Zusammenlegbare Behausungen sind heute in allen möglichen Variationen auf dem Markt und zum Beispiel in den US-Patentschriften 2 690 185; 3 304 665 näher beschrieben.
Während es sich bei einer Art um sehr leichte Typen mehr temporären Charakters, wie etwa Zelte und dergleichen handelt, deren Festigkeit sehr zu wünschen übrig lässt, sind standfestere und dauerhaftere Typen recht schwer im Verhältnis zu ihrer Festigkeit und Widerstandskraft gegen äussere Einflüsse, wie etwa Sturm oder Schnee.
Die leichteren Typen sind im allgemeinen aus einem Gerippe aufgebaut, welches in einem Untergrund verankert und dann mit einer geeigneten Bespannung versehen wird.
Werden dabei für das Gerippe leichte und dünne Teile verwendet, so ist das Ganze nicht sehr stabil, wodurch eine solche Konstruktion höchstens vorübergehend benutzbar ist, jedoch für längere Zeit besonders unter ungünstigen Witterungsverhältnissen unbrauchbar ist.
Um nun trotzdem leichte und demontierbare Behausungen genügender Festigkeit herstellen zu können, ist es also notwendig, ein neues, zweckmässigeres Verfahren zur Herstellung von solchen Hausgerippen zu entwickeln.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein solches Verfahren und ein danach ausgeführtes Hausgerippe, welches die vorstehend genannten Nachteile nicht mehr aufweist. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man in einem ersten Verfahrensschritt Stäbe in einem Boden verankert, ihre oberen Enden dann zu einem Scheitel zusammenfügt, anschliessend die Stäbe durch vertikales Belasten des Scheitels unter Vorspannung versetzt, dann zwischen je zwei vorgespannte Stäbe Streben satt einsetzt und am Schluss die vertikale Belastung aufhebt, damit die Vorspannkraft Stäbe und Streben starr zusammenhält.
Vorzugsweise können dabei für die Stäbe Metallrohre und für die Streben Kunststoff verwendet werden. Zweckmässigerweise kann das Hausgerippe auf einer speziellen Bodenplatte verankert werden.
Nachfolgend werden zum besseren Verständnis einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 bis 4 parallelperspektivische Ansichten eines ersten erfindungsgemässen Ausführungsbeispiels in verschiedenen Aufbaustadien und die Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das ist den Fig. 1 bis 4 dargestellte, erfindungsgemässe Hausgerippe besteht im wesentlichen aus einem Skelett in der Form einer Kuppel, welches aus etwas gebogenen, elastischen Stäben 1 aufgebaut ist. Diese Stäbe sind in einer kreisförmigen Bodenplatte 3 an deren Umfang in etwa gleichmässigen gegenseitigen Abständen verankert. Letztere ist vorzugsweise eine Stahl- oder Aluminiumplatte mit aufgeschäumten Kunststoffbelag, kann jedoch auch nur ein Stahlrahmen oder ein durch Glasfasern verstärkter Kunststoffrahmen oder etwas entsprechendes sein, das das Skelett verformungsfest und sicher verankert. Falls das Skelett auf festem Grund, wie gewachsenem Fels oder ähnlichem aufgebaut werden soll, ist eine solche Bodenplatte zur Verankerung nicht nötig.
Die Stäbe 1 nähern sich durch ihre Krümmung mit zunehmender Höhe und vereinigen sich zu einem ringförmigen Scheitel 2. Dieser Scheitel 2 muss nicht unbedingt ringförmig sein, sondern kann auch ganz einfach nur der Verbindungspunkt aller Stäbe sein. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel dient er jedoch gleichzeitig als Fassung für eine lichtdurchlässige Kuppel 4, welche Tageslicht in den Innenraum der Behausung fallen lässt.
Wenn das Gerüst gemäss der Fig. 1 verankert ist, wird der Ring 2 mit den Enden der Stäbe senkrecht nach unten gezogen.
Dies kann mittels eines, in der Fig. 2 dargestellten, am Ring 2 befestigten Behälters 12 erfolgen, der über eine Leitung 14 mit Wasser gefüllt wird. Statt Wasser könnte man selbstverständlich auch Sand, Steine oder ähnliche schwere Gegenstände einfüllen. Anstelle des Behälters 12 kann auch ein in der Fig. 3 dargestellter, am Boden 3 und am Ring 2 verankerter Flaschenzug 9, 10 mit einem Gewicht 11 oder irgendeine andere Vorrichtung verwendet werden.
Durch die auf den Ring 2 ausgeübte Zugkraft erfahren die Stäbe 1 eine Spannung, welche jedoch so bemessen ist, dass die Grenzwerte der elastischen Verformung der Stäbe nicht erreicht werden. Durch diese Spannung verbiegen sich die Stäbe 1 etwas nach aussen, so dass die Umfänge des Gerüstes in gedachten horizontalen Schnitten zwischen dem Scheitel und dem Boden etwas zunehmen und sich gleichzeitig die gegenseitigen Abstände der Stäbe 1 etwas vergrössern.
Um dem Gerüst einen zusätzlichen Halt zu geben, können, wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist, um das Gerüst wenigstens annähernd horizontale Seilringe 5 gelegt werden, welche durch die Verformung der Stäbe angespannt werden.
Zur Festhaltung der Stäbe 1 in ihrer verspannten Lage werden dann, wie die Fig. 3 weiters zeigt, horizontale Streben 8 zwischen je zwei Stäbe 1 eingepasst. Diese Streben 8 sind, den Seilringen 5 ähnlich. in drei das Skelett umgürtenden Ringen angeordnet.
Nach dem Anbringen dieser Streben kann nun die Zugvorrichtung für den Ring 2 entfernt oder zumindest die Zugkraft abgestellt werden, das Gerüst bleibt in seiner vorgespannten Form. Zur besseren Formbeständigkeit können noch Schrägverspannungen 13, von denen in der Zeichnung nur eine dargestellt ist, angebracht werden.
An diesem, in der Fig. 3 dargestellten, fertigen Skelett werden nun eine Türe 15 und ein Fenster 16 angebracht, wie die Figur 4 zeigt, und das ganze Skelett wird mit einer Plane überzogen. Diese Plane besteht vorzugsweise aus elastischem Material, um die elastischen Eigenschaften des Skeletts selbst voll ausnützen zu können.
Beispielsweise kann dazu eine Plane verwendet werden, die aus einer durch elastische und faltbare Fasern verstärkten Kunststoffolie oder aus einem mit Kunststoff beschichteten Gewebe besteht, wobei die Aussenseite mit reflektierenden und wetterfesten Materialien überzogen ist und die Innenseite als elastische Isolierschicht, wie zum Beispiel Glasfasermatten, Steinwolle, Polyuräthan-, Polyolefin-, Polyester- oder Polyätherschäume, ausgebildet ist und mit einer innersten, vorzugsweise nicht verstärkten, elastischen und faltbaren Schicht aus nicht brennbarem Kunststoff wie zum Beispiel Polyvinylchlorid überzogen ist.
In dem in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Stäbe aus je zwei geraden Teilstücken 6 und 7, welche in den Verbindungspunkten 17 gelenkig miteinander verbunden sind, so dass sie einfach zusammengelegt werden können, wenn keine Spannkraft angreift, jedoch durch die in der Zeichnung nicht dargestellten Seilringe aufgerichtet werden.
Um ein solches Haus zu demontieren und abzutransportieren, genügt es, nach Entfernung der Deckplane und Türe und Fenster, die horizontalen Streben herauszunehmen, den Scheitelring von den Enden der Stäbe zu lösen und diese dann einfach zusammenzuklappen. Das Ganze kann in einem Bündel zusammengefasst und so leicht abtransportiert werden.
Für die Stäbe eignen sich vorzugsweise geschweisste Stahlrohre. Für einen Bodendurchmesser von ungefähr 8 m benötigt man zum Beispiel 20 Stäbe von etwa 32 mm Durchmesser und 3 mm Wandstärke, für einen Bodendurchmesser von 15 m, was einer Bodenfläche von etwa 180 m2 entspricht, 20 Stäbe von 63 mm Durchmesser und etwa 6 mm Wandstärke.
Als grobes Mass für die Dimensionierung der Einzelteile einer Behausung aus 20 Stäben aus Flussstahl, wobei die Konstruktion ungefähr 150 kg Eigengewicht pro Quadratmeter hat und einer Windgeschwindigkeit von etwa 200 kg/h standhalten soll, ist in der folgenden Tabelle angegeben: Äusserer Rohrdurchmesser in Millimetern - Skelettbodendurchmesser in
Metern multipliziert mit 4 Rohrwandstärke - 1/10 des äusseren Rohr durchmessers Durchmesser der Seile, bei einer 19-litzigen Ausführung, zum Beispiel der Marke Airplane Cable , in Millimetern = Gerüstbodendurchmesser in
Metern multipliziert mit 0,8 Durchmesser der Schrägver- > spannungen = 4 des Durchmessers der Seile
Die Seilringe sind hoch belastbare Stahlseile. Die horizontalen Streben bestehen aus dünnwandigen Stahlrohren.
Um ein geringeres Gewicht zu ermöglichen, kann man anstelle von Stahl auch Aluminiumlegierungen, wie sie z.B. in der Flugzeugindustrie verwendet werden, anwenden, oder unter Umständen sogar Magnesium.
Für die Stäbe und Streben sind auch glasfaserverstärkte Kunststoffstäbe oder -rohre geeignet. Der Kunststoff kann zum Beispiel ein mit Glasfasern verstärktes Polyvinylchlorid oder Polyolefin sein, das vorzugsweise um Dehnungserscheinungen zu vermeiden, kreuzweise verkettet ist, oder auch Polyester, steifes Polyuräthan, Nylon oder Polyvinylidenchlorid, um nur einige zu nennen, oder sonst irgendein in seinen mechanischen Eigenschaften äquivalentes Material.
PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zur Herstellung eines demontierbaren Hausgerippes, dadurch gekennzeichnet, dass man in einem ersten Verfahrensschritt Stäbe (1) in einem Boden verankert, ihre oberen Enden dann zu einem Scheitel (2) zusammenfügt, anschliessend die Stäbe durch vertikales Belasten des Scheitels unter Vorspannung versetzt, dann zwischen je zwei vorgespannte Stäbe Streben (8) satt einsetzt und am Schluss die vertikale Belastung aufhebt, damit die Vorspannkraft Stäbe und Streben starr zusammenhält.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man gekrümmte Stäbe (1) verwendet.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man aus je zwei Teilen gelenkig zusammengesetzte Stäbe (6, 7) verwendet.
3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man die Stäbe im wesentlichen äquidistant und längs eines Kreises anordnet und im Boden verankert.
4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man vor dem vertikalen Belasten das Skelett mit wenigstens angenähert horizontal verlaufenden Seilringen (5) satt umgürtet.
PATENTANSPRUCH II
Nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I hergestelltes Hausgerippe, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Bodenplatte (3) aufweist, in welcher die Stäbe (1) verankert sind.
UNTERANSPRÜCHE
5. Hausgerippe nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass es im wesentlichen aus Metall besteht.
6. Hausgerippe nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (1) aus Metallröhren und die Streben (8) aus verstärktem Kunststoff bestehen.
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Collapsible dwellings are on the market today in all possible variations and, for example, in US Patents 2,690,185; 3 304 665 described in more detail.
While one type is a very light type of a more temporary character, such as tents and the like, whose strength leaves much to be desired, more stable and durable types are quite heavy in relation to their strength and resistance to external influences, such as storms or snow.
The lighter types are generally made up of a framework, which is anchored in a substrate and then provided with a suitable covering.
If light and thin parts are used for the skeleton, the whole is not very stable, so that such a construction can only be used temporarily, but is unusable for a long time, especially under adverse weather conditions.
In order to still be able to produce light and demountable dwellings of sufficient strength, it is necessary to develop a new, more expedient method for producing such house frameworks.
The present invention now relates to such a method and a house framework carried out accordingly, which no longer has the aforementioned disadvantages. The method is characterized in that, in a first step, rods are anchored in a floor, their upper ends are then joined together to form an apex, the rods are then pretensioned by vertical loading of the apex, then braces are inserted between two pretensioned rods and on Finally, the vertical load is canceled so that the prestressing force holds rods and struts rigidly together.
Metal tubes can preferably be used for the bars and plastic for the struts. The house skeleton can expediently be anchored on a special base plate.
For a better understanding, some exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below. 1 to 4 show parallel perspective views of a first exemplary embodiment according to the invention in various stages of construction, and FIG. 5 shows a second exemplary embodiment of the invention.
The house frame according to the invention, shown in FIGS. 1 to 4, consists essentially of a skeleton in the form of a dome, which is made up of somewhat curved, elastic rods 1. These rods are anchored in a circular base plate 3 on its circumference at approximately equal mutual distances. The latter is preferably a steel or aluminum plate with a foamed plastic covering, but can also be just a steel frame or a plastic frame reinforced by glass fibers or something similar that anchors the skeleton in a deformation-proof and secure manner. If the skeleton is to be built on solid ground such as natural rock or the like, such a base plate is not necessary for anchoring.
Due to their curvature, the rods 1 approach each other with increasing height and unite to form an annular vertex 2. This vertex 2 does not necessarily have to be annular, but can also simply be the connection point of all rods. In the embodiment shown here, however, it also serves as a socket for a translucent dome 4, which lets daylight fall into the interior of the dwelling.
When the framework is anchored according to FIG. 1, the ring 2 with the ends of the rods is pulled vertically downwards.
This can be done by means of a container 12, shown in FIG. 2, attached to the ring 2, which is filled with water via a line 14. Instead of water, you could of course also fill in sand, stones or similar heavy objects. Instead of the container 12, a block and tackle 9, 10, shown in FIG. 3, anchored to the bottom 3 and to the ring 2 and having a weight 11 or any other device can be used.
As a result of the tensile force exerted on the ring 2, the rods 1 experience a tension which, however, is dimensioned in such a way that the limit values of the elastic deformation of the rods are not reached. As a result of this tension, the bars 1 bend slightly outwards, so that the circumference of the framework increases slightly in imaginary horizontal cuts between the top and the bottom and at the same time the mutual spacing of the bars 1 increases slightly.
In order to provide the framework with additional support, as shown in FIG. 3, at least approximately horizontal rope rings 5 can be placed around the framework, which rope rings 5 are tensioned by the deformation of the rods.
To hold the bars 1 in their clamped position, as FIG. 3 further shows, horizontal struts 8 are fitted between two bars 1 each. These struts 8 are similar to the rope rings 5. arranged in three rings girding the skeleton.
After attaching these struts, the pulling device for the ring 2 can now be removed or at least the pulling force can be turned off, the frame remains in its pre-tensioned form. For better dimensional stability, diagonal braces 13, only one of which is shown in the drawing, can be applied.
A door 15 and a window 16 are then attached to this finished skeleton shown in FIG. 3, as FIG. 4 shows, and the whole skeleton is covered with a tarpaulin. This tarpaulin is preferably made of elastic material in order to be able to fully utilize the elastic properties of the skeleton itself.
For example, a tarpaulin can be used for this purpose, which consists of a plastic film reinforced with elastic and foldable fibers or a fabric coated with plastic, the outside being covered with reflective and weatherproof materials and the inside as an elastic insulating layer, such as glass fiber mats, rock wool , Polyurethane, polyolefin, polyester or polyether foams and is covered with an innermost, preferably non-reinforced, elastic and foldable layer made of non-combustible plastic such as polyvinyl chloride.
In the embodiment shown in FIG. 5, the rods each consist of two straight sections 6 and 7, which are articulated to one another at the connection points 17 so that they can be easily put together when no tensioning force is applied, but by the one in the drawing rope rings not shown are erected.
In order to dismantle and transport such a house, it is sufficient, after removing the tarpaulin and doors and windows, to remove the horizontal struts, detach the crown ring from the ends of the bars and then simply fold them together. The whole thing can be combined in a bundle and thus easily transported away.
Welded steel tubes are preferably suitable for the rods. For a floor diameter of approximately 8 m, for example, 20 rods with a diameter of approximately 32 mm and a wall thickness of 3 mm are required, for a floor diameter of 15 m, which corresponds to a floor area of approximately 180 m2, 20 rods with a diameter of 63 mm and a wall thickness of approximately 6 mm .
As a rough measure for the dimensioning of the individual parts of a dwelling made of 20 rods made of mild steel, whereby the construction has about 150 kg dead weight per square meter and should withstand a wind speed of about 200 kg / h, is given in the following table: Outer pipe diameter in millimeters - Skeleton bottom diameter in
Meters multiplied by 4 pipe wall thickness - 1/10 of the outer pipe diameter Diameter of the ropes, for a 19-strand version, for example from the Airplane Cable brand, in millimeters = scaffolding base diameter in
Meters multiplied by 0.8 diameter of the diagonal bracing = 4 of the diameter of the ropes
The rope rings are heavy-duty steel ropes. The horizontal struts consist of thin-walled steel tubes.
In order to allow a lower weight, aluminum alloys can be used instead of steel, such as used in the aircraft industry, or possibly even magnesium.
Glass fiber reinforced plastic rods or tubes are also suitable for the rods and struts. The plastic can be, for example, a glass fiber reinforced polyvinyl chloride or polyolefin, which is preferably cross-linked to avoid stretching phenomena, or polyester, rigid polyurethane, nylon or polyvinylidene chloride, to name just a few, or any other equivalent in terms of its mechanical properties Material.
PATENT CLAIM 1
Process for the production of a demountable house framework, characterized in that in a first process step rods (1) are anchored in a ground, their upper ends are then joined together to form a vertex (2), then the rods are pretensioned by vertical loading of the vertex, then between two pre-tensioned bars, braces (8) are fully inserted and at the end the vertical load is removed so that the pre-tensioning force holds the bars and braces rigidly together.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized in that curved rods (1) are used.
2. The method according to claim I, characterized in that rods (6, 7) which are articulated from two parts are used.
3. The method according to claim I, characterized in that the rods are arranged essentially equidistantly and along a circle and anchored in the ground.
4. The method according to claim I, characterized in that before the vertical loading, the skeleton is fully girded with at least approximately horizontally extending rope rings (5).
PATENT CLAIM II
House framework produced according to the method according to claim 1, characterized in that it has a base plate (3) in which the rods (1) are anchored.
SUBCLAIMS
5. House framework according to claim II, characterized in that it consists essentially of metal.
6. House framework according to claim II, characterized in that the rods (1) consist of metal tubes and the struts (8) consist of reinforced plastic.
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