CN1650074B - 用于制作支撑架或刚性梁结构的系统、方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用接合的杆元件以及在其接合处位于它们之间的连接元件制作桁架的系统，方法和装置，其中，杆元件各由至少一段速生植物材料构成，并且连接元件由一种刚性再生材料构成。根据本发明，杆元件和/或连接元件的端部以某种方式处理，以至它们(它)至少在选定区域显出沿规则几何体延伸的表面，以至在杆元件和连接元件或另外的杆元件的接合区域，在两主体上各设置有一个至少在选定区域沿圆柱，圆锥，棱柱或棱锥的侧面延伸的表面，以及另一个至少在选定区域沿中空圆柱，中空圆锥，中空棱柱或中空棱锥延伸的表面，这些表面可以分别与紧密邻接的表面插扣在一起；用于该目的的装置包括至少一种设计为切除刀具的刀具，具体地说，为一种切削刀具，用于加工至少一个连接元件和/或要接合于此的杆元件的端部。

Description

用于制作支撑架或刚性梁结构的系统、方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用连接的或可连接的杆元件以及在其接合处位于或可置于它们之间的连接元件制作桁架的系统、方法和装置，其中杆元件各由至少一段速生植物材料构成，并且连接元件由一种刚性再生材料构成。最好在纵轴彼此不同轴的两个或多个杆元件结合的任何地方设置连接元件。
技术背景
DE-PS4333029C2说明了一种竹竿构成的桁架，其中竹竿通过连接元件彼此连接，由此各连接元件显出至少一个钻孔，各未处理竹竿的自由端被插入其中，由此连接元件被模铸或铸造在竹竿的自由端，或者通过胶粘剂或铸造剂(casting agent)被固定在竹竿的自由端。由此通过模铸剂、胶粘剂或铸造剂弥补竹竿的不规则性。为此，连接元件内的钻孔其尺寸必须超大很多，因为竹竿的横截面面积可能在很大范围内变化。这就大量需要模铸剂、胶粘剂或铸造剂。因为，由于使用材料的数量巨大，除了粘接特性之外，模铸剂、胶粘剂或铸造剂的力学特性对于构架的稳定性也非常重要，这需要高质量的材料，因此总费用显著增加。此外，装配的工作强度很高。
由于所述现有技术的缺陷，这就产生了本发明要解决的问题，用于改进一种普通系统，该系统以某种方式制作桁架，其结果是获得努力与成绩之间的最佳比率，即可以降低建造建筑物的工作成本和/或花费，而不降低其稳定性。
发明内容
在普通系统中，该问题通过本申请所表现的特征得以解决。最佳系统可以参看本申请的具体实施方案。
速生植物通过沿纵向延伸的纤维加强，因此沿其纵向显示出最佳(拉力)压力稳定性。另一方面，因为通过根据本发明的系统建造的建筑物被分解为带有节点和节点之间直线连接的桁架，就不需要杆元件具有很高的弯曲强度。因此，可以不使用那些相对于杆元件的纵轴倾斜或横向延伸的纤维，尤其是那些相对于彼此沿径向或交叉延伸的纤维。通过对杆元件使用再生原材料，可以节省对昂贵化学物质的使用，它们来自于矿石，因此仅受可用材料限制。此外，再生原材料通过光合作用形成，由此对于大量有机化合物都需要的碳从空气的二氧化碳中提取，因此，可以减少温室气体对气候的改变。生物材料也更容易处理，而不造成环境污染。
对于根据本发明的系统，最重要的是在杆元件和连接元件或另外杆元件之间的接合处，两物体至少在一个选定区域分别各显出一个沿圆柱、圆锥、棱柱或棱椎产生的表面延伸的表面，而且至少在另一选定区域显出一个沿中空圆柱、中空圆锥、中空棱柱和/或中空棱椎延伸的表面。另一方面，它们是可以采用相对简单的处理，如钻、车制作的物体。另一方面，这使得可以通过与适于通过夹紧和/或粘接进行锁定的紧密相邻的表面插扣来连接。通过使用压入配合，可以获得更高的结合强度。例如，在杆元件处，一个突出中空元件(内部)总是位于一个凹入实体元件(外部)内，因此两个彼此重合的标准表面可以通过处理内侧和外侧而轻松生成。如果在连接元件处生成两个近似的全曲面，由此突出中空元件位于凹入实体元件(中心)外部，于是潜在结合区域以及接合强度大致可以增加一倍。此外，插入凹槽内的杆元件其正表面完全被覆盖，因此，即使在例如由潮湿(膨胀)引起不同膨胀的过程中也总是被稳固压向两个结合区域。
本发明建议，主体表面沿其延伸的两个不同的几何形状被彼此同心对准。这种特别均一的结构可以以很简单的方式制造，并且，例如，它接近竹竿的自然几何形状。
如果主体表面沿其延伸的两个不同但是有些对称的形状彼此显出恒定距离，那么结果是各向同性结构，该结构允许竹竿绕其轴线任意旋转，并因此提供一个额外的自由度，使得可以在桁架的困难节点精确调节。
杆元件与连接元件的接合可以建造成为插扣连接，以通过加强的绝对连接释放额外的锁定装置。夹紧连接以及例如采用木材胶的粘接，可以被用作锁定装置。除了插扣连接的绝对锁定，螺套和/或螺栓可以被设置来传递(部分)通过螺纹接合沿插扣连接的纵向作用的力。
为了在连接元件或另外的杆元件处夹紧杆元件，一个结合于此并设计用于咬合杆元件的芯体可以被扩展，并由此从内部压向杆元件的内侧。为了扩展芯体，一个连续扩展元件，例如为锥形或平截头棱锥体形，可以被压入或拉入内部，最好为可扩展芯体的中心凹槽。由此，该元件将轴向驱动力转变为可扩展芯体的径向变形。因此，连接元件可以有一个穿透其中心的切除部分，螺钉、螺栓等的轴可以插入其中。后者通过相对于另一螺纹元件的自锁扭曲驱动其轴向力，该螺纹元件由此承受在将具有扩展横截面的元件拉入芯体的过程中产生的反力。
如果连接元件为环形，那么不仅在该环的基准平面内从任何方向指向所述连接元件的杆元件可以被容纳并牢固扣住。而且，为了能够使用螺纹元件或其它夹紧元件，可以延长用于容纳螺钉形扩展元件的各凹槽直到环的内侧，所述螺纹元件或夹紧元件可以在有关连接完成之后依次轻松启动。但是，最好所有连接的杆元件的纵轴都指向连接元件的中心点，以至在桁架内不会出现可以引起杆元件弯曲压力的力矩。
优选地，连接元件具有扁圆形状，例如带有圆形或三角形、四边形或六边形基础。由于所有连接元件位于一个平面内，这种连接元件特别适于平面桁架。如果，例如，要制作用于平行平面桁架的横杆，就适合将这些连接设计为不垂直于平面桁架。为此所需的倾斜固定结构可以被容纳在扁圆形连接元件以及固定于它的其它连接元件的各种位置。这种扁圆形连接元件的厚度应该大于杆元件的最大直径，以至其端部区域完全嵌入连接元件内。因此，如果，例如，竹管被用于杆元件，竹管更敏感的内侧就不能从外部进入。
接下来说明制作为一件的连接元件的实施例，它也可以用两件制作，因此，为了在接合之后完全环绕它，并且例如，为了在桁架上最初没有节点的地方固定另一个杆元件，最初彼此分离的两半可以被放在一个连续的杆元件周围。以这种方式，这种“半”连接元件也可以，例如，通过胶粘剂固定到杆元件的轴上。为此，这种连接元件包括一个部分环绕相关杆元件的凹入连接表面。为了制作这种接合，杆元件轴的相关区域也应该在其外侧进行加工，具体地说，是铣成圆形。
为了沿同轴方向将其延长，杆元件可以插在两个连接元件之间，或者插在另两个杆元件之间，这也在本发明的范围内。在第一种情况中，杆元件的两端应该显出相同的插扣连接结构(例如，环形舌片-环形舌片)，在后一种情况中适于将基本互补的插扣连接结构设计在两端(例如，环形舌片-环形凹槽)，以至结果是彼此配合的规则的杆元件。
而且，本发明建议使用速生植物的茎、梗或柄，它很容易被处理为用于桁架的延长元件。除了欧洲很普遍的双子叶植物，具体地说是落叶类和松类树木，在具有大约10或15厘米直径的薄树干(所谓弱木材)特别适合的地方，单子叶类植物(棕榈树、草等)也可以使用，因为所述单子叶植物的维管束分布很不规则，以至不出现木射线。结果纤维没有并排以规则的方式分布。由于所有纤维彼此平行延伸，例如，等角排列或者甚至单环结构将导致没有加强的多层粘合剂，沿着这些层，剥皮，即裂纹形成将明显加速。因此，应该尽可能避免这种无纤维中心或木射线。此外，纤维密度适合从中心到杆元件的外圆周而增加，如果仍然出现弯曲压力，最高的力自然会出现在外圆周。顺着本发明的该想法，在禾本科中，将可以发现所谓巨型草或竹类植物，它们另外具有维管束或维管纤维在其外圆周增加的优势，因此尽管纤维沿纵向延伸但是具有高弯曲强度的特征。当然，竹类植物的茎、梗沿其纵向被划分成节(节级)和节间(管形区域)。在节处纤维的交叉连接将增加活竹子的弹性，但是，在收割或变干的竹子中，它们可以引起拉力，因此它们应该被穿透。这里不希望过度损坏这种竹竿的稳定性。由于节间部分具有非常均一的结构，并且作为生长中心的节仅仅构成薄层，竹管的特性也由该部分，即节间决定。仅仅节中的拉伸强度被降低，但是挤压、剪切和弯曲强度不降低，因此主要承受压力的桁架的稳定性不受其影响。
一些竹类植物在一年内长到30米高度，而在接下来的几年里仅仅出现木质化而不再生长。对于速生竹类植物，树干的直径在5至20厘米之间，而竹管的壁厚大约在0.5至8.0厘米之间。除了规则出现的节，竹子没有在双子叶植物上发现的缺点，例如，分支的起始点形式(所谓节孔)的缺点，它还损坏了稳定性。因为其很高的力学强度，竹竿可以吸收很高的纵向拉力和/或压力，这可以与节间区域的钢相比。当施加很高的弯曲力时，弯曲压力仅仅受产生弯曲的趋势限制。尽管竹类植物比多数种类的树木长得稍微直一些，但是它几乎总是出现无法估计的弯曲以及竹管直径很不规则。因此，直到现在，竹竿总是与绳子、纤维等绑在一起，这对于构架或桁架的制造是绝对不够的，因为采用它，就不能沿有关竹竿的纵向传递力。
由于茎的外面被坚硬、防水并且特别耐用的含硅酸盐的层盖住，而内部有腊状涂层，这些区域不会被很多胶粘剂弄湿，因此不会损坏粘接接头的耐久性。此外，由于这些层相对光滑，可用的摩擦连接相对强度很低，因此，本发明建议切除这些层，但是仅在不接触大气的区域切除，以至水不能进入不再防潮的这些区域。
杆元件本身的形状可以有很多种。根据所选材料，如同来自如落叶或松类木材的杆形结构，即带有巨大芯体的结构可能是首选，或者当使用竹竿时，为管形结构。此外，实圆木杆的芯体钻孔具有如下优势，即沿直径稳定变干，因此使收缩稳定，无裂缝。
另一个方面是，竹管为生物材料，它在环境条件的影响下会收缩或膨胀，因此，例如，当插入刚性的例如由金属或塑料构成的尾端件时有产生裂纹的趋向。这将依次产生很坏的结果，因为随后防水表面将被破坏，此后水可以进入并造成腐蚀等。为此，本发明更愿意使用同等的生物材料，如双子叶植物，特别是落叶类或松类植物做连接元件。它们显示出与单子叶植物相似的对于环境条件变化的反应，因此可以以相同方式收缩或膨胀，以至材料内的内部张力保持很低。但是，为了确保这一点，在单子叶植物管和连接元件之间必须尽可能避免任何中间件。因此，本发明提供了一种直接接合，或者插扣、夹紧和/或粘接接合。另一方面，这种工业上使用的、当然有些费劲的连接技术需要标准的接触表面，而这是自然生长的巨型草不能提供的。这可以通过本发明来补救，因为要使用的竹竿其不规则端部初始要以某种方式进行处理，使得生成沿规则几何体延伸的表面。该工作步骤可以与前述在接合区域的附近切除外表面层结合在一起。
如前所述，为了获得连接元件与杆元件的最佳适应性，前者可以由木材构成。尽管木材和竹子都为有机材料，但是它们有根本的区别。因此，如果需要，可以使用由多层粘接竹子构成的板材，以至其材料特性与竹竿相同。
由于连接元件，例如通过密封胶被连接到管形杆元件，例如竹管，其特征在于通向所连接的管形杆元件空腔的内部连接通道，由此，如果为竹管，其节被钻孔，因此在以这种方式建造的构架或桁架内得到具有有意影响的亚气候的封闭空腔。为了控制和/或监视桁架的行为或者为了使潜在的破坏影响，如虫害不进入内部，火等远离桁架，可以以很多方式影响该亚气候。为此，已经证明，如果至少一个接合元件和/或管形杆元件包括一个入口，将很适合，气体、泡沫和/或液体可以从该入口进入系统空腔，例如进入潮湿或干燥空气以通过控制的气候保持竹子的柔韧，另外，用于控制虫害的毒素以及热、冷或压缩空气，灭火剂如氮气、泡沫、水等也可以进入。
为了解决所提出的问题，一种普遍的制造方法根据并列(co-ordinated)的本发明的方法体现出来。此外，说明了根据本发明的方法的另外的最佳特征。
首先采用自然生长材料，如木材、竹竿没有实现的标准表面区域的需要对于它们在桁架制造的范围内的应用是不可缺少的，因此，各部分彼此精确配合并且可以以期望的方式插扣。此外，如果标准端面区域相对于彼此的排列也被准确指定，这将很有好处。如果端面区域以这种方式加工，以至至少在选定区域形成它们表面的几何体各显出至少一个对称轴，所述对称轴可以以相互关系设置，例如共有公共的直线排列，将创造特别有利的条件。为了在桁架的预定节点将它们置于一起，只有通过这样，才有可能遵照精确指定的杆元件倾斜角。
这些需要使得可以根据计划制造桁架，这些桁架关于其静止状态被提前计算，建筑物越大，这越重要。而且，由于杆元件(根据需要，可为管形)被切成所需长度之后，端部的加工可以在建筑地点完成，使用长度变化的(木)杆和/或(竹)管的可能性没有遭到破坏。此外，必须在连接元件制作至少一个可与杆元件端部的侧面插扣的侧面区域。该侧面的直径以及为制作该侧面所需的工具的选择决定于相关木杆或竹管的种类。由于这通常只在安装相关杆元件之前才能确定，只能现场在相关连接元件处形成合适的插扣结构。
优选地，必须接合的部件的主体和/或表面通过切除，具体地说是切削加工。该技术对于竹子和木材同样适用。为此所需的工具为手提式的，因此可以在建筑现场随意移动。为此，例如通过手钻孔机或手铣机可以加工或重做进行已经装配的连接元件。杆元件，如木杆或竹管在装配之前，但是大致在将它们切成一定长度之后被加工。因此，需要夹紧装置。
为了使为(可拆卸)夹紧接合设计的连接元件(也可以为要直接连接的杆元件)的连接结构，具体地说，即芯体，的侧面(的选定区域)可以做类似弹簧的运动，可以在接近所述侧面的区域形成最好平行于相关插扣连接纵轴的狭槽。这些狭槽也可以在工厂中已经被表明。由于在(后面)准备作为连接结构的环槽的过程中连接元件的一部分必须被去除，狭槽的精确径向延伸就不需要，它们仅仅需要以某种方式获得尺寸，使得它们总是到达相关的侧面。
在安装杆元件之前，在这种夹紧连接处，首先一个扩展元件必须被插入与连接元件的纵轴平行或同轴的钻孔内，该扩展元件在装配之后可以用于在要连接的杆元件的端部沿侧面方向施加(径向)压力到相关侧面(的选定区域)。
此后，将杆元件与相关连接元件或杆元件插扣在一起，并彼此粘接或夹紧。自然，这些工作步骤部分并行进行，因为几乎每个节点连接元件一方面被杆元件支撑，另一方面承受其它杆元件，因此一些连接早些形成，另一些晚些。
沿桁架或构架的纵向边缘，连接元件被用作尾端件，可以连接到基座、天花板、屋顶等上。它们设置有最好为平面且具有固定装置，例如一个或多个用于穿过安装螺钉钻孔的底座表面。
镶板等可以被固定到桁架的接头上，以获得壁形结构，就像它对于，例如房屋的建筑所需一样。当在连接元件处，而不在杆元件处专有地设置相应的固定，后者保持不受损坏，并因此保持其外表面的防水性，并且在桁架内获得的空腔保持密封。如果相对脆弱的镶板，如石膏板必须被固定到桁架上，那么或者节点的距离可以减小，或者首先将垫板(sub-batten)固定于其上，有关镶板可以以很短的间隔安装于其上。
管形杆元件，具体地说是竹管端部的内侧面和/或外侧面可以被加工。侧面，例如外表面的侧面的加工可以满足更小的桁架，同时对于可承受高压力的桁架，在各竹管各端的两侧面都应该被加工，以通过增加潜在粘接表面以及两个径向(内部和外部)另外的决定锁定使各连接的稳定性更完善。
这样做，必须考虑到半径随木材或竹管变化，另外，对于竹管或中心钻孔木材，甚至壁厚变化。例如，考虑一根30米高的竹管，从底部到顶部，外径减小，但是尤其是壁厚也减小。因为这种壁厚的减小，通常仅仅竹管的下面10米可以用于本发明。如果，例如，该段被锯成长度各为1.5米的单独部分，然后各短竹管依然具有不同的壁厚，并最终具有不同的外径。根据情况而定，这些变化可能非常明显，以至切断的竹管的外径小于另一根竹管的内径。因此，采用相同刀具的共同加工是不可能的。因此，本发明建议关于它们的壁厚和/或内径和外径/或周长为竹管各段(的端部)划分不同等级。这时，(最小)内径和(最大)外径可以各用一个量具轻松测量。这种量具具有圆柱形或平面矩形的形状(用于内部)或者中空圆柱形或叉形(用于外部)。当然这些尺寸也可以以不同方式测量。各竹管(的端部)被划分成或多或少很精细的分类等级系统，其它加工工具的选择由此确定。由此，本发明建议，竹管端部的侧面以某种方式加工，使得竹管的壁厚等于或小于先前所选的壁厚(根据分类系统)。
在安装竹管之前，为了在用于各种目的完成的桁架中制作空腔，最后的横膈膜应该被钻孔，或使其可以通过。为了获得连接到一个连接元件的竹管的空腔的连接，就必须钻孔，这些孔接合连接元件的内部并通向连接元件被所连接的竹管的正表面所覆盖的表面区域。另一方面，如果需要，通过使用没有这种连续通道的特殊连接元件，桁架的完整空腔可以划分为多个部分，这些部分可以独立于彼此被影响。而且，钻孔被设计为提供收割后时效处理过程中竹管的均匀收缩，并因此防止在竹管内出现张力及裂纹。
另一方面，连接空腔的内部通道的直径完全独立于要连接的木材或竹管的直径。假设根据完成的设计数据不知道管形杆元件与连接元件以什么倾角接合，于是可以在安装它们之前，在制造连接元件的过程中制造必要的连接通道。因此，连接元件可以被准确夹紧，以至从不同侧面设置的钻孔实际上在中心接合。为此，最好使用具有铝异型件导轨和多轴伺服驱动的活动加工中心，它根据设计软件的设定工作。用于连接空腔的相同钻孔可以在制作用于连接一个杆元件的相关侧面的过程中在建造场所用作刀具导轨。在没有空腔连接通道的连接元件处，钻孔可以在生产过程中提供，这些钻孔出于用作工具导轨的目的而特别设计。
如果至少一个管形杆元件，具体地说是竹管，和/或最好至少一个连接元件被设置有一个到达管形杆元件和连接元件的空腔的孔，根据需要不同介质可以被引入该空腔。为了使已经包含在空腔内的介质，如空气可以耗尽，总是在远离它的封闭空腔处设计至少两个这样的孔是合适的。它们应该以一定的距离设置，以形成规定的流动环境。由此，在最低位置设置一个这样的孔并根据需要在桁架一端的最高位置设置另一个孔，以至另一方面一体，另一方面气体可以从空腔完全清除，这证明很有利。
一种用于实施根据本发明的过程的设备通过独立装置得到说明。
这种设备的使用在一定程度上简化了桁架的制造，因为制作了彼此适合的表面区域，于是可以省略耗时的、分别手工单独加工重做桁架不同节点的工作。由于根据本发明的加工设备被设计为一种切除刀具，具体地说一种切削刀具，因为它需要很小的空间，可以设计为活动的，因此它很容易被运输到建造地点。
用于加工杆元件端部的设备，其特征在于一种装置，该装置这样的方式夹紧杆元件，使其两端对于加工设备的纵轴尽可能同心。这样，实际的加工刀具总是碰到将在一个和相同预定位置加工的杆元件，因此它们可以以确定方式关于机器的主体调节。由此，用于夹持和/或固定各加工刀具的装置通常被放在夹紧装置的各端。这种固定装置可以，例如被设计为一种滑板，它可以沿加工设备的纵轴通过进给方向的导轨以确定方式运动，另一方面它承担加工刀具和/或驱动马达的实际支撑和/或安装。
设计用于同时处理杆元件，具体地说，即竹管端部的内侧面和外侧面的切削刀具，例如为铣刀头形式，用于处理端部的侧面，并且为此装备有两个分离的加工区域，具体地说，为切削区域。实际的切削区域可以被可拆卸并可替换地固定到刀具的基体上，或者它们可以关于它调节，以至刀具可以适应不同类型的竹管端部。
用于加工连接元件的优选设备的特征在于，刀具绕至少一个轴旋转，至少一个切削区域用于制作规则横截面的旋转对称凹槽。为了也可用于已经安装在桁架内的节点连接元件，最好，刀具可以设计为可夹紧到一个手钻孔机等内。采用不同的结构，杆元件，尤其是竹管，可以旋转，并且刀具可以以某种方式固定，以至它仅仅执行与传统车床功能相似的进给运动。
根据本发明的另一个方面，切削区域被设置在刀具基体的外围侧面区域，该区域环绕一个中心导向装置，例如一个向前伸的销。为了确保将要插入的杆元件准确占据指定的倾角，因此其相对端可被准确插入节点连接元件，通过这种导向装置，刀具可以在一个预钻孔内，例如圆柱形导向凹槽内定心。
最后，根据本发明的内容，中心导向装置被设计为一个钻头，以至导向钻孔和导向凹槽可以在一个工作步骤中产生。该实施例特别为没有提前计算的桁架节点设计，并且没有导向钻孔可以在工厂里在连接元件处产生。在这些情况下，接受杆元件的插扣连接的方向可以通过装配工人自己调节。但是，为了发现中心空腔通道并精确确定杆元件的正确方向，他必须非常小心。
附图说明
结合附图阅读下面对于本发明最佳实施例的说明，可以了解到本发明的其它特征、细节、优点和效果，其中：
图1显示了根据本发明的桁架系统的第一种连接元件的透视图；
图2显示了对应图1实例中连接元件的修改例；
图3是通过根据图2的两个相互固定的连接元件的截面；
图4以透视图显示了图2中连接元件的修改例；
图5是一个可插扣连接的分解视图，该连接件具有图4中的连接元件，也有部分切除和断开的竹管；
图6显示了在将连接件装配之后的图5的结构；
图7显示了本发明的一种不同结构；
图8以透视图显示了一种连接元件，例如，它可以用作基础元件；
图9是一种平面桁架的侧视图，该平面桁架采用根据本发明的系统建造；
图10以断开和部分剖切视图显示了图9中桁架的连接元件，以及用于侧面以制作容纳竹管的空穴的一种刀具；
图11是一个通过图10中刀具的纵向截面；
图12是用于夹紧并处理竹管端部的设备的断开侧视图；
图13是图12中设备的夹紧装置的透视图；
图14是图12中的刀具沿箭头XIV方向的前视图；和
图15是通过两个同轴连接杆元件的截面。
具体实施方式
图1中连接元件1的透视图旨在说明本发明的基本原理。任意或随机形状的各连接元件1在其表面2显出一个或多个分别连接一个竹管4的三维结构3。通过在这种连接元件1上装配多个竹管4，连接元件1成为桁架或构架5中的一个节点。
图1中的连接元件1各具有带四个尺寸相等的侧面6和一个正方形顶面和底面7的矩形平行六面体的基本形状。六面体(epipedal)形状的连接元件1由很多层带有交叉方向的纤维并粘接在彼此顶面上的胶合板8构成。由于胶合板8的这些粘接层平行于正方形顶面或底面7，连接元件1在平行于这些平面延伸的方向上具有很高的拉伸强度。
用于连接一个竹管4的结构3分别设置在连接元件1的全部6个面6、7上，因此在这种桁架节点处可以将6根竹管4连接在一起，其中两根彼此对准，并垂直于其余4根竹管4横跨的平面竖立。这样，三维桁架成为可能。
如图1进一步显示，用于安装竹管4的每个结构3近似具有带两个边界面10、11的环形凹槽9的形状，其中边界面10、11为彼此同心的圆柱侧面的形状。该凹槽9的外径大致对应于相关竹管4的外径，并且具有圆柱侧面形状的边界面10、11的恒定距离大致对应于可插入该凹槽的竹管4端部区域的标准最大厚度。
采用根据图1的实施例，竹管4的端部被粘接到连接元件1的环形凹槽内，因此获得刚性的不可拆卸连接。如图1进一步显示，圆柱芯体12位于各环形凹槽9内，它粘接连接到竹管4的内部，并因此还固定并稳定该竹管4。由于木材具有竹子可比的温度系数和潮湿膨胀现像，可以有效防止裂纹形成。
此外，各圆柱芯体12沿其纵向被钻孔13穿透。所有这些钻孔13在连接元件1内接合，于是在所有连接竹管4的空腔之间形成一个连接通道系统。
如本发明进一步提供，如果竹管4的所有横隔膜被穿透，这些空腔就与跨过竹管4的这些连接元件1连接起来，并以这种方式与这样制作的桁架或构架5的其它空腔连接。另外由于竹管4内的空腔被密闭的外表面封闭起来，在根据本发明的桁架或构架5的连接空腔内获得可以有目的影响的亚气候。
例如，可以将用于控制害虫的毒素、热或冷空气或其它制剂引入该空腔，以防止这种桁架或构架5遭受虫害，而控制害虫所使用的制剂甚至不接触外部环境。因此，根据本发明的系统具有如下优点，即不管制剂是什么成分，它总是以最小的剂量获得最大的效果，而不会影响环境。出于相似目的，可以产生沉重而短暂的压力波动。
此外，为了灭火，该空腔可以填满正压力下的不易燃气体，例如氮气，以至如果发生火灾，可以在火源处释放大量氮气。同时，可以测量由此引起的压力突降，从而推断火灾并可以通过将水引入空腔为控制火势的进一步蔓延提供补给。火一熄灭，就再次将水排掉，并且桁架或构架5的内部空腔可以通过引入热空气而再次变干。
图2中的连接元件14具有立方体形状，并在如下方面进行了修改，即仅仅在各顶面和底面15提供用于连接竹管4的结构3，而在侧面16仅仅提供穿透连接元件14的中心钻孔17。该连接元件14也由彼此粘接的多层胶合板构成，这些胶合板垂直于顶面或底面15延伸。
连接元件14主要用于延伸竹管4。为了另外通过它实现桁架的节点，两个或多个这样的连接元件14如图3所示被彼此固定。为此，连接元件以这样的方式沿期望的方向放在一起，使得每一个钻孔17都与另一个对准。螺钉或螺栓19被插入两个对准的钻孔中并采用螺纹元件20在两端锁住，使得连接元件14固定到彼此上。
现在，可以将竹管4插入可进入的连接结构3中，并以所期望的方式粘接于此。这种结构具有另外的特性，即在这种桁架节点处，可以旋转以适应相对于彼此沿倾斜方向延伸的构架结构。
在连接元件1处，在顶面和底面粘接到结构3的各竹管4仅仅被粘接到多层胶合板8的一部分上，因此，例如，当受到很高的拉伸力时，相关芯体12以及整个竹管4可以被扯下来。这种情况可以根据需要例如通过插入并锁住的螺栓19在连接元件1的顶面和/或底面7各固定一个连接元件14来防止。由此，连接元件14可以以这样的方式排列，使它们粘接的多层胶合板8垂直于连接元件1的顶面和底面7延伸，因此，几乎所有层被粘接到相关竹管4。
图4中的连接元件21具有与连接元件14相同的立方体形状。这样，用于连接竹管4的三维结构也包括一个具有两个彼此同心的边界面10、11的环形凹槽9。位于在该凹槽内的芯体23被一个中心钻孔13穿透。但是，与连接元件14相反，芯体23沿钻孔13纵轴线设有两个裂缝24，这两个裂缝分别大致延伸到环形凹槽9的芯体23的底端，以至芯体剩余的这些四分之一25可以以有限的方式弹到外部。
芯体23内的中心钻孔13显出一个锥形沉头孔26，带有插入钻孔内的加工螺纹28的沉头螺钉27的头部可以定位在该沉头孔26中。螺纹元件29在与连接元件相对的连接元件21的外表面7上旋紧到该螺纹28上。在将竹管4插入30到环形凹槽9中之后，该螺纹元件29被牢牢紧固。由此，螺钉31的头部被越来越深地推入锥形沉头孔26内，由此将芯体的四分之一25向外部扩展。它们依次被压入，而其外部11压靠竹管4侧面33的内侧32，将其牢固夹紧。因此，采用这种连接21，就不需要粘接竹管4，并且该连接总是可以以非破坏方式被拆卸。不采用沉头螺钉27，也可以使用锥形螺栓等。
另一种连接元件34示于图7中。该元件具有为矩形或正方形横截面的环35的形状。在该环35的外表面36上，六个三维结构等间距分布在圆周上，各用于连接一根竹管4。三维连接结构在其布局和功能上与连接元件21的相关结构相同，因此，除了没有交叉延伸的钻孔17以及环内侧37的连接结构之外，在连接点通过环35的横截面更对应于图6。
环35提供了如下优点，即可以根据需要提供几乎任意数量的连接点(仅仅一至六个，或可能甚至更多)，由此所有连接可以实现为可拆卸。
采用这种环，例如可以制作平面桁架或构架5，如图9所示。由此，图8所示的那种连接元件38用作基础元件。它们各由一个立方体39构成，其长度大约两倍于其高度和宽度。它们的特征在于一个用于通过螺钉固定到基座41等的中心连续垂直钻孔40。在其上部窄边42区域各设置有一个三维结构43，用于连接竹管。
结构43在功能方面对应于实施例1的结构3，这里，竹管不通过夹紧固定，而是通过胶粘。但是，在这里，环形凹槽和与其同心的钻孔45不垂直于连接元件38的表面，而是以小于30°的角度向从垂直钻孔40分散到顶面的外侧倾斜。而且，结构43与上部窄边42重叠，因此，具体地说，连接结构43的芯体46的正表面包括两个彼此垂直的局部面47、48，它们形成了连接元件38的原表面49、50的剩余部分。但是该事实不破坏三维结构43作为竹管4的连接和固定点的功能。
如图9所示，为了建造桁架或构架5，首先通过螺纹或以其它方式将一系列连接元件38固定到基座41上。在连接结构43被刷上胶粘剂之后，插入顶部在一起彼此交叉60°的竹管4的端部。两根竹管4分别通过一个节点连接元件52在其相邻的上端51接合。
形成桁架5节点的连接元件52具有与连接元件1相似的基础形状，但是，不像它具有厚度恒定的六边形基础区域，其厚度大于竹管4的最大直径。像所有其它连接元件1、14、21、34、38一样，它也由多层交叉层叠在一起的胶合板构成，其平面平行于六角形基础面53。因此，这种连接元件的周围54由6个尺寸相等的矩形构成。
在胶粘剂变干之前，相邻的节点连接元件52各通过一根水平方向延伸的竹管4连接起来，并同时将其胶粘。这样，桁架5的第一层形成。胶粘剂一变干硬化，桁架的另一层就可以按照相同的原理放于其上，如图9中所示，如果使用木材胶粘剂，硬化可能花费大约15分钟。完成的桁架5由很多相同元件构成，这些元件具有等边三角形形状，由此获得最佳的稳定性。当然，如果需要，也可以选择桁架5的另一种三维结构，例如，彼此连接的两个平面和平行桁架形式等。最好竹管4总是具有仅仅大约1至2米的长度，这样不会因为在太长的竹管4上受到过大的弯曲压力而出现弯曲效应。
像所有其它连接元件1、14、21、34、38一样，节点元件52可以在施工地点单独现场完成。为此，首先从一个最好为木材的板，具体地说为模制胶合板，切出期望圆周形状的基本体55，这可以根据情况在工厂或锯木厂完成。然后现场将需要的连接结构3、43装入基本体55中，甚至根据需要在已经安装的情况下进行。图10和图11中所示的切削刀具56用于该目的。
切削刀具56包括一个旋转刀具头，其特征在于位于后部的驱动发动机的连接。例如，该连接体现为一个与刀具的纵轴57同轴的圆柱附件，该附件可以被插入手钻孔机的卡盘中。采用所说明的实施例，该圆柱安装附件为(木材)钻孔机60轴的一部分，通过该钻孔机，连接结构3、43的中心空腔13、45被钻孔。一个大致为钟形的刀具组件62通过夹紧螺钉61被可拆卸地固定在该钻孔机60的轴上。
该钟形刀具组件62由一个形状像环形盘的部件63和一个形状像圆柱侧面的部件64构成，其中部件64从第一个部件的外周边延伸到前面，在其前侧带有实际的切削刀具65，用于制作连接结构3、43的环形凹槽9。环形盘状部件具有与钻孔机60直径对应的内径和大致与竹管4外径对应的外径。在其后面66，该部件63设置有一个具有减小的横截面但同样为圆柱形的附件67，一个径向通过它的螺纹孔容纳夹紧螺钉61。这样，环形盘状部件63可以被插扣在钻孔机60的轴上，由此，为了在后面通过拧紧夹紧螺钉61而被锁在该位置，它通过几乎没有间隙的配合垂直于钻孔机的纵轴线57排列。
圆柱侧面形部件64可以与环形盘状部件一体制造，例如与后者铸造在一起，或者，例如，它可以利用管形部件制作，并采用平行于钻孔机轴线57的螺纹68从环形盘状部件63后面66将其固定到该部件上，如图11所示。在其前侧区域，圆柱侧面形部件64设置有大量等间距分布的矩形凹槽，因此获得大致为王冠的形状。
在圆柱侧面形部件64平行于刀具纵轴57的多次切削区域69，各固定了一个切削尖端70，最好采用通过相关切削尖端70中心钻孔的螺钉71固定。如图11所示，切削尖端70的目的是在加工刀具56旋转并受附加进给运动72影响的过程中将环形凹槽9切削为连接元件1、14、21、34、38的主体。由此，其前面区域位于切削尖端70之后的钻孔机60可以接替导向功能。
采用本发明的其它实施例，连接结构的凹槽可以由在其基端大体同心或倾斜的边界面来界定，为了制造这种凹槽，切削刀具必须具有相应的几何形状，如果需要，圆柱侧面形部件64的横截面必须进行修正。
如前所述，竹管4的生长或多或少总是不规则的。由于根据本发明的连接结构3、43的环形凹槽9因为使用加工刀具56沿轴57旋转而最优为圆形，通常竹管4不能被插入与其平齐。或者竹管不能完全配合到设定的凹槽9内，或者它被支撑得太高，如果凹槽尺寸过大，或者太松以至没有获得夹紧效果，于是需要大量胶粘剂，这不仅增加成本，而且因为变干的时间增加而耗费时间。
因此，在本发明中，已经切成所需长度的竹管4的末端73在安装到桁架或构架5之前进行处理。因此，必须将标准几何形状应用于它们上，以使它们配合到相关连接元件1、14、21、34、38的设定凹槽9内。但是，通常这对于制造预先准确规划的桁架5是不够的，因为切削的竹管4的两端73经常彼此不同轴。这将依次引起桁架5内错位和/或张紧，在建造的过程中这将逐渐累积起来，以至随着建造的进程，更大的建筑物将越来越歪斜。因此，另外的目标是一种设备，用于加工竹管4的末端73以确保不仅竹管4的两端区域73在选定区域显出沿圆柱(对于其它连接，例如为圆锥侧面)侧面延伸的表面75、76，而且两端73的这些圆柱(圆锥等)区域的纵轴以同轴关系彼此对准。一种可用的装置74示于图12中。
严格意义上说，大约仅仅可以看见该机器74的一半，机器的左边部分因为空间原因被省略，该部分相对于对称面侧向颠倒。该机器74基本由四个部件构成：一个伸长的刚性异型件(profile)78，它被用作机器74纵轴以及安装机器其它部件的参考。大约在异型件78的中间，一个用于夹紧将要加工的竹管4的装置79被安装于此。最后，有两个加工装置80，它们位于夹紧装置79的两侧，并同样由异型件78支撑。在更简单形式的范围内，如果剩余一个可以以简单方式重新位于异型件81的另一端，或者，例如，如果夹紧装置被设计为可与所夹的竹管4一起旋转180°，则可以节省一个加工装置80。
一种可购买的结构元件可以用作异型件78。最好它由一个具有正方形横截面的四角异型件构成，其长边82各包括一个T形底部切除的安装槽83，该槽沿异型件的纵向延伸，与图13相比。块(未示出)可以被安装在这些槽83内，例如安装在异型件的两端区域以支撑机器74。
夹紧装置79包括两组夹子84以及一个公共的驱动机构85。
一组夹子84示于图13中。在支撑异型件78的两端，分别通过侧向紧固角86以一种不可旋转的方式固定一个平行于支撑异型件78的螺栓87。在如此固定的螺栓87上，各插扣有一个竖直站立的板88，它包括一个通孔，其直径对应于螺栓的直径。板88被相关紧固角86限制，并各通过小齿轮89被固定在相关螺栓87的另一端，齿轮被不可旋转地固定到螺栓上，例如有波纹，以至它们可以绕相关螺栓87旋转，但是不会松脱。板88体现为双臂杠杆，具有一个从相关安装孔向下伸出的短臂90和一个向上伸出的长臂91。两个下杠杆臂90通过一个拉伸弹簧彼此连接并因此彼此牵引，直到它们被支撑异型件78的长边82止住，所述弹簧被安装在支撑异型件78下。在这种情况下，板88的上臂91呈现最大扩展的位置。
大致在每个板88的上端，设有另一个通孔，该通孔用于在此处枢转的旋转轴93。这些轴93中的每一个在一端承载一个小齿轮94，在另一端承载一个板95，该板95的外圆周包括一个凹入的侧部96，该侧部96例如带有双曲线这样曲线。
齿轮94以及板95分别不可转动地固定在旋转轴93上，例如卷曲、夹紧(夹紧螺栓)、锡焊和/或焊接。小齿轮94在固定螺栓87处通过带齿的皮带与小齿轮89在旋转运动上联接起来，该皮带通过装置张紧。这样就实现了上板95的空间方位保持与下板的枢转位置相独立。该功能具有与由带有两个彼此平行的枢转杆的杠杆进行平行导引相同的效果。
上板95以这样的方式对准，使它们的凹入侧部96彼此面对。因此，当下板88的上杠杆臂91靠在一起时，这些侧部96能够彼此靠近，从而将竹管4夹紧在它们之间。
在板88的杠杆臂90的底面侧分别设有向下突出的附件如旋紧螺栓99，用于致动这组夹子84。这里，致动装置85相互啮合。
致动装置85包括一个气缸100，该气缸100位于支撑异型件78下面并与其平行对准。在气缸100的壳体以及在活塞处通过杆102、103固定着分别轴向面向外部的锥形顶点104、105，杆102、103分别与气缸的轴线同轴。这两个杆102、103分别穿过一个支承块106、107，整个致动装置85通过支承块106、107支撑在支撑异型件78的底侧，使它能够以被导引的方式沿其纵向方向移动。
由于缸体101的外壳本身没有固定，它可以以有限方式沿支撑异型件78的纵向运动。如果气缸100由气体作用而延伸，则锥形顶点104、105在向下伸出的附件对之间运动，具体地说，在一组夹子84的螺栓99之间运动，并压开它们。这样，上杠杆91被旋转到内侧，并且竹管4在其两端73的区域被夹紧在两个凹入的支架95、96之间。因此，由于同心附件104、105均匀地作用在一组夹子84的两臂90上，两端73相对于支撑异型件78的垂直纵向平面对称定心。在高度上的定心通过夹紧支架96的凹入形状获得。因此精确尺寸，例如竹管4的直径并不重要，因为气缸100自己沿纵向运动，直到相等的力作用在所有臂90上。
以这种方式定心的竹管之后在其两端区域被加工，即向上伸出预定长度的表面区域75、76被切除。这分别通过一个加工设备80实现。
各加工设备80包括一个可以沿支撑异型件78运动的滑块108，有一个设备109用于安装钻孔机110，同时对准与加工轴线同轴的钻孔机卡盘，加工轴线在支撑异型件78上方的中心延伸，并处在由后退最多的凹入夹紧支架96的区域确定的高度上。
如果滑块108移动到被夹紧的竹管4的相关端部73，这样被夹紧到钻孔机110的卡盘112内的加工刀具113的旋转轴总是保持与竹管4的纵轴同轴，这由先前说明的夹紧预先确定，其中滑块108可通过啮合到纵向槽83内的侧辊111而以平行方位移动。
图14中以前视图示出加工刀具113，它同时作用在竹管4的内侧和外侧75、76上。它包括一个内切削刀具114和一个外切削刀具115，竹管4的内侧75和外侧76的加工分别被分配到这两个刀具。
内切削刀具114具有铣刀的形状，具体地说，是圆筒形端铣刀，具有一个向后安装的附件，用于将它夹入卡盘112。该切削刀具114进入竹管4的空腔，从而至少在选定区域将内壁75加工成为圆柱形。
另一个部件被固定在切削刀具114的轴上，它具有与刀具56的外部部件相似的钟形形状。尽管它可以，例如被一体铸造，但所说明的实施例由位于一端的一个形状像圆环的部件116和位于另一端的一个固定到前者上的圆柱形部件118构成。
在形状像圆环的部件116处有一个向后的圆柱形附件117，它被一个沿径向延伸的螺纹孔穿透，以容纳夹紧螺钉。采用该夹紧螺钉，形状像圆环的部件116被固定在切削刀具114的轴上。
通过穿透形状像圆环的部件116的螺钉，它被固定到圆柱形部件上。在后者的前侧119，几个齿120被切掉，其边缘各自的尖端稍稍向内弯曲。当进给加工刀具113时，竹管4的外表面76被这些齿120加工，为了在选定区域制作沿圆柱侧面延伸的表面，并且这些表面使竹管的端部73可以插入连接元件1、14、21、34、38的相应凹槽9中。
因为竹子不规则的生长，在加工过程中切削刀具114、115必然会不对称地作用在竹管4的端部73，为了防止切削刀具114、115可能使加工刀具113振动，它在圆柱部件118的外侧表面121被另外支撑。这通过固定到支撑异型件78上的另一个支架122实现的，它环抱圆柱部件118，并包括几个，最好三个或四个辊123，这些辊可以绕平行于加工刀具113的旋转轴线的旋转轴124旋转，其中加工刀具113的旋转轴线分别平行于支撑架78的纵轴线。这些辊123从不同侧面，例如从彼此转移90°或120°的方向推压加工刀具113的外侧面121，因此可以可靠防止振动。
当制造彼此配合的竹管4和连接元件1、14、21、34、38、52时，应该记住，通过切除而加工的竹管4的端部区域73的轴向长度等于或最好稍小于应该容纳它的连接元件1、14、21、34、38、52内的环形凹槽9的深度，因此以这种方式，即免于防水涂层的方式暴露的竹管4的区域73被连接元件1、14、21、34、38、52以及可使用的一层胶粘剂覆盖。
除了竹管4，木杆125、126，例如由弱木材构成的木杆，也可以被用作根据本发明的系统的杆元件，它可以直接用作实木杆，或者可以设置完全或部分穿透它的同轴钻孔127，例如为了在时效处理中获得不断裂的收缩。
如果需要，如图15所示，这种木杆125、126可以同轴放置在一起以延长它们。为此目的，将要放在一起的相邻杆125、126的端部具有彼此配合的实施例。例如，环槽128位于一根杆125的正表面，一个互补的环形舌片129位于另一根杆126的正表面。它们一起形成了形状配合的插扣连接，它可以通过例如在插扣元件128、129的表面涂抹胶粘剂来固定。除此以外，也可能各压入或粘接一个螺纹元件到中心钻孔127中，在第一个中为螺母而另一个中为螺栓，这样，除了形状配合的插扣连接以外，这种杆元件125、126也可以螺纹连接在一起。

Claims (41)

1.一种系统，包括接合起来或可接合起来形成桁架(5)的杆元件(4，125，126)，以及在所有这些接合处插入或可插入这些杆元件(4，125，126)之间的连接元件(1，14，21，34，38，52)，其中两个或多个纵轴线彼此不同轴的杆元件在这些接合处会合，其中
a)杆元件(4，125，126)分别由至少一段来自落叶类树木、松类树木、棕榈树、草或竹类植物的材料构成，及
b)连接元件(1，14，21，34，38，52)由一种刚性再生材料构成，该材料是是借助光合作用生长的材料，
其特征在于，
c)对杆元件(4，125，126)的至少一端、将要安装到所述杆元件上的连接元件(1，14，21，34，38，52)和/或将要连接的另外的杆元件(4，125，126)进行处理，使它们至少在选定区域显出沿规则几何体延伸的表面，
d)使得在杆元件(4，125，126)与连接元件或另外的杆元件(1，14，21，34，38；4，125，126)之间的接合处，两主体(4，125，126；1，14，21，34，38，52)中的每一个至少在选定区域显出沿由圆柱、圆锥、棱柱或棱锥产生的表面(11；76)延伸的表面，而且分别至少在另一选定区域显出沿中空圆柱、中空圆锥、中空棱柱或中空棱锥延伸的表面(11；75)，
e)这些表面允许通过与彼此互补且适于通过夹紧和/或粘接而进行锁定的紧密邻接的表面插扣在一起而装配。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，杆元件(4，125，126)和连接元件或另外的杆元件(1，14，21，34，38；4，125，126)之间的接合被设计为插扣连接(30)。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，杆元件(4，125，126)和连接元件或另外的杆元件(1，14，21，34，38；4，125，126)之间的接合被设计为夹紧连接或胶粘连接。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，为通过夹紧来安装杆元件(4，125，126)，位于连接元件或另外的杆元件(1，14，21，34，38；4，125，126)处的芯体(23)被设计为可扩展，因此所述芯体可以压靠杆元件(4，125，126)的内部(76)。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，锥形扩展或类似平截头棱锥体的元件(31)被推或拉入所述芯体(23)的内部，用于扩展芯体(23)。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，锥形扩展或类似平截头棱锥体的元件(31)被推或拉入所述芯体(23)的中心切除部分(13)中。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，连接元件或另外的杆元件(1，14，21，34，38；4，125，126)显出一个穿透芯体(23)的切除部分(13)，螺钉(27)、螺栓的轴可插入该切除部分(13)内，用于将具有扩展横截面的元件(31)拉入芯体(23)内。
8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，连接元件(34)显出环形(35)，使得用于插入螺钉状扩展元件(27，31)的切除部分(13)可以扩展到环(35)的内部(37)，从而在该处应用夹紧元件。
9.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统，其特征在于，连接元件(1，52)显出圆盘形状。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，连接元件具有圆形、环形或三角形、四边形或六边形基部(7，53)。
11.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统，其特征在于，一个连接元件(1，14，21，34，38，52)显出至少一个凹入形状的表面区域，用于连接到杆元件(4，125，126)的轴上。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，凹入形状大致对应于中空圆柱的一部分侧面的形状。
13.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统，其特征在于，至少一个杆元件(4，125，126)显出在其外表面被铣成圆形的轴。
14.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统，其特征在于，将要插在两个连接元件(1，14，21，34，38，52)之间的杆元件(4，125，126)在其两端显出基本相似的结构，即在两端，沿圆柱、圆锥、棱柱或棱锥延伸的表面(11；76)被设置在表面(11；75)内部或者在其外部，该表面(11；75)在选定区域沿着中空圆柱、中空圆锥、中空棱柱和/或中空棱锥延伸。
15.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统，其特征在于，将要插入两个杆元件(4，125，126)之间的杆元件(4，125，126)在其两端显出基本不同的结构，即在一端，沿圆柱、圆锥、棱柱或棱锥延伸的表面(11；76)被设置在在选定区域沿着中空圆柱、中空圆锥、中空棱柱和/或中空棱锥延伸的表面(11；75)的内部，而在另一端，沿中空圆柱、中空圆锥、中空棱柱或中空棱锥延伸的表面被设置在在选定区域沿着圆柱、圆锥、棱柱和/或棱锥延伸的表面的内部。
16.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统，其特征在于，杆元件(4，125，126)由管构成。
17.利用要接合的杆元件(4，125，126)以及要在所有这些接合处放置在这些杆元件之间的连接元件(1，14，21，34，38，52)制造桁架(5)的方法，其中两个或多个纵轴线彼此不同轴的杆元件在这些接合处会合，其中，
a)杆形元件(4，125，126)分别由至少一段来自落叶类树木、松类树木、棕榈树、草或竹类植物的材料制成，而且
b)连接元件(1，14，21，34，38，52)由一种刚性再生材料构成，该材料是借助光合作用生长的材料，
其特征在于，
c)对杆元件(4，125，126)的至少一端、将要安装到所述杆元件上的连接元件(1，14，21，34，38，52)和/或将要连接的另外的杆元件(4，125，126)进行处理，使它们至少在选定区域显出沿规则几何体延伸的表面，
d)使得在杆元件(4，125，126)与连接元件或另外的杆元件(1，14，21，34，38；4，125，126)之间的接合处，两元件主体(4，125，126；1，14，21，34，38，52)中的每一个至少在选定区域显出沿圆柱、圆锥、棱柱或棱锥产生的表面(11；76)延伸的表面，而且分别至少在另一选定区域显出沿中空圆柱、中空圆锥、中空棱柱或中空棱锥延伸的表面(11；76)，
e)并且，以这种方式处理的表面(11；75)通过将它们与彼此互补且适于通过夹紧和/或胶粘而进行锁定的紧密相邻的表面插扣在一起而装配。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，将要连接的部分(4，125，126；1，14，21，34，38，52)的主体和/或表面通过切除进行处理。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，切除处理是切削处理。
20.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，杆元件(4，125，126)的两端(73)以某种这样的方式处理，使得处理区域(75；76)的纵对称轴彼此成一直线。
21.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，狭槽(24)被放置在与连接元件或另外的杆元件(1，14，21，34，38；4)的侧面(11)相邻的区域，从而方便所述侧面(11)的区域(25)的径向类似弹簧的运动。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，狭槽(24)平行于相关插扣连接(3)的纵轴。
23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，扩展元件(31)被插入钻孔(13)中，该孔(13)与插扣连接(3)的纵轴线平行或同轴，从而使压力可以在将要连接的杆元件(4)的端部沿生成表面(75)的区域(25)的方向施加。
24.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，杆元件(4，125，126)在将它们插扣(30)在一起之后被胶粘或夹紧到连接元件或另外的杆元件(1，14，21，34，38，52；4，125，126)上。
25.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，连接元件(38)被用作沿桁架(5)纵向边缘的尾端件，它们可连接到基座(41)、天花板、屋顶上。
26.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，镶板被固定在桁架(5)的连接元件(1，14，21，34，38，52)上。
27.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，竹竿(4)被用作杆元件，其端部(73)的内和/或外侧面(75；76)被处理。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，竹竿端部(73)的侧面(75；76)以这样的方式被处理，使竿(4)的壁厚等于或小于预定壁厚。
29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，竹竿(4)中潜在的横膈膜节点被穿透或可以通过。
30.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，在连接元件(1，14，21，34，38，52)中钻孔(13)，该孔(13)以这样的方式通向被附接的竹竿(4)的正表面覆盖的表面区域(12)，使所述孔在连接元件(1，14，21，34，38，52)内接合，从而获得附接竹竿(4)的空腔之间的连接。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，在可以与竹竿(4)插扣在一起的连接元件上制作侧面(75；76)的过程中，钻入连接元件(1，14，21，34，38，52)内的空腔接合孔(13)被用作刀具导引件。
32.实施根据权利要求17至31中的一项所述方法的设备，所述方法利用要接合的杆元件(4，125，126)以及要在所有这些接合处放置在这些杆元件之间的连接元件(1，14，21，34，38，52)制造桁架(5)，其中两个或多个纵轴线彼此不同轴的杆元件在这些接合处会合，其特征在于，至少一个刀具(56；113)被设计为切除刀具，该切除刀具(56；113)包括钟形刀具(62；116，118)，该钟形刀具(62；116，118)由环形盘形部件和圆柱形侧面形部件构成，其中圆柱形侧面形部件从环形盘形部件的外周边延伸到前面，在其前侧带有实际的切削刀具(65，70；120)，用于加工至少一个由为借助光合作用生长的材料的刚性再生材料构成的连接元件(1，14，21，34，38，52)和/或将要安装在所述连接元件上或彼此连接的由至少一段来自落叶类树木、松类树木、棕榈树、草或竹类植物的材料构成的杆元件(4，125，126)，如此使它们至少在选定区域获得沿规则几何体运行的表面(10，11，75，76)，由此，在杆元件(4，125，126)与连接元件(1，14，21，34，38)接合的区域内被处理的主体(4，125，126；1，14，21，34，38，52)上，分别同时形成一个至少在选定区域沿圆柱、圆锥、棱柱或棱锥的侧面(11；76)延伸的表面，以及一个至少在选定区域沿中空圆柱、中空圆锥、中空棱柱或中空棱锥延伸的表面(11；75)。
33.根据权利要求32所述的设备，所述至少一个刀具被设计为切削刀具。
34.根据权利要求32所述的设备，包括至少一个用于处理杆元件(4，125，126)的端部(73)的刀具(113)，其特征在于一种装置(84)，该装置(84)夹紧杆元件(4，125，126)，如此使其两个所述端部(73)尽可能分别平行同心地与处理设备(74)的纵轴对准。
35.根据权利要求34所述的设备，其特征在于位于夹紧装置(84)两端的用于夹持和/或安装处理刀具(113)的装置(108)。
36.根据权利要求32至35中的一项所述的设备，其特征在于用于分别沿处理设备(74)的纵轴的进给方向导引处理刀具(113)或它们的支撑件(108)的装置(111)。
37.根据权利要求32至35中的任一项所述的设备，其特征在于至少一个铣头(113)形状的切削刀具，用于加工位于杆元件(4，125，126)端部的侧面，它被设计用于同时处理杆元件(4，125，126)的内和外表面(75；76)。
38.根据权利要求37所述的设备，其特征在于，杆元件为竹竿。
39.根据权利要求32所述的设备，包括至少一个用于加工连接元件(1，14，21，34，38，52)的刀具，其特征在于，它被设计为一种绕轴线(57)旋转的带有切削刃的刀具(56)，该切削刃用于制作具有确定横截面区域的旋转对称的空腔(9)。
40.根据权利要求39所述的设备，其特征在于，切削区域被设置在环绕中心导向装置(60)的外围边界表面(64)。
41.根据权利要求40所述的设备，其特征在于，中心导向装置(60)被设计为钻孔机，从而可以在一个工作步骤中产生导向钻孔(13)和插扣空腔(9)。
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