrecht aufeinander stehenden, durch den Knotenpunktverbinder 6 verbundenen Profilverbunden 1.1, 1.2 (nicht dargestellt). Diese Art von Knotenpunktverbindern kann auch als zusätzliche Verstärkung bzw. Versteifung eines Knotenpunktes 5 nebst einem der anlässlich von Fig. 8 oder 9 diskutierten Knotenpunktverbinder eingesetzt werden, wobei allenfalls kleinere konstruktive Anpassungen nötig wären.

Eine vierte und fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Knotenpunktverbinders 6 sind in Figuren 11 bzw. 12 dargestellt. Die Ausführungsform von Fig. 11 weist vier Arme 64.1-64.3, 64.5 zur Befestigung jeweils eines (nicht dargestelltes) Profilelementes auf, die Ausführungsform von Fig. 12 drei Arme 64.1, 64.2, 64.5. Die Arme 64.1-64.3, 64.5 schliessen vorzugsweise jeweils einen Winkel von 90° (z. B. 64.1, 64.2) oder von 180 (64.1, 64.3) ein; es sind aber auch andere Winkel möglich. Sie weisen jeweils Verbindungsmittel, z. B. den Gewindebohrungen 45.1-45.4 von Fig. 2 entsprechende Gewindebohrungen, zur Herstellung einer Verbindung mit den Profilelementen auf. Die Ausführungsformen der Fig. 11 und 12 sind aus massiven, miteinander überblatteten Teilelementen aufgebaut, ähnlich wie diejenige von Fig. 8. Die Teilelemente sind vorzugsweise miteinander verschraubt, können aber auch miteinander verschweisst sein.

Anstatt aus flachen Teilelementen kann der erfindungsgemässe Knotenpunktverbinder 6 auch aus Armen 64.1-64.3, 64.5 aufgebaut sein, welche jeweils einstückig durch Kaltwalzen und Kaltziehen von bspw. Bau- oder Blankstahl hergestellt sind.

Alternativ zu den massiven Ausführungsformen der Fig. 11 und 12 kann der erfindungsgemässe Knotenpunktverbinder 6 in Rohrkonstruktion ausgeführt sein. Ein Arm 64.1-64.3, 64.5 eines derartigen Knotenpunktverbinders 6 kann z. B. aus einem zentralen Stabelement mit quadratischem Querschnitt und vier peripheren Stabelementen mit rechteckigem Querschnitt bestehen, wobei die peripheren Stabelemente jeweils an einer Seitenfläche des zentralen Stabelementes befestigt, bspw. angeschweisst, sind, so dass sich wiederum ein kreuzförmiger Querschnitt ergibt. Das zentrale Stabelement kann hohl sein oder aus Vollmaterial bestehen.

Eine sechste, weniger massive Ausführungsform eines erfindungsgemässen Knotenverbinders 6 mit vier Armen 64.1-64.3, 64.5 zeigen Figuren 13 und 14. Die vier Arme 64.1-64.3, 64.5 sind hier als Vierkantstäbe mit relativ kleinem Querschnitt ausgebildet. An der Stirnseite eines jeden Arms ist ein kreuzförmiges Verbindungselement 4.1-4.3, 4.5 gemäss Fig. 2 befestigt. Die Verbindungselemente 4.1-4.3, 4.5 weisen Gewindebohrungen 45 (Fig. 13) zur Aufnahme von Klemmschrauben 46 (Fig. 14) auf, womit die (nicht dargestellten) Profilelemente mit den Verbindungselementen 4.1-4.3, 4.5 verbindbar sind. Die Arme 64.1-64.3, 64.5 des Knotenverbinders 6 sind vorzugsweise im Knotenpunkt 5 miteinander verschweisst, können aber auch miteinander verschraubt sein. Auch die Verbindungselemente 4.1-4.3, 4.5 sind an die Stirnseiten der Arme 64.1-64.3, 64.5 angeschweisst, könnten aber auch angeschraubt sein.

Figur 15 zeigt eine erfindungsgemässe Anordnung 11 von vier Profilverbunden 1.1-1.3, 1.5, welche in einem Knotenpunkt 5 durch den erfindungsgemässen Knotenpunktverbinder 6 gemäss Figuren 13 und 14 miteinander verbunden sind.

Die Knotenpunktverbindung muss nicht notwendigerweise starr sein. Alternativ kann sie auch im Knotenpunkt 5 beweglich, z. B. gelenkig, als Scharnier und/oder als Führung, ausgebildet sein, so dass die miteinander verbundenen Profilverbunde relativ zueinander beweglich, z. B. drehbar und/oder verschiebbar, sind.

Weitere Ausführungsformen von erfindungsgemässen Profilverbunden 1 mit Klemmelementen 47.1-47.4 zeigen Figuren 16-18.

In der Ausführungsform von Figur 16 sind die Klemmelemente 47.1-47.4 aussen bündig mit den Profilelementen 2.1-2.4 ausgebildet, so dass sie nicht - wie etwa in der Ausführungsform von Fig. 4 - nach aussen hervorstehen, was bei einigen Anwendungen technisch und ästhetisch unbefriedigend sein mag. Sie sind möglichst exakt den Aussenformen der Profilelemente 2.1-2.4 angepasst. Mittels (nicht eingezeichneter) Klemmschrauben, welche in entsprechende Gewindebohrungen in den vier Armen des Verbindungselementes 4 eingreifen, werden die Klemmelemente 47.1-47.4 und damit auch die Profilelemente 2.1-2.4 gegen das Verbindungselement 4 gedrückt. Die Klemmschrauben können in den Klemmelementen 47.1-47.4 versenkt werden, so dass auch sie nicht störend nach aussen hervorstehen.

In der Ausführungsform von Figur 17 sind die Klemmelemente 47.1-47.4 ebenfalls aussen bündig mit den Profilelementen 2.1-2.4 ausgebildet. In den Profilelementen 2.1-2.4 sind, jedoch Ausnehmungen angebracht, in welche die Klemmelemente 47.1-47.4 eingreifen. Der Vorteil gegenüber der Ausführungsform von Fig. 16 besteht darin, dass die Ausnehmungen den Klemmelementen 47.1-47.4 eine grössere Angriffsfläche bieten. Dafür müssen die Profilelemente 2.1-2.4 zwecks Anbringen der Ausnehmungen bearbeitet werden, was grösserem Aufwand und geringere Anwendungsflexibilität bedeutet.

Die Ausnehmungen können, wie in Fig. 17 gezeigt, an jeweils einer Kante eines Profilelementes 2.1-2.4 angebracht sein, so dass eine Ausnehmung in zwei benachbarte Seitenflächen eingreift. Alternativ kann jeweils eine Ausnehmung in nur einer Seitenfläche angebracht sein. Diese Alternative hat den Vorteil, dass die Klemmelemente 47.1-47.4 und Klemmschrauben von aussen kaum sichtbar sind, aber den Nachteil der aufwendigeren Herstellung und des aufwendigeren Zusammenbaus.

In der Ausführungsform von Figur 18 ist jeweils ein Winkelelement 22.1, bspw. aus Stahl, zumindest lokal an jedem Profilelement 2.1 befestigt. Die Befestigung kann bswp. mittels Verstiftung in Längsrichtung mit Schwerspannstiften oder durch Verschweissung erfolgen. Ein scheibenförmiges Klemmelement 47.1 greift an den Kanten von jeweils zwei Winkelelementen 22.1, 22.2 an.

Die Winkelelemente 22.1-22.4 von Fig. 18 können auch in die Profilelemente 2.1-2.4 integriert werden. Ein derart abgewandeltes Profilelement 2, welches in seiner Ausrichtung dem Profilelement 2.4 von Fig. 18 entspricht, ist in Figur 19 dargestellt. Es handelt sich um ein Spezial-Formrohr, dessen Grundquerschnitt von einem Quadrat abgeleitet ist, bei welchem aber zwei Flächen teilweise nach aussen versetzt sind, so dass an den Versetzungsstellen zwei Klemmflächen 23 entstehen. An diesen Klemmflächen 23 greifen (in Fig. 19 nicht eingezeichnete) Klemmelemente oder direkt Klemmschrauben an. Diese Ausführungsform ist insofern elegant, als dass sie keine Bearbeitung der Profilelemente 2.1-2.4 benötigt und ein Verbindungselement an jeder Stelle angebracht werden kann.

Selbstverständlich können die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, ohne von der Erfindung abzuweichen.

1

Profilverbund

11

Anordnung von Profilverbunden

2

Profilelement

21

Positionieröffnungen

22

Winkelelemente

23

Klemmflächen

3

Längsnut

4

Verbindungselement

41

Balken

42

Verbindungsschraube

43

Bohrung

44

Kreuzarm

45

Gewindebohrung

46

Klemmschraube

47

Klemmelement

48

Öffnung zur Aufnahme eines Profilelementes

49

Schlitz

5

Knotenpunkt

6

Knotenpunktverbinder

60

Grundplatte

61

zentrales Teilelement

62

Bohrung

64

Kreuzarm

67

Armverlängerung

68

peripheres Teilelement