DE102005035844B3

DE102005035844B3 - Pressure support comprises two curved bar- or concave-shaped pressure elements with two force application surfaces, where the pressure elements are connected together at their ends by connection and are formed by spring plate strips

Info

Publication number: DE102005035844B3
Application number: DE200510035844
Authority: DE
Inventors: Oliver Prof. Dr. Kraft; Roland Kappel; Claus Prof. Dr. Mattheck; Alexander Sauer
Original assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date: 2005-07-30
Filing date: 2005-07-30
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2025-07-31

Abstract

Pressure support has two curved bar- or concave-shaped pressure elements (4) with two force application surfaces (2). The pressure elements are connected together at their ends via a connection (5) and are formed by spring plate strips. The pressure elements are curved to each other in same angles, are connected between the ends via a pulling element and are radially opposite to each other. The force (3) is applied in the end side surface of the pressure elements. The connections are formed by separate components. The ends of the connection are fixed at different places in the component. Pressure support has two curved bar- or concave-shaped pressure elements (4) with two force application surfaces (2). The pressure elements are connected together at their ends via a connection (5) and are formed by spring plate strips. The pressure elements are curved to each other in same angles, are connected between the ends via a pulling element and are radially opposite to each other. The force (3) is applied in the end side surface of the pressure elements. The connections are formed by separate components. The ends of the connection are fixed at different places in the component. Each force application surface is connected via a tension member with other force application surface of other connection respectively. The ends of the pressure element are directly pushed together within the area of the connection. The pulling element: comprises plate-, chain- or rope connection (6); is changeable in its length through a member; is pre-stressed in the unloaded condition of the pressure support; and is formed by a part of the pressure element of a second pressure support. An independent claim is included for a pressure support system.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckstütze gemäß dem ersten Patentanspruch und ein Druckstützensystem gemäß dem elften Patentanspruch.The The present invention relates to a pressure support according to the first claim and a pressure support system according to the eleventh Claim.

Die vorgenannte Druckstütze und das vorgenannte Druckstützensystem umfassen Druckelemente und Zugelemente, die zu einem Fachwerk zusammengefasst sind. Andererseits stellt die vorgenannte Druckstütze ein auf Druck belastbares Fachwerkelement mit diskreten Krafteinleitungsbereichen für ein Fachwerk, d.h. ein Teil eines Fachwerks dar.The aforementioned pressure support and the aforementioned pressure support system include pressure elements and tension elements that combined to form a framework are. On the other hand, the aforementioned pressure support stops Pressure-resistant truss element with discrete force application areas for a framework, i.e. a part of a framework.

Fachwerke wie z.B. die in der DE 198 08 579 A1 offenbarten Leichtbauträger bestehen üblicherweise aus stab- oder flächenförmigen Komponenten (Fachwerkelementen), die in Knotenpunkten oder Knotenlinien, d.h. den Auflagern für die Fachwerkkomponenten, im Rahmen einer rechnerischen Auslegung als gelenkig miteinander verbunden angesehen werden. Sie sind so konzipiert, dass auftretende Kräfte im reibungsfreien Idealfall nur über die Knotenpunkte oder Linien in die Fachwerkelemente eingeleitet und als Zug- oder Druckbelastung in diesen in Stab- oder Flächenrichtung übertragen werden, wobei über die gelenkigen Verbindungen zwischen Komponenten, d.h. den Auflagern der Fachwerkelementen, idealer weise keine Biegemomente übertragen werden. Fachwerke müssen statisch bestimmt sein, d.h. sie umfassen im Allgemeinen mindestens drei zu einem Dreieck zusammengesetzte Fachwerkelemente, an den sich weitere Fachwerkelemente anschließen. Üblicherweise strebt man in den Fachwerkelementen zwischen jeweils zwei Auflagern eine einachsige Beanspruchung (Zug oder Druck) an, was im Idealfall mit Querschnitten der Fachwerkelemente mit einer Symmetrie um die Verbindungslinie zwischen den beiden Auflagern und, im Falle von Druckelementen, verbunden mit einem hohen Flächenträgheitsmoment (z.B. Profilträger, Hohlprofile) realisierbar ist.Trusses such as those in the DE 198 08 579 A1 Lightweight substrates disclosed usually consist of rod-shaped or sheet-like components (truss elements) which are considered to be hinged together in nodal points or nodal lines, ie the supports for the truss components, within the framework of a mathematical design. They are designed so that occurring forces are introduced in the friction-free ideal case only via the nodes or lines in the truss elements and transmitted as tensile or compressive load in these in bar or surface direction, via the hinged connections between components, ie the supports of the truss elements Ideally, no bending moments are transmitted. Trusses must be statically determined, ie they generally comprise at least three truss elements joined together to form a triangle, to which other truss elements follow. Usually one strives in the truss elements between each two supports a uniaxial stress (train or pressure), which ideally with cross sections of the truss elements with a symmetry about the connecting line between the two supports and, in the case of printing elements, connected to a high moment of area moment ( Eg profile carrier, hollow sections) can be realized.

Versagen tritt bei Fachwerken durch Überbelastung mindestens einer Fachwerkkomponente ein. Beispielswiese versagt mindestens eine Fachwerkkomponente unter einer zu hohen Druckbelastung und knickt dabei seitlich aus. Hierbei liegt es in der Natur der Sache, dass ab einer Grenzbelastung ein mit massiver Formänderung verbundenes Versagen abrupt, d.h. instabil eintritt, auch wenn das Fachwerk aus einem duktilen Material (z.B. Baustahl) hergestellt ist. Gegenreaktionen wie eine Entlastung des Fachwerks sind oftmals nicht möglich, da ein durch die vorgenannte Überbelastung entstandener Schaden aufgrund vorgenannter Formänderung im Fachwerk eine erhebliche Instabilität hervorruft. Häufig ist dabei allein das Eigengewicht des Fachwerks für eine Überbelastung der verbleibenden Komponenten und damit für eine vollständige Zerstörung des Fachwerks ausreichend.to fail occurs in trusses by overloading at least one truss component. Example meadow fails at least one truss component under too high a pressure load and buckles sideways. It is in the nature of things that from a limit load one with a massive change in shape connected failure abruptly, i. unstable, even if that Truss made of a ductile material (such as mild steel) is. Counter-reactions such as relieving the framework are often not possible, as a result of the aforementioned overload incurred damage due to the aforementioned change in form in the framework a considerable instability causes. Often is alone the weight of the framework for an overload the remaining components and thus for complete destruction of the Truss sufficient.

Druckstützen für Fachwerke sind daher oftmals gegen Knickung resistente Profilstangen, die zwar mit einer gezielt einstellbaren erhöhten Steifigkeit aufwarten, aber das vorgenannte abrupte Versagen nicht verhindern.Pressure supports for trusses are therefore often resistant to buckling profile bars, although come up with a specifically adjustable increased rigidity, but not prevent the aforementioned abrupt failure.

Ausgehend davon liegt die Aufgabe der Erfindung darin, eine Druckstütze oder Druckstützensystem der vorgenannten Art zwischen zwei oder mehreren Krafteinleitungsbereichen vorzuschlagen, die auf eine Überbelastung nicht auf vorgenannte Weise abrupt und instabil reagiert.outgoing It is the object of the invention is a pressure support or Pressure Support System of the aforementioned type between two or more force introduction areas to suggest that an overload not abruptly and unstably reacting in the aforementioned manner.

Die Aufgabe wird mit einer Druckstütze und einem Druckstützensystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 bzw. 11 gelöst. Unteransprüche geben dabei vorteilhafte Ausgestaltungen wieder.The Task is with a pressure support and a pressure support system with the features of claim 1 or 11 solved. Subclaims give it advantageous embodiments again.

Die Erfindung geht von einem Druckstütze zwischen Krafteinleitungsbereichen aus, die mindestens zwei Druckelemente zwischen den Krafteinleitungsbereichen aufweist. Ferner umfasst die Druckstütze mindestens ein Zugelement, das mindestens zwei Druckelemente zwischen den Krafteinleitungsbereichen miteinander verbindet und gegeneinander, d.h. relativ zueinander führt. An den Angriffspunkten der Zugelemente an den Druckelementen befinden sich keine Knickpunkte oder Gelenke im Druckelement, was in vorteil hafter Weise eine Knickgefahr der Druckelemente außerhalb der Angriffspunkte reduziert und die Steifigkeit erhöht.The Invention goes from a pressure support between Force introduction areas, the at least two pressure elements has between the force introduction areas. Further includes the pressure support at least one tension element, the at least two pressure elements between connects the force introduction areas and against each other, i. relative to each other leads. At the points of attack of the tension elements on the pressure elements are no kinks or joints in the pressure element, which is advantageous in advantage There is a risk of buckling of the printing elements outside the points of attack reduces and increases rigidity.

Die Krafteinleitungsbereiche befinden bevorzugt an den Enden der Druckelementkomponenten, wobei die Druckelemente endseitig über Verbindungen miteinander verbunden sind. Die Verbindung kann eine einfache Bündelung (z.B. bei zusammenstoßenden und miteinander verbundenen Enden) der Druckelemente ohne zusätzliches Bauteil oder aber auch durch eine separate Komponente gebildet sein. Stabförmige Druckelemente mit je zwei Enden sind beispielsweise zwischen zwei Verbindungen parallel geschaltet, wobei deren Enden pro Verbindung an unterschiedlichen Stellen in einer separaten Komponente eingesetzt werden können. Zur Verbesserung der Stabilität gegenüber Scherbewegungen der beiden Komponenten gegeneinander werden die Krafteinleitungsbereiche über Zugelemente mit anderen Krafteinleitungsbereichen der jeweils anderen Verbindung (gegenüberliegenden Komponente) verbunden.The Force introduction areas are preferably located at the ends of the pressure element components, wherein the pressure elements end over Connections are interconnected. The connection can be a simple bundling (For example, in colliding and interconnected ends) of the printing elements without additional Component or else be formed by a separate component. Rod-shaped pressure elements with two ends, for example, between two connections connected in parallel, their ends per connection to different Jobs can be used in a separate component. to Improvement of stability across from Shear movements of the two components against each other are the Force introduction areas over Tensile elements with different force introduction areas of each other Connection (opposite Component).

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung umfasst eine gekrümmte oder gewölbte Gestaltung der Druckelemente zwischen den Krafteinleitungsbereichen, die je Druckelement vorzugsweise nur in eine radiale Krümmungsrichtung ausgerichtet ist, d.h. in diesem Fall z.B. S-förmige oder wendelförmige Gestaltungen ausschließen würde. Dies hat zur Wirkung, dass durch eine Durchbiegung oder Auswölbung der Druckelemente eine Vorzugsrichtung vorgegeben ist. Die vorgenannten Zugelemente wirken in einer Richtung, vorzugsweise als steife biegeschlaffe Elemente wie Seil oder Kettenverbindungen, der zunehmenden Ausbauchung der Wölbung oder Biegung entgegen.An essential feature of the invention um summarizes a curved or curved design of the pressure elements between the force application areas, which is preferably aligned per pressure element only in a radial direction of curvature, ie in this case would exclude, for example, S-shaped or helical configurations. This has the effect that a preferred direction is predetermined by a deflection or bulge of the printing elements. The aforementioned tension elements counteract in one direction, preferably as stiff limber elements such as rope or chain links, the increasing bulging of the curvature or bending.

Damit die gebogenen Druckelemente zwischen den Krafteinleitungsbereichen durch die Zugelemente wirksam geführt werden können, müssen diese nicht nur an den Druckelementen angreifen, sondern eine weitere Ausbiegung in der vor genannten Vorzugsrichtung behindern. Vorzugsweise ist jedes Zugelement zwischen zwei Druckelementen in die vorgenannten Vorzugsrichtungen ausgerichtet. Ebenso vorzugsweise wölben sich die Druckelemente dabei in gleichen Winkeln zueinander auseinander, d.h. die Vorzugsrichtungen erstrecken sich strahlenförmig und gleichen Winkelstellungen zueinander von einem gemeinsamen Schnittpunkt aus radial nach außen. Verbindet ein Zugelement zwei gleichartige Druckelemente, ist diese zwischen den beiden Angriffspunkten an den Druckelementen vorzugsweise geradlinig, d.h. die vorgenannte Winkelstellung beträgt dann in mit Bezug auf einen nicht eindeutig identifizierbaren Schnittpunkt stets 180°. Bei drei, vier, fünf oder sechs gleichartigen Druckelementen erstrecken sich die Vorzugsrichtungen dann ausgehend vom Schnittpunkt in einer jeweils bevorzugten Winkelstellung von ca. 120°, 90°, 72° bzw. 60° sternförmig auseinander.In order to the curved pressure elements between the force application areas can be performed effectively by the tension elements, they must not just attack the printing elements, but another Hinder deflection in the aforementioned preferred direction. Preferably is any tension element between two pressure elements in the aforementioned Aligned preferred directions. Also preferably bulge the printing elements at equal angles to each other, i.e. the preferred directions extend radially and same angular positions to each other from a common point of intersection out radially to the outside. If a tension element connects two similar pressure elements, this is between the two points of attack on the printing elements preferably rectilinear, i. the aforementioned angular position is then with respect to an inconclusive intersection always 180 °. At three, four, five or six similar printing elements extend the preferred directions then starting from the intersection in a preferred angular position of about 120 °, 90 °, 72 ° or 60 ° apart in a star shape.

Jedes Zugelement hat damit die Aufgabe, die Wölbung der Druckstütze am Angriffspunkt zu führen und der durch eine Druckbelastung auf die Druckstütze hervorgerufenen Bestrebung einer weiteren Auswölbung eine Gegenkraft entgegenzusetzen. Es liegt daher auch im Rahmen der Erfindung, die Druckstütze auch mit mindestens drei nicht gleichartigen, d.h. sich im Querschnitt und/oder der Krümmung unterscheidenden Wölbungen auszustatten, wobei die vorgenannte sternförmige Winkelstellung nicht mit den vorgenannten gleichen Winkeln zwischen den Vorzugsrichtungen ergeben. Wesentlich hierbei ist es jedoch, dass sich die Vorzugsrichtungen so ausgerichtet sind, dass sich die vektoriell addierten Auswölbungskräfte ohne Entstehung neuer Querkräfte oder Drehmomente in der Druckstütze insgesamt kompensieren. Insofern liegt es ebenfalls im Rahmen der Erfindung, bei mehreren, vorzugsweise mehr als vier Druckelementen, die mit einem Zugelement (z.B. Seilverbindung) verbunden sind, mehr als einen der vorgenannten Schnittpunkte (z.B. durch einen Knoten) vorzusehen, d.h. Unter verzweigungen der Zugelemente (z.B. durch verzweigende Seilverbindungen) vorzusehen.each Tensile element thus has the task, the curvature of the pressure support at the point of application respectively and caused by a pressure load on the pressure support Aspiration to further bulge to oppose an opposing force. It is therefore also in the context the invention, the pressure support also with at least three non-similar, i. in cross section and / or the curvature distinctive vaults equip, wherein the aforementioned star-shaped angular position is not with the aforementioned equal angles between the preferred directions result. However, it is essential here that the preferred directions are aligned so that the vectorially added bulge forces without Emergence of new lateral forces or torques in the pressure support as a whole compensate. In this respect, it is also within the scope of the invention, in the case of several, preferably more than four, pressure elements which coincide with are connected to a tension member (e.g., cable connection), more than to provide one of the aforementioned intersections (e.g., by a node), i.e. Branching the tension elements (e.g., branching rope connections) provided.

Grundsätzlich sind auch Druckstützen denkbar, bei dem die Druckelemente sich nicht nach außen wölben, sondern nach innen gebogen sind, wobei ein Übertragungselement entsprechend dem Zugelement eine Druckbelastung aufzunehmen hätte. Eine derartige Gestaltung ist jedoch vor allem aufgrund der im Bereich der Angriffspunkte für die Übertragungselemente geringer Querschnittsbreite insgesamt nicht sehr kippsicher und eignet sich vorzugsweise nur mit einer entsprechenden Kippsicherung für eine Übertragung größerer Druckkräfte.Basically also pressure supports conceivable in which the pressure elements do not bulge outward, but are bent inwardly, with a transmission element accordingly the tension element would have to absorb a compressive load. Such a design However, this is mainly because of the attack points for the transmission elements small cross-sectional width overall not very tip over and is preferably only with a corresponding anti-tipper for transmission greater pressure forces.

Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung liegt darin, die Druckstütze als Fachwerk so zu gestalten, dass kein belastetes Druckelement bei Überschreitung einer Überlast abrupt einknickt und sofort seine Stabilität einbüßt, sondern eine kontrollierte Nachgiebigkeit aufweist. Eine Überbelastung des Fachwerks führt dabei in vorteilhafter Weise nicht mehr zwangsläufig zu der vorgenannten weitgehenden oder vollständigen Zerstörung des Fachwerks.One Another basic idea of the invention lies in the pressure support as Timber framework designed so that no loaded pressure element when exceeded an overload abruptly collapses and immediately loses its stability, but a controlled yielding having. An overload of the truss leads doing in an advantageous manner no longer inevitably to the aforementioned extensive or complete destruction of the truss.

Durch die exzentrisch zur Verbindungslinie zwischen den Krafteinleitungsbereichen (z.B. über die Verbindungen) erstreckenden Querschnitte eines jeden Druckelements entsteht in diesem bei Belastung ein mehrachsiger Spannungszustand (Druck und überlagerte Biegemomente).By the eccentric to the connecting line between the force application areas (e.g., via the Compounds) extending cross sections of each printing element arises in this under load a multiaxial stress state (Pressure and superimposed Bending moments).

Grundsätzlich neigen Druckbögen wie die vorgenannten Bogen- oder Schalenförmige Elemente zu einer weiteren Auswölbung oder Ausbeulung, wenn sie über ihre Enden zwischen zwei Auflagern auf Druck belastet werden. Der sich exzentrisch zur Verbindungslinie zwischen den beiden Auflagern erstreckende Druckbogenverlauf bewirkt im Druckbogen zusätzlich zu der Druckbelastung eine überlagerte Biegemo mentverteilung und damit die vorgenannte Vorzugsrichtung der Biegung.Basically tend spreads like the aforementioned sheet or cup-shaped elements to another bulge or bulge when over their ends are subjected to pressure between two supports. Of the eccentric to the connecting line between the two supports extending signature course causes in the sheet in addition to the pressure load a superimposed Bending element distribution and thus the aforementioned preferred direction the bend.

Allein durch den Einsatz eines bogenförmigen Druckelements ergibt sich eine definierte Verformung in nur eine Richtung und damit eine besser kontrollierbare Verformung bis hin zum Fachwerkversagen durch Überlastung. Vorzugweise weist jedes Druckelement ein hohes elastisches Durchbiegevermögen auf, was nicht nur durch ein Material mit großer Streckgrenze und elastischer Nachgiebigkeit erreichbar ist sondern durch ein gerichtetes niedriges Flächenträgheitsmoment zusätzlich gefördert wird.Alone through the use of an arcuate Pressure element results in a defined deformation in only one Direction and thus a more controllable deformation up to truss failure due to overload. Preferably, each pressure element has a high elastic deflection capacity, not only by a material with high yield strength and elastic Compliance is achievable but by a directed low area moment of inertia additionally promoted becomes.

Vorteilhafterweise ist das Profil der Druckelemente sicher gegen abruptes Einknicken, d.h. es verbiegt sich ohne oder nur geringe Änderungen des Querschnitts bis zu einem Versagen durch Bruch oder plastischer Verformung. Deshalb werden die Druckelemente durch Federblechstreifen gebildet.Advantageously, the profile of the pressure elements is safe against abrupt buckling, ie it bends without or only small changes in the cross-section to failure by fracture or plastic deformation. That is why the Pressure elements formed by spring strip.

Die Erfindung wird beispielhaft mit Ausführungsformen anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigenThe The invention will be exemplified with embodiments with reference to the following Figures closer explained. Show it

1a und b eine Druckstütze gemäß dem Stand der Technik mit einem geraden Druckelement vor (a) und nach (b) Überschreiten der Knickspannung, 1a and b a pressure support according to the prior art with a straight pressure element before (a) and after (b) exceeding the bending stress,

2a und b eine Druckstütze in einfacher Ausführungsform im unbelasteten (a) und einem belasteten Zustand (b), 2a and b a pressure support in a simple embodiment in the unloaded (a) and a loaded state (b),

2c ein Kraft-Verformungs-Diagramm für eine Druckstütze nach 2a und b, 2c a force-deformation diagram for a pressure support after 2a and b,

3a und b zwei weitere Ausführungsformen einer Druckstütze sowie 3a and b two further embodiments of a pressure support as well

4a und b zwei Ausführungsformen eines Druckstützsystem. 4a and b two embodiments of a pressure support system.

Herkömmliche Druckstützen (vgl. 1a) umfassen im Wesentlichen ein einziges Kraftübertragungselement 1 zwischen zwei Lasteinleitungsbereichen 2 an den beiden Enden zur Einleitung von Kräften 3. Ist das Kraftübertragungselement als Druckelement für die Übertragung von Druckkräften ausgelegt, versagt das Kraftübertragungselement bei Überschreitung einer kritischen Knicklast durch ein abruptes Ausknicken (vgl. 1b). Eine nahe liegende konstruktive Versteifung eines Druckelements durch ein profilierten Elementquerschnitt, z.B. ein Hohlprofil, mit einem höheren Flächenträgheitsmoment führt zwar zu erhöhten Knicklasten, aber auch zu einer wesentlich steiler abfallenden Belastbarkeit nach Überschreiten der Knicklast und damit noch zu einer Beschleunigung des abpupt eintretenden Unkontrollierbarkeit des Versagensfalls.Conventional pressure supports (cf. 1a ) essentially comprise a single power transmission element 1 between two load introduction areas 2 at the two ends for the introduction of forces 3 , If the force transmission element designed as a pressure element for the transmission of compressive forces, the force transmission element fails when exceeding a critical buckling load by an abrupt buckling (see. 1b ). Although a constructive stiffening of a pressure element by a profiled element cross section, such as a hollow profile, with a higher moment of inertia leads to increased buckling loads, but also to a much steeper falling load capacity after exceeding the buckling load and thus to an acceleration of abpupt occurring uncontrollability of the failure case ,

Insofern stellt die Erfindung bereits in ihrer einfachsten Ausführungsform gemäß 2a eine wesentliche Verbesserung dar. Sie besteht aus zwei gebogenen Druckelementen 4, die an Ihren Enden eine Verbindung 5 eingehen, wobei die Verbindungen mit den Enden die Krafteinleitungsbereiche 2 bilden. Die Ausbiegungen der beiden Druckelemente sind voneinander weg in entgegen gesetzter Richtung ausgerichtet und werden durch eine Seilverbindung 6 als biegeschlaffes Zugelement 8, das zwischen zwei Angriffspunkten 7 am Druckelement angreifend diese relativ zueinander führt, in einem weiteren Ausbiegen behindert (vgl. 2b).In this respect, the invention already in its simplest embodiment according to 2a a substantial improvement. It consists of two curved printing elements 4 that connect at your ends 5 enter, with the connections with the ends of the force introduction areas 2 form. The bends of the two pressure elements are aligned away from each other in the opposite direction and are by a cable connection 6 as a limp tension element 8th that is between two points of attack 7 acting on the pressure element this leads relative to each other, hindered in a further bending out (see. 2 B ).

Wesentlich ist aber, dass die Erfindung nicht nur ein erheblich höheres Flächenträgheitsmoment aufweist, sondern auch bei einer Überbelastung nicht abrupt versagt. Wie in 2b dargestellt, kommt es mit zunehmender Belastung der Druckstütze im Bereich der nicht durch die Seilverbindung 6 abgestützten Bereiche der Druckelemente 4 zwar auch zu einer, wenn auch lokalen Ausbeulung, die Druckelemente werden jedoch an den Angriffpunkten 7 gestützt. Die nicht geführten Bereiche der Druckelemente zwischen den Krafteinleitungsbereichen und den Angriffspunkten sind gegenüber der Druckstütze gem. 1a und b erheblich kürzer. Eine Reduzierung des Flächenträgheitsmoments der Druckstützen in Hinblick auf die Druckstützensteifigkeit ist daher nicht nur tolerierbar, sondern in Hinblick auf ein allmähliches durch plastisches Verbiegen und nicht abrupt durch Knicken einsetzendes Versagen der Druckstütze sogar erwünscht. Vorzugsweise sind die Druckstützen aus einem duktilen Material mit einer Vorzugsbiegerichtung, wie z.B. Vollprofile mit rechteckigem Querschnitt wie Bandstahl.It is essential, however, that the invention not only has a considerably higher area moment of inertia, but also does not abruptly fail even when overloaded. As in 2 B shown, it comes with increasing load on the pressure support in the area of not through the cable connection 6 supported areas of the printing elements 4 Although also to a local, although local bulge, but the pressure elements are at the points of attack 7 supported. The non-guided areas of the pressure elements between the force application areas and the points of attack are compared to the pressure support gem. 1a and b considerably shorter. Reducing the area moment of inertia of the pressure struts with respect to pylon stiffness is thus not only tolerable, but even desirable in view of a gradual failure of the pressure strut due to plastic bending rather than abrupt kinking. Preferably, the pressure supports are made of a ductile material having a preferential bending direction, such as solid sections of rectangular cross-section such as steel strip.

Die Erfindung sieht zudem im Bereich der Angriffspunkten 7 keine Knickung der Druckelemente vor, sondern eine Übertragung eines Drehmoments in die angrenzenden Druckelementbereiche. In Folge dieses Drehmoment kommt es zu S-förmigen Krümmungswechseln 9 im Druckelement und allein damit schon zu einer vorteilhaften Widerstandserhöhung gegen die vorgenannten Ausbeulungen, verbunden mit einer höheren Steifigkeit der Druckstütze. Auf vorteilhafter Weise wandern die Krümmungswechsel 9 mit zunehmender Druckbelastung von den Angriffspunkten 7 weg, was eine zunehmende Steifigkeit der Druckstütze hervorruft und auch Dehnungsverhalten kontrollierbar gestaltet. Die Federkennlinie gestaltet sich bis zum Erreichen einer Versagensbelastung progressiv, wobei eine feste Einspannung der Enden der Druckelemente in der Verbindung auch in den Druckeinleitungsbereichen zu Krümmungswechseln der vorgenannten Art und basierend auf dem gleichen Effekt zu einer weiteren Progression der Versteifung der Druckstütze führt.The invention also looks in the area of the attack points 7 no buckling of the printing elements before, but a transmission of torque in the adjacent pressure element areas. As a result of this torque, there are S-shaped curvature changes 9 in the pressure element and alone with it already to an advantageous increase in resistance against the aforementioned bulges, combined with a higher rigidity of the pressure support. Advantageously, the curvature changes 9 with increasing pressure load from the attack points 7 away, which causes an increasing stiffness of the pressure support and also makes stretching behavior controllable. The spring characteristic is progressive until reaching a failure load, with a firm clamping of the ends of the pressure elements in the connection leads to a change in the stiffening of the pressure support even in the pressure introduction areas to curvature changes of the aforementioned type and based on the same effect.

Mit Erreichen vorgenannter Versagensbelastung erfolgt eine plastische Biegedeformation der nicht geführten oder eingespannten Druckelementbereiche, d.h. kein abruptes Abknicken der Druckstütze als ganzes. Die Belastbarkeit der Druckstütze knickt je nach Auslegung nur zu einem geringen Teil, maximal zwischen 10 und 30% ein, was ein kontrolliertes Entlasten der Druckstütze ermöglicht.With Achieving the aforementioned failure load is a plastic Bending deformation of the non-guided or clamped printing element areas, i. no abrupt kinking the pressure support as a whole. The load capacity of the pressure support kinks depending on the design only a small part, a maximum of between 10 and 30%, which is allows a controlled unloading of the pressure support.

In 2c ist das auf die Maximallast Fmax normierte Kraft-Verformungs-Diagramm (normierte Kraft F/Fmax zu Durchbbiegung D in mm) der Ausführungsform nach 2a und b wiedergegeben. Nach einer anfänglichen Progression der Federkennlinien erfolgt nach einem linearen Bereich ein Bereich mit geringer steigender Kraft bei größeren Verformungen ähnlich einem Kraft-Verformungskurve eines Zugversuchs mit einem duktilen Werkstoffs mit ausgeprägtem Fließbereich. Die Druckstütze versagt ohne abruptes Knickverhalten gutartig, während eine Kurve einer Druckstütze gem. 1a und b eher der eines Zugversuchs mit spröden Werkstoffs mit der damit verbundenen Unvorhersehbarkeit bei höheren Lasten im Bereich der Streckgrenze ähnelt.In 2c is the normalized to the maximum load Fmax force-deformation diagram (normalized force F / Fmax to deflection D in mm) of the embodiment according to 2a and b reproduced. After an initial progression of the spring characteristics, after a linear region, a region of low increasing force occurs at larger deformations similar to a force-deflection curve ei A tensile test with a ductile material with a pronounced flow range. The pressure support fails without abrupt buckling behavior benign, while a curve of a pressure support acc. 1a and b more closely resembles a tensile test with brittle material with the associated unpredictability at higher loads in the yield point range.

3a und b geben alternative Gestaltungen einer Druckstütze gemäß der Erfindung wieder. Wesentliche Unterschiede zu der Grundkonzeption gem. 2a betreffen die Verbindungen 5 und die Anordnung der Zugelemente 8. Die Verbindungen sind durch zwei parallel gegenüber angeordneten Druckplatten 10 realisiert, wobei die Druckstützen als zwei voneinander weg gewölbte Bleche gelenkig an verschiedenen Bereichen der Druckplatten aufsetzen. Die linienförmigen Auflager 11 der Bleche auf den Druckplatten sind parallel zueinander ausgerichtet. Die Zugelemente umfassen Seilverbindungen, die zusätzlich als Kippsicherungen für die Druckstütze die beiden Druckelemente inklusive den Krafteinleitungsbereichen diagonal miteinander verspannen. Die Seilverbindungen sind in hierbei durch Bohrungen in den Blechen geführt und dort durch Knoten verankert. 3a and Figures 3b represent alternative configurations of a pressure support according to the invention. Significant differences to the basic concept acc. 2a concern the connections 5 and the arrangement of the tension elements 8th , The connections are made by two pressure plates arranged parallel to each other 10 realized, with the pressure supports as two mutually arched away plates hinged to different areas of the printing plates. The linear supports 11 the sheets on the printing plates are aligned parallel to each other. The tension elements comprise cable connections, which additionally brace the two pressure elements, including the force introduction regions, diagonally with one another as anti-tilt devices for the pressure support. The cable connections are guided in this case by drilling in the sheets and anchored there by nodes.

4a und b geben dagegen beispielhafte Ausführungsformen eines Druckstützensystems wieder. Sie umfassend jeweils zwei sich kreuzende Druckstützen, wobei die jeweils vier Verbindungen 5 durch Seilverbindung 6 (Zugelemente 6) in der Funktion einer vorgenannten Verbindung miteinander verbunden sind. Die vier Druckelemente 4 kreuzen sich paarweise, wobei sie an den vier Kreuzungspunkten 12 miteinander verbunden sind. Die Segmente der Druckelemente zwischen den Kreuzungspunkten bilden jeweils Zugelemente 8 der jeweils kreuzenden anderen Druckstütze. In der Ausführungsform nach 4b sind zusätzlich die jeweils diagonal gegenüberliegenden Kreuzungspunkte mit Seilverbindungen 6 miteinander verbunden (zusätzliche Stabilisierung). 4a and b, on the other hand, represent exemplary embodiments of a pressure support system. It comprises in each case two intersecting pressure supports, the four connections each 5 by rope connection 6 (tension elements 6 ) are connected together in the function of an aforementioned connection. The four printing elements 4 Cross each other in pairs, passing at the four crossing points 12 connected to each other. The segments of the pressure elements between the crossing points each form tension elements 8th the intersecting other pressure support. In the embodiment according to 4b are additionally the diagonally opposite crossing points with cable connections 6 interconnected (additional stabilization).

Durch eine Vorspannung aller Seilverbindungen gegeneinander ist in den vorgenannten Ausführungen allgemein eine erhöhte Stabilität erzielbar, welche durch eine Verteilung der Seilverbindung über die gesamte Länge bzw. Fläche der Druckelemente weiter verbessert werden kann.By a bias of all cable connections against each other is in the aforementioned embodiments generally an elevated one stability achievable, which by a distribution of the cable connection on the whole length or area the pressure elements can be further improved.

11: KraftübertragungselementPower transmission element
22: LasteinleitungsbereichLoad transfer area
33: Kraftforce
44: Druckelementpressure element
55: Verbindungconnection
66: Seilverbindungcable connection
77: Angriffspunktattackpoint
88th: Zugelementtension element
99: Krümmungswechselchanges of curvature
1010: Druckplatteprinting plate
1111: linienförmiges Auflagerlinear support
1212: Kreuzungspunktintersection

Claims

Pressure support comprising at least two curved rod-shaped or cup-shaped pressure elements ( 4 ) each with two end force application areas ( 2 ), wherein the pressure elements at their ends via a connection ( 5 ) are interconnected, the pressure elements are radially opposite and thereby diverge and between the ends via at least one tension element ( 8th ), wherein the pressure elements are formed by spring strip.

A pressure support according to claim 1, wherein the radially oppositely diverging pressure elements ( 4 ) Diverge at equal angles to each other.

A pressure support according to claim 1 or 2, wherein the connections ( 5 ) by separate components ( 10 ) are formed.

pressure support according to one of the preceding claims, wherein the ends of a Connection are used at different points in the component.

pressure support according to claim 4, wherein each force introduction area via a Tensile element with a different force introduction region of each connected to another connection.

pressure support according to one of the claims 1 to 3, wherein the ends of the printing elements in the range at least a connection directly to each other.

pressure support according to one of the preceding claims, wherein at least one tension element Plate, chain or Include cable connections.

pressure support according to one of the preceding claims, wherein at least one tension element by means in their length variable is.

Pressure support according to one of the preceding claims, wherein at least one tension element ( 8th ) is biased in the unloaded state of the pressure support.

Pressure support according to one of the preceding claims, wherein at least one tension element ( 8th ) through a part of a printing element ( 4 ) is formed of a second pressure support.

Pressure support system comprising at least two intersecting pressure supports according to one of the preceding claims, wherein the compounds ( 5 ) by tension elements ( 8th ) are interconnected.