DE102006026122A1

DE102006026122A1 - Gewölbetragsystem

Info

Publication number: DE102006026122A1
Application number: DE200610026122
Authority: DE
Inventors: Dietger Prof. Dr.-Ing. Weischede
Original assignee: WEISCHEDE HERRMANN und PARTNER; WEISCHEDE HERRMANN und PARTNER GmbH
Current assignee: WEISCHEDE HERRMANN und PARTNER; WEISCHEDE HERRMANN und PARTNER GmbH
Priority date: 2006-06-03
Filing date: 2006-06-03
Publication date: 2007-12-06

Abstract

Gewölbetragsystem, bestehend aus Zugstäben, welche an ihrem Fußpunkt orthogonal über einen Knoten mit einer Gewölbehaut verbunden sind und an ihrem Kopfpunkt mittels eines weiteren Knotens gelenkig an vier Druckstäben angebunden sind, welche untereinander gleich lang, aber länger als der Zugstab sind, in Form der Kanten einer Pyramide angeordnet sind und mit ihren Fußpunkten jeweils über einen weiteren Knoten gelenkig mit der Gewölbehaut verbunden sind, wobei an jedem weiteren Knoten weitere drei Druckstäbe angelenkt sind, welche ihrerseits jeweils wieder Teil von einer weiteren, gleichartigen, pyramidenförmigen Druckstabstruktur mit einem mittig angeordneten Zugstab sind, an welche weitere, gleichartige Pyramiden angebunden sind und zu einem Pyramidennetzwerk verknüpft sind, wobei die Zugstäbe längenverstellbar sind und in das Pyramidennetzwerk ein weiteres, gleichartiges Pyramidennetzwerk integriert ist, indem dessen Druckstäbe an denjenigen Knoten befestigt sind, an denen die Zugstäbe des Pyramidennetzwerkes aufgesetzt sind, und indem die Zugstäbe des Pyramidennetzwerkes mit hren Fußpunkten orthogonal auf diejenigen Knoten aufgesetzt sind, an denen die Druckstäbe angelenkt sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gewölbetragsystem bestehend aus Zugstäben, welche an ihrem Fußpunkt orthogonal über einen Knoten mit einer Gewölbehaut verbunden sind und an ihrem Kopfpunkt mittels eines weiteren Knotens gelenkig an vier Druckstäben angebunden sind, welche untereinander gleich lang, aber länger als der Zugstab sind, in Form der Kanten einer Pyramide angeordnet sind und mit ihren Fußpunkten jeweils über einen weiteren Knoten gelenkig mit der Gewölbehaut verbunden sind, wobei an jedem weiteren Knoten weitere drei Druckstäbe angelenkt sind, welche ihrerseits jeweils wieder Teil von einer weiteren, gleichartigen, pyramidenförmigen Druckstabstruktur mit einem mittig angeordneten Zugstab sind, an welche weitere, gleichartige Pyramiden angebunden sind und zu einem Pyramidennetzwerk verknüpft sind, ist jedoch dem Prinzip nach auch in anderen Dimensionen und Ausprägungen in den verschiedensten Branchen einsetzbar.
Als Stand der Technik sind Gewölbe im Hochbau schon seit Jahrtausenden bekannt. Im weitesten Sinne sind bereits Zelte aus Tierfellen über Traggerüsten aus Holzstangen als Anfänge des Gewölbebaues zu bezeichnen. Die Iglus der Eskimo kommen mit ihrer kuppelförmigen Gestaltung heutigen Gewölben viel näher. Steinerne Gewölbe sind zuerst durch Aufschichtung von unregelmäßigen Bruchsteinen, dann durch die Vermauerung von Ziegelsteinen immer größer geworden. Mit der Verfügbarkeit von Beton und entsprechenden Armierungen wurde ein Durchbruch in Bezug auf die erreichbare Größe und die Gestaltungsfreiheit von Gewölben erzielt.
Ein bisher nur mühevoll zu kompensierender Nachteil ist jedoch, dass der Krümmungsradius des Gewölbequerschnittes die Anfertigung von Ziegelsteinen in der möglichst genauen Form eines Kuppelsegmentes vom gewünschten Radius erfordert. Alternativ sind für gegossene Konstruktionen die Fertigung von aufwendigen Gussformen und/oder in den Krümmungsradius passenden Armierungen erforderlich. Im Vergleich zu ebenen oder kassettierten Decken und Wänden ist deshalb bisher ein Gewölbe stets das Merkmal von besonders aufwendigen und teuren Bauwerken und Innenräumen geblieben.
Aus der Baugeschichte von berühmten Kirchen ist bekannt, dass sie in ihrer ersten Ausbaustufe nur mit einer ebenen Decke versehen worden sind. Erst nach Ansammlung der (erheblichen) Geldmittel wurde das Bauwerk nachträglich eingewölbt. Auch in unserer Zeit ist es anerkanntes Allgemeinwissen, dass bei mehrgeschossigen Bauwerken mit hoher Belastung der Stockwerksdecken, wie z. B. Parkhäuser, eine Ausbildung der Decken als Gewölbe statisch von Vorteil ist; also entweder Material spart oder bei gegebener Materialmenge die Sicherheitsreserve für die Tragfähigkeit erhöht. Mangels schnell und wirtschaftlich herstellbarer und an die geforderten Stützenabstände anpassbarer Lehren sind Gewölbe jedoch nach wie vor vergleichsweise selten anzutreffen. Auch für große Versammlungsräume, insbesondere für Vortragssääle und Konzerthallen wären Gewölbe in weit höherer Anzahl als bisher willkommen, sind jedoch häufig allzu teuer.
Ein weiteres Problem, insbesondere in Versammlungsräumen ist die akustische Anpassung eines Gewölbes. Aus Kirchen ist bekannt, dass je nach Gestaltung des Gewölbes die Beschallung an einigen Punkten unerwünscht verstärkt und an anderen Punkten ebenso unerwünscht gedämpft wird. Eine Abhilfemaßnahme ist die exakte Formung des Gewölbes gemäß den akustischen Erfordernisse. Die Erreichung dieser Form ist bei den bisher bekannten Gewölben sehr aufwendig. Auch dafür wäre eine einfache und wirtschaftliche Möglichkeit zur Anpassung des Krümmungsradius ein wichtiger Fortschritt.
Ebenfalls weithin bekannter Stand der Technik ist die Annäherung einer Gewölbehaut durch einen Polyeder
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein Tragsystem zu schaffen, das aus Zugstäben, Druckstäben und einem standardisierten Knoten ein Tragsystem entstehen lässt, dessen Krümmungsradius in Punkten mit einem Mindestabstand zueinander individuell einstellbar ist. Dieses Tragsystem soll zusätzlich ein geringes spezifisches Gewicht, niedrige Kosten und eine einfache Möglichkeit zur Justage aufweisen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Zugstäbe längenverstellbar sind und in das Pyramidennetzwerk ein weiteres, gleichartiges Pyramidennetzwerk integriert ist, indem dessen Druckstäbe an denjenigen Knoten befestigt sind, an denen die Zugstäbe des Pyramidennetzwerkes aufgesetzt sind, und indem die Zugstäbe des Pyramidennetzwerkes mit ihren Fußpunkten orthogonal auf diejenigen Knoten aufgesetzt sind, an denen die Druckstäbe angelenkt sind.
Diese Konstruktion ermöglicht die individuelle Verstellung des mittleren Krümmungsradius der Gewölbehaut bzw. die Einstellung der Winkel zwischen den Flächen einer durch aneinandergesetzte Polygone angenäherten Gewölbehaut. Das vorteilhaft einfache Wirkprinzip der Grundstruktur wird am einfachsten dadurch plausibilisiert, dass die Pyramide als Grundstruktur mit dem Aufklappen eines Regenschirms verglichen wird: Der Bezug des Regenschirms ist äquivalent zu der Gewölbehaut. Die Streben des Regenschirmes entsprechen den vier Druckstäben, welche in Form der Kanten einer Pyramide gelenkig verbunden sind. Der in der Mitte dieser Pyramide angeordnete Zugstab entspricht der Haltestange des Regenschirms mit dem darauf gleitenden Knotenpunkt für die Streben. Das Verschieben dieses Knotenpunktes auf der Haltestange des Regenschirmes entspricht der Längenveränderung des Zugstabes. Der Vergleich macht deutlich, wie durch die Längenänderung des Zugstabes die Krümmung des Gewölbesegmentes stufenlos verstellt werden kann.
Durch das Aneinanderreihen von Pyramiden wird die gesamte Fläche der Gewölbehaut mit einem Tragwerk unterstützt. Ein Pyramidennetzwerk entsteht. Diese Struktur ist jedoch entlang den Verbindungslinien der Pyramiden zusammenklappbar.
Deshalb positioniert die Erfindung über diese Verbindungslinien ein weiteres, gleichartiges Pyramidennetzwerk. Damit wird der Krümmungswinkel zwischen den Pyramiden des ersten Netzwerkes über die Verbindungslinien hinweg fixiert und kann durch Veränderung der Länge der Zugstäbe des zusätzlichen Netzwerkes verändert werden. Durch Verkürzen der Zugstäbe wird die Dachhaut in das Innere der jeweiligen Pyramide hineingezogen. Dadurch reduziert sich der mittlere Krümmungsradius. Proportional zur Verkürzung der Zugstäbe überdeckt das Gewölbe eine kleiner werdende Grundfläche. Durch Verlängerung der Zugstäbe entfaltet sich das Gewölbe und breitet sich über eine entsprechend größer werdende Grundfläche aus. Die maximal abdeckbare Wohnfläche wird dann erreicht, wenn die Gewölbehaut unter einer jeden Pyramide eben ist.
Wenn die Zugstäbe über diesen Wert hinaus weiter verlängert werden, beginnt sich die Gewölbehaut in die andere Richtung auszubeulen und die Gewölbehaut wird zur Außenfläche eines Kugelsegmentes. Mit weiter steigenden Verlängerungen der Zugstäbe bewegen sich die Kanten der Gewölbehaut immer weiter aufeinander zu. In der Praxis wird der Grenzwert der maximalen Ausbeulung in den meisten Fällen voraussichtlich durch die Grenze der Verformbarkeit der Gewölbehaut limitiert werden.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Tragsystems ist, dass für das gesamte Gewölbe, unabhängig von dem jeweils geforderten Krümmungsradius, standardisierte Druckstäbe und identische Zugstäbe verwendet werden können. Bereitstellung, Montage und Justage des Gewölbes wird weiter vereinfacht, indem auch für das zweite, um eine halbe Pyramidenbreite versetzte Pyramidennetzwerk die gleichen Druckstangen verwendet werden. Das entspricht der Grundidee der Erfindung einer Vereinfachung und weiteren Standardisierung woraus sich eine Kostenreduzierung ergibt.
In konsequenter Fortsetzung dieses Gedankens ist die serienmäßige Herstellung von Druckstäben, längenverstellbaren Zugstäben sowie einem standardisierten Knoten möglich und sinnvoll.
Das Prinzip der Erfindung lässt es jedoch auch zu, dass die Stäbe von unterschiedlicher Länge sind. Sinnvoll wäre dies, wenn sich innerhalb eines Gewölbes Bereiche mit sehr geringer Krümmung abwechseln mit Bereichen sehr starker Krümmung und wenn innerhalb dieser starken Krümmung dann auch eine sehr hoch auflösende Annäherung an eine Freiformfläche durch Polyeder gewünscht wird. In diesen Fällen lässt es das Prinzip der Erfindung zu, dass gewisse Bereiche des Gewölbes im Tragwerk eine reduzierte Rasterlänge aufweisen.
Es ist prinzipiell sogar möglich, dass innerhalb einer Pyramide Stäbe von unterschiedlicher Länge verbaut werden. Dadurch wird bereits bei der Montage eine Krümmung der Gewölbehaut an dieser Stelle erreicht. Die Längenverstellung des Zugstabes übernimmt dann die Funktion einer Feineinstellung.
Für Gewölbebereiche, die entweder eben oder gleichmäßig gekrümmt, also kugelschalenförmig sind, kreuzen sich die Druckstäbe des ersten und des zweiten Pyramidennetzwerkes und berühren sich im Kreuzungspunkt.
Da bei den meisten Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Tragwerkes die Druckstäbe in Vergleich zu ihrer Länge sehr schlank sein werden, schlägt die Erfindung vor, dass im Berührungspunkt beide Druckstäbe quer zu ihrer Längsachse etwas ausgelenkt werden. Das Profil der Druckstäbe muss dann so ausgelegt sein, dass durch diese Auslenkung die Knicksicherheit nicht in unzulässiger Weise beeinträchtigt wird.
Eine optisch und statisch elegantere Alternativauslegung für diesen Berührungspunkt ist die Einfügung eines zusätzlichen Knotenpunktes. Vorgeschlagen wird, dass die Druckstäbe des zweiten Pyramidensystems im Bereich des Kreuzungspunktes mit einem Element versehen werden, welches einen Schlitz in Längsachse des Stabes aufweist.
Als eine weitere Option kann dieser Schlitz so ausgeführt werden, dass eine Klemmvorrichtung für den anderen Druckstab in dem Schlitz verschiebbar ist. Diese Klemmvorrichtung sollte quer zu den Längsachsen beider sich kreuzenden Druckstäbe verdrehbar sein. Außerdem sollte die Klemmvorrichtung sowohl auf dem durchgehenden Druckstab, als auch innerhalb des Schlitzes verschiebbar sein, da der Krümmungsradius der beiden benachbarten Gewölbeabschnitte bestimmt, an welcher Stelle sich die beiden Druckstäbe berühren. Mit dem Aufwand dieses Knotenpunktes wird erreicht, dass sich beide Druckstäbe ohne eine seitliche Auslenkung kreuzen.
Wenn das Profil der Druckstäbe jedoch eine solche Auslenkung zulässt, bevorzugt die Erfindung einen vereinfachten Knoten, bei welchem beide Druckstäbe durchlaufen und welcher auf beiden Druckstäben stufenlos verschiebbar ist. Vorgeschlagen werden insgesamt vier Halbschalen, welche entlang der Stäbe verschiebbar sind, sowie gegeneinander und quer zu den Stäben verdrehbar sind. Die insgesamt vier Teilelemente dieses Knotens werden nach der Justage von Position und Drehwinkel miteinander verschraubt. Damit die Verschraubung für jeden Drehwinkel möglich ist, sollten dafür ringsektorförmige Langlöcher vorgesehen werden. Ihr gemeinsamer Mittelpunkt liegt auf der Verdrehachse der Elemente des Knotenpunktes. Vorteilhaft an dieser Knotenausbildung ist, dass sie aus vier identischen Teilen besteht, welche dem Prinzip nach so einfach sind, dass sie sogar als Blechpressteile denkbar wären. Aber auch alle anderen, im Folgenden für Stäbe und Knoten genannten Materialen sind ebenfalls anwendbar.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Gewölbetragsystems ist ja, dass es im Vergleich mit anderen bekannten Systemen, insbesondere gegossenen Systemen oder Mauerwerksstrukturen, sehr leicht ist. Der beschreibende Begriff „Gewölbehaut" kennzeichnet, dass die sichtbare Fläche des Gewölbes aus sehr dünnem Werkstoff bestehen kann, da sie die statische Tragfunktion eines Gewölbes nicht mit übernehmen muss. Für die Auswahl des Materials der Gewölbehaut ist es deshalb vor allem von Bedeutung, dass sie – je nach Anwendung – nicht nur in einer Richtung wölbbar ist, sondern zugleich auch noch in der anderen; also dreidimensionalfrei formbar ist. Das bedeutet nicht nur eine Biegung des Materials, sondern auch eine Stauchung bzw. Streckung innerhalb der Ebene des Materials. Dem steht die Forderung nach einer Interpolation der Raumkurve zwischen dem durch die Fußpunkte vorgegebenen Gewölbe entgegen. Diese Interpolation wird am besten durch ein in sich federndes Material ausgeführt, welches jedoch nicht wesentlich in der Länge veränderbar ist. Diese beiden eigentlich konträren Forderungen lassen sich am besten dadurch zugleich erfüllen, dass ein die Raumkurve des Gewölbe interpolierendes Material in Streifen- oder Faserform zu einem Gewebe aufgearbeitet wird. Wenn die sich kreuzenden Fasern oder Streifen in diesen Punkten etwas gegeneinander verschiebbar sind, ist die Anpassung an wechselnde Krümmungsradien leicht möglich. Auch der Übergang von einer Wölbung in eine Ausstülpung ist damit erreichbar. Die Erfindung schlägt in diesem Sinne Flechtwerke aus Draht, Rundstahl, Blechstreifen oder anderen Metallprofilen vor, sowie Kunstfasern, Stroh, Reetgras, Bambus, Sisal oder andere Naturfasern sowie Papier oder Pappe sowie Baumwolle, Leinen oder andere textile Materialien sowie Holzfurnier, Holzbretter oder andere hölzerne Profile. Je nach den gewünschten Eigenschaften des Gewölbes und der gewünschten Optik der Gewölbeinnenseite ist es eine mögliche und vorteilhafte Variante, dass die Gewölbehaut nur aus einem Flechtwerk besteht. Vorteile des Flechtwerkes wären, dass seine Luftdurchlässigkeit zur Be- und Entlüftung, zur Beschallung sowie zur Unterdrückung von Schallreflexionen eingesetzt werden kann.
Wenn hingegen eine Gewölbefläche gewünscht wird, welche möglichst glatt ist, dann ist es gemäß dem aktuellen Stand der Technik möglich und sinnvoll, das Flechtwerk mit Beton, Gips, Kunststoff, Lehm oder einem anderen, bei der Verarbeitung flüssigem und danach aushärtendem Material zu beaufschlagen. Für eine zusätzliche Verstärkung der Gewölbehaut kann auch die andere Seite mit diesem Material beaufschlagt werden.
Eine alternative Gruppe von Materialien zu den vorgenannten Flechtwerken sind homogene Werkstoffe, welche in beiden Richtungen in der Ebene dehn- und verkürzbar sind. Das Material wird in gedehnten Flächenbereichen verdünnt und in gestauchten Bereichen verdickt.
Solche Materialien sind vor allem Gummi und andere plastische Kunststoffe. Wenn die Anforderung an die Gleichmäßigkeit der Oberfläche reduziert wird, zählt auch ein Vlies dazu, also ein flächiges Material, welches aus chaotisch ineinander verknäulten Fasern besteht. Bei weiterer Reduzierung der Forderungen an die Homogenität des Materials zählt auch so genanntes Streckmetall in diese Gruppe, also ein Blech, in welches parallel zueinander angeordnete Reihen von gleichmäßigen Einschnitten kurzer Länge eingebracht worden sind, wobei die Einschnitte in jeder Reihe um eine halbe Einstichlänge gegenüber der vorherigen versetzt sind. Durch Ziehen quer zu den Einstichen kann das Blech „gestreckt" werden. Die zwischen den Einstichen verbleibenden Stege werden an ihren Verbindungspunkten durch den Streckvorgang verbogen. Der Schlitz klafft auseinander und wird zu einer Raute geformt.
Das so entstandene Material kann in einigen Bereichen weiter gedehnt, also ausgebeult, und in anderen Bereichen gestaucht, also zusammengedrückt werden und ist dank dieser Eigenschaft ebenfalls als Gewölbehaut geeignet. In der erfindungsgemäßen Anwendung bietet Streckmetall dadurch Vorteile, dass die Verformung im Wesentlichen irreversibel ist. Deshalb zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Gewölbe mit Streckmetall dadurch aus, dass zwischen den Knotenpunkten eine Interpolation der Gewölbekurve durch zusätzliches, flächenselektives Verformen möglich ist.
Prinzipiell ebenfalls möglich ist es, die Gewölbehaut als Polyeder, bestehend aus aneinandergereihten Dreiecken, auszubilden. Hierbei gilt es jedoch zu beachten, dass je nach eingestelltem, mittleren Krümmungsradius die Größe der Dreiecke unterschiedlich ist. In Abhängigkeit von dem erwünschten, mittleren Krümmungsradius eines jeden Gewölbeabschnittes sind darauf zugeschnittene, dreieckige Flächenelemente vorzufertigen. Auch in dieser Konfiguration bietet ein erfindungsgemä ßes Traggerüst noch den Vorteil, dass es auf Toleranzen bei der Vorfertigung dieser Dreieckselemente eingestellt werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Gewölbetragsystem wird bei der Anwendung in Gewölben für den Hochbau vorzugsweise aus Metall ausgeführt werden. Wie im Folgenden weiter erläutert, ist das erfindungsgemäße Prinzip jedoch auch in kleineren Dimensionen für andere Anwendungen einsetzbar. Außerdem ist das Rastermaß der beiden Pyramidennetzwerke frei wählbar. Auch für sehr große Gewölbe kann ein vergleichsweise kleines Rastermaß sinnvoll sein. Zum Beispiel dann, wenn aus ästhetischen Gesichtspunkten heraus das Gewölbe häufig zwischen konvexen und konkaven Ausbildungen wechselt, also z. B. der Ausformung von Wellen innerhalb der Gewölbefläche. Je kleiner das Raster ist, desto höher ist die Anzahl der Knotenverbindungen und damit auch die Kosten. In diesen Fällen kann es einen ökonomischen Vorteil bieten, wenn Zugstäbe, Knoten und Druckstäbe aus Kunststoff, Holz oder Verbundstoffen wie Faserzement, Stahlbeton oder Holzwerkstoffen bestehen. Bei sehr kleinen, gewölbten Flächen, z. B. Möbel, Messestände, Dekorationen im Schaufensterbereich oder für andere Innenausstattungen ist es denkbar, in der Tragwerksstruktur Elemente aus Holz, Pappe oder Papier einzusetzen.
In Anwendungen mit einem künstlerischen Akzent ist ein erfindungsgemäßes Gewölbetragsystem auch einsetzbar für die ungeplante, intuitive Ausbildung von Gewölben oder Gewölbesegmenten. In solchen Fällen ist es denkbar, ein erfindungsgemäßes Tragsystem auch mit Werkstoffen für die Gewölbehaut zu kombinieren, welche in ihrer Ebene nicht dehnbar und daher nicht für die Anwendung prädestiniert sind. Beispiele sind Papier, steife Kunststofffolien und Metallfolien. An die durch das Tragsystem vorgegebene dreidimensionale Formung ist entweder durch Faltung mit Ausstülpung der zusammengefalteten Bereichen in das Tragwerk hinein oder mit Ausstülpung in den überwölbten Raum hinein möglich. Eine Alternative ist es, die zusammengefalteten Bereiche auszutrennen und das verbleibende Material der Gewölbehaut an den Schnittstellen wieder zu verbinden.
Im einfachsten Fall eines erfindungsgemäßen Tragsystems ist eine Gewölbehaut unterhalb des Tragwerkes vorhanden, welche zum überwölbten Raum hin sichtbar ist. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung ist es, auch oberhalb des Tragwerkes Gewölbehaut aufzubringen. Diese dient primär der zusätzlichen Versteifung des gesamten Gewölbesystems.
Eine Variante für höhere Festigkeit ist es, zwischen beide Gewölbehäute einen flüssigen Werkstoff hineinzupumpen, welcher nach dem Einbringen aushärtet. In diesem Falle fungieren das Gewölbetragsystem und seine beiden Dachhäute als verlorene Schalung.
Eine weitere, erfindungsgemäße Ausbildung ist ein doppelhäutiges Gewölbetragsystem durch dessen Hohlraum erhitzte oder gekühlte Luft durchgeblasen wird. Dadurch wird das Gewölbe zusätzlich als Heizkörper oder als Kühleinrichtung benutzbar. Ein derart gestalteter Heizkörper bietet den Vorteil, dass er dank seiner großen Fläche v. a. die physiologisch angenehme Strahlungswärme überträgt. Die Verwirbelung von Luft im Innenraum und die damit verbundene Aufwirbelung von Verunreinigungen und allergieauslösenden Stoffen im Innenraum wird vermieden.
Eine erfindungsgemäß ausgebildete Dachhaut ist sehr dünn. Bei Anwendungsfällen, in denen das Gewölbe zusätzlich eine akustisch dämpfende Wirkung erhalten soll, aber die Flexibilität der Dachhaut erhalten bleiben muss, schlägt die Erfindung vor, dass auf der Gewölbe haut flexible, flächige und direkt aneinander grenzende Taschen angeordnet werden. Diese Taschen werden mit Sand oder einem anderen, körnigen und rieselfähigem Material ähnlicher Dichte befüllt.
Ein sehr großes Spektrum von weiteren Anwendungen für ein erfindungsgemäßes Gewölbetragsystem wird dadurch eröffnet, dass für die Verstellung der Zugstrebe ein Abschnitt eingebaut wird, welcher seine Länge durch Verdrehen ändert. Einfach, bekannt und bewährt sind dafür Gewinde. Denkbar ist, dass der drehbare Abschnitt auf beiden Seiten mit einem Außengewinde versehen wird, welches in Innengewinde im nicht rotierenden Abschnitt der Zugstrebe eingreift. Ebenso möglich ist es, dass der drehbare Teil nur auf einer Seite ein Gewinde trägt und an seiner anderen Seite drehbar gelagert ist. Beide Varianten können durch das Einstecken von Hebeln in Bohrungen, durch die Ausbildung eines Sechskantes und einen darauf angesetzten Maulschlüssel, durch die Ausbildung von Flügeln oder durch andere, z. B. aus der Schraubtechnologie bekannte Kupplungselemente in Drehung versetzt werden.
Eine weitere Möglichkeit zur Verdrehung ist ein Zahnrad, welches konzentrisch zur Drehachse befestigt wird. Über dieses Zahnrad kann ein Einzelantrieb der Zugstrebe eingreifen. Wenn sämtliche Zugstreben eines Gewölbes mit Einzelantrieben zur Verstellung ausgerüstet werden und wenn diese Einzelantriebe aus der Ferne verstellbar sind, kann die Wölbung in bestimmten Bereichen des Tragsystems verändert werden. Denkbar ist es, die Ansteuerung der Antriebe mit Istwert-Gebern für die aktuelle Position zu versehen und diese Information einer elektronischen Steuerungseinheit einzuspeisen, welche über die geeignete Hard- und Software zur Berechnung der Gewölbekrümmung aus der eingestellten Länge der Zugstrebe verfügt. Dann ist es denkbar, dass mit Hilfe der Steuerung über ein erfindungsgemäßes und mit diesen Sonderausstattungen ausgerüstetes Gewölbetragsystem, z. B. eine Wellenbewegung herüberläuft oder andere Formen eingestellt und kontinuierlich verändert werden können.
Als Alternative zu separaten Antrieben für jede einzelne Zugstrebe ist jedoch auch die mechanische Verbindung der Antriebe sinnvoll. Dafür bietet sich eine Verbindung über Schnecken- oder Kegelräder an, weil diese quer zur Drehachse der Zugstrebe angeordnet werden können. Dadurch ist es möglich, mit einer einzigen biegsamen Welle mehrere Schnecken- oder Kegelräder zu verbinden. Wegen der durch geänderte Krümmung verursachten Abstandsänderung benötigt diese biegsame Welle zwischen jedem Abtrieb noch einen zusätzlichen Längenausgleich. Durch Verdrehung der biegsamen Welle werden also gleichzeitig alle daran angeschlossenen Zugstreben in ihrer Länge verändert, also alle Pyramiden in einer Reihe neu eingestellt.
Wenn ein erfindungsgemäßes Gewölbetragsystem in seinen beiden Pyramidennetzwerken sämtliche Zugstreben auf zuvor geschilderte Weise mit drehbaren Wellen verknüpft, wenn alle drehbaren Wellen wiederum rotativ miteinander verkuppelt sind und wenn die Übersetzungsverhältnisse in allen Punkten identisch sind, dann wird sich bei Drehung aller Wellen aus dem ebenen Zustand des Gewölbetragsystems ein Kugelsegment formen. Der Radius dieses Kugelsegmentes wird proportional zur Verdrehung der Zugstreben immer kleiner. Die Drehrichtung bestimmt, ob sich die Innen- oder die Außenseite eines Kugelsegments herausbildet.
Denkbare Anwendungen für eine solche Konfiguration wäre z. B. ein Sonnenschutz für ein Stadion. Der Sonnenschutz wird dadurch aktiviert, dass mehrere Kugelsegmente oberhalb der Sitzreihen des Stadions zu einem einzigen, das gesamte Stadion überdeckenden Kugelsegment zusammengefahren werden. Sobald kein Sonnenschutz mehr erforderlich ist, werden die einzelnen Kugelsegmente zu Ebenen umgeformt und z. B. an der Außenfläche des Stadions abgelegt. Je nach Form des Stadions können die Segmente auch in eine Zylindersegmentform transformiert werden. Dieses Beispiel ist nur eines aus der sehr großen Anzahl von weiteren interessanten und vorteilhaften Anwendungen erfindungsgerechter Gewölbetragsysteme.
Ein anderer Anwendungsbereich sind gewölbte Flächen im Bauwesen, die nur bei der Errichtung des Bauwerks auf eine bestimmte Wölbung eingestellt werden und dann in dieser Form unverändert genutzt werden. Beispiele sind die Überwölbung von Wohn- und Arbeitsräumen, Versammlungsräumen und anderen Innenräumen zum Aufenthalt von Menschen, die Abdeckung von Vorratsräumen, Lagern, Parkhäusern, Kellner, Schleusenkammern, Kläranlagen und anderen Funktionsräumen, die wetterfeste Überdachung von Wohnhäusern, Büros, Schulen, Terminals und anderen Hochbauten, die dauernde Überdachung von Eingängen, Wartehäuschen, Treppen, Terrassen, Brücken, Stadien, Fußgängerzonen, Bahnsteigen und anderen Außenbereichen sowie der Bau von Wänden für Innenräume oder von Zelten.
Eine weitere vorteilhafte Anwendung ist die Benutzung eines erfindungsgemäßen Gewölbetragsystems als Gussform im Hochbau für Dome, Kuppeln, Decken und Pfeiler, in anderen Bereichen zur Herstellung von Behältern, Gehäusen und Abdeckungen bis hin zu Geschirren sowie für alle anderen dreidimensional geformten Flächen.
Die Besonderheit ist, dass eine einmal eingestellte Gussform entweder mehrfach abgegossen werden kann, um identische Teile zu erhalten oder das jedes Teil eine neue, in Details veränderte Form erhält.
Ein erfindungsgemäßes Gewölbetragsystem kann auch in vielen anderen Bereichen als Traggerüst für unveränderbare Wölbungen individuell angepasst und in dieser Form zum dauernden Verbleib eingebaut werden. Beispiele sind die Wölbungen von Schiffsrümpfen, Flugzeugrümpfen, Tragflügeln, Kfz-Karosserien, Eisenbahnwagen und anderen Verkehrsmitteln, von Antennenreflektoren, chemischen Anlagen, Windkanälen, Windkraftanlagen, Wasserkraftanlagen, Rohrabzweigungen, Schornsteinen und anderen Ingenieurbauten, von Toren, Möbeln, Vordächern und anderen Ausstattungen von Wohn- und Bürobauten, von Messeständen, Statuen und anderen Kunst- und Dekorationsobjekten.
Besonders spektakulär sind Applikationen, bei denen das erfundene Gewölbetragsystem zur fortwährenden Änderung von Flächenkrümmungen je nach Betriebszustand eingestellt wird. Zusätzlich zu dem bereits erwähnten Beispielen ist die Anwendung denkbar für Sonnen-, Licht- und/oder Regenschutzdächer, für Betten, Abstützungen bei Knochenbrüchen, Sitze bei Rückenleiden und andere medizinische Hilfsmittel, für Segel, Ruder, Stabilisierungsflossen, Verstellpropeller und andere hydrodynamische Hilfsmittel bei Wasserfahrzeugen, für den Ersatz von Landeklappen und absenkbaren Nasen von Tragflügeln, für Ruder, Grenzschichtzäune und andere aerodynamische Hilfsmitteln, bei Luftfahrzeugen, für Wechselbedachungen und aerodynamische Hilfsmittel wie Spoiler und Luftführungen von Personen und Lastkraftwagen, sowie für dreidimensional gewölbte, flächige Elemente in anderen Bereichen.
Im Folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden. Die abgebildeten Beispiele sollen die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigen in schematischer Darstellung:
1 Aufsicht auf eine Pyramide aus Druckstäben mit einem Zugstab in der Mitte
2 Pyramidennetzwerk aus aneinander gereihten Pyramiden als Vorstufe
3 Um eine halbe Pyramidenbreite verschobenes, zweites Pyramidennetzwerk
4 Vollständig ausgebildetes Gewölbetragsystem aus den beiden zuvor abgebildeten und jetzt ineinander verschränkten Pyramidennetzwerken
5 Knotenpunkt zur Kreuzung von zwei Druckstäben
6 Klemmvorrichtung für sich kreuzende, durchlaufende Druckstäbe
7 Verstellung von zwei Zugstäben über Schneckentrieb und biegsame Welle
Die Figuren zeigen im Einzelnen:
1 gibt in perspektivischer Darstellung den Blick auf die Ecke einer kugelsegmentförmig geformten Gewölbehaut wieder. Auf deren Ecke ist eine Pyramide 40 vollständig dargestellt. An der rechten und an der hinteren Seite dieser Pyramiden schließen sich weitere, nur z. T. dargestellte Pyramiden an. Zu sehen ist, wie die vier Druckstäbe 4 in einem Knotenpunkt 3 zusammenlaufen. Dieser Knotenpunkt ist am Kopfpunkt 12 des Zugstabs 1 befestigt. In der Mitte des Zugstabs 1 ist ein Gewinde zu seiner Längenverstellung angedeutet. Der Fußpunkt 11 des Zugstabs 1 ruht auf einem weiteren Knoten 3. In 1 sind dessen Anlenkpunkte für weitere Druckstäbe noch frei. Mit gepunkteten Linien ist zum einen das Raster dargestellt, auf welchem die Zugstäbe angeordnet sind. Diese gepunkteten Linien sind zugleich die Verbindungslinien an denen sich die Pyramiden aneinander anreihen und zu einem Netzwerk verbinden.
2 zeigt die Gesamtansicht des in 1 nur mit einer Ecke dargestellten Gewölbetragsystems. Der in 1 gezeigte Ausschnitt ist in 1 die links unten dargestellte Ecke.
In 2 ist ein Pyramidennetzwerk aus vier Pyramiden in der Breite und drei Pyramiden in der Tiefe zu erkennen. Insgesamt also zwölf Pyramiden 40, die ein Pyramidennetzwerk 400 formen. In 2 ist zu erkennen, dass entlang jeder zweiten, gepunkteten Verbindungslinie, welche diejenigen Knoten verbinden, die direkt auf der Gewölbehaut angeordnet sind und in 2 keine Zugstäbe 1 tragen, lediglich die Gewölbehaut 2 das tragende Element ist. Entlang diesen Linien ist das in 2 dargestellte (erste) Pyramidennetzwerk instabil. 2 macht anschaulich, dass zur Versteifung des Gesamtsystems diese Linien mit einem weiteren Tragsystem überbrückt werden müssen. Dieses zusätzliche Tragsystem wird der Übersichtlichkeit halber zunächst einmal für sich alleine in 3 gezeigt.
In 3 sind 3 × 2 = 6 Pyramiden gleicher Größe auf der Gewölbehaut 2 eingezeichnet. Im Unterschied zum Pyramidennetzwerk 400 ist das Pyramidennetzwerk 500 um eine halbe Pyramidenbreite von den Rändern der Gewölbehaut 2 eingerückt. Außerdem weisen die Druckstäbe einen Knotenpunkt 6 auf. Durch diesen Knotenpunkt 6 sind die Druckstäbe 5 von den ansonsten gleichen Druckstäben 4 zu unterscheiden.
4 ist durch die Überlagerung der 2 und 3 entstanden. Diese Überlagerung entspricht der Integration des zweiten Pyramidennetzwerks 500 in das erste Pyramidennetzwerk 400. Da die Gewölbehaut 2 in der in 4 dargestellten Konfiguration in beide Richtungen gleichmäßig gekrümmt ist, kreuzen sich die Druckstäbe 4 und 5 in einem Punkt. In 4 ist deshalb der Knotenpunkt 6 in der Konfiguration mit einem länglichen Schlitz 61 zu erkennen. Durch diesen Schlitz wird jeweils ein Druckstab 4 hindurchgeführt. Auf diese Weise sind die Druckstäbe des Pyramidennetzwerks 400 mit den Druckstäben des Pyramidennetzwerks 500 verbunden.
In 5 ist der Knotenpunkt 6 im Detail dargestellt. In dreidimensionaler Ansicht wird ein Druckstab 5 gezeigt, der von links oben nach rechts unten verläuft. Durch ein Zwischenstück bildet er einen Schlitz 61 aus. Durch den Schlitz 61 hindurch verläuft der zweite Druckstab 4 und wird von der Klemmvorrichtung 62 gehalten. Sie besteht aus den beiden äußeren Klemmstücken und den beiden inneren Halbschalen, welche auf dem Druckstab 4 ruhen und nach außen hin eine ebene Fläche zeigen. Auf dieser Fläche sind die äußeren Klemmstücke angeordnet. Die insgesamt vier Teile der Klemmvorrichtung sind in dem in 5 gezeichneten Beispiel durch vier Schrauben miteinander verbunden.
6 zeigt eine andere Ausführungsform eines Knotens 6. In dieser Ausführungsform laufen sowohl der Druckstab 5 als auch der Druckstab 4 ohne Unterbrechung weiter. Deshalb müssen beide Druckstäbe etwas zur Seite ausgelenkt werden, was in 6 nicht dargestellt ist. Zu sehen ist jedoch, dass beide Druckstäbe durch (identische) Halbschalen gehalten werden. Diese beiden Paare von Halbschalen sind mit insge samt vier Schrauben zusammengepresst. An der vorderen Seite des vordersten Klemmstücks 64 ist zu erkennen, dass vier ringsektorförmige Langlöcher 65 eine Verdrehung der vorderen, beiden Klemmstücke 64 gegenüber dem hinteren Paar um die Drehachse 63 ermöglichen. Auf dem dritten Klemmstück wird ein kleines Stück eines ringsektorförmigen Langloches sichtbar.
7 zeigt vom Zugstab 1 den Kopfpunkt 12. Unterhalb des Kopfpunkts 12 ist der drehbare Abschnitt 13 eingezeichnet. Zu erkennen ist das Außengewinde auf dem Abschnitt 13, welches durch Verdrehen von 13 in das (hier nicht sichtbare) Innengewinde im Kopfpunkt 12 hineinwandert und dadurch die Länge des Zugstabes 1 verkürzt.
Eingezeichnet ist auf dem Abschnitt 13 das Zahnrad 14, in welches ein Schneckenrad 15 eingreift. Das Schneckenrad 15 wird wiederum von einer (biegsamen) Welle 16 verdreht. Gezeichnet ist im Verlauf der biegsamen Welle 16 der Längenausgleich 17. Nicht dargestellt ist die Lagerung der sich drehenden Teile.

1: Zugstab, längenverstellbar
11: Fußpunkt eines Zugstabes 1
12: Kopfpunkt eines Zugstabes 1
13: drehbarer Abschnitt von Zugstab 1
14: Zahnrad, auf Abschnitt 13 angeordnet
15: Schnecken- oder Kegelrad, greift in Zahnrad 14 ein
16: biegsame Welle, verkuppelt mehrere Räder 15
17: Längenausgleich in Welle 16
2: Gewölbehaut
21: zweite Gewölbehaut, verläuft in etwa parallel zur ersten Gewölbehaut 2
3: Knoten, zur gelenkigen Anbindung von Druckstäben 4 oder 5 sowie zur orthogonalen Befestigung von Zugstab 1 auf der Gewölbehaut 2
4: Druckstab, gelenkig zwischen zwei Knoten 3 angeordnet, Teil einer Pyramide 40
41: Fußpunkt eines Druckstabes 4
40: Pyramide, deren Kanten aus Druckstäben 4 gebildet sind
400: Pyramidennetzwerk, gebildet aus aneinander gereihten Pyramiden 40
5: Druckstab wie 4, jedoch Teil der Pyramidennetzwerkes 500
50: Pyramide wie 40, jedoch mit Druckstäben 5 als Kanten.
500: Pyramidennetzwerk wie 400, jedoch aus Pyramiden 50.
6: Knotenpunkt zur Verbindung der Druckstäbe 4 und 5
61: Schlitz im Knotenpunkt 6
62: Klemmvorrichtung für Druckstab 4, verschiebbar im Schlitz 61
63: Drehachse zwischen den beiden Teilen des Knotens 6
64: Halbschalen, zur Klemmung auf Druckstangen 4 und 5
65: ringsektorförmige Langlöcher in Halbschalen 64

Claims

Gewölbetragsystem bestehend aus Zugstäben 1, – welche an ihrem Fußpunkt 11 über einen Knoten 3 mit einer Gewölbehaut 2 verbunden sind – und an ihrem Kopfpunkt 12 mittels eines weiteren Knotens 3 gelenkig an vier Druckstäben 4 angebunden sind, – welche untereinander gleich lang, aber länger als der Zugstab 1 sind, – in Form der Kanten einer Pyramide 40 angeordnet sind – und mit ihren Fußpunkten 41 jeweils über einen weiteren Knoten 3 gelenkig mit der Gewölbehaut 2 verbunden sind, – wobei an jedem weiteren Knoten 3 weitere drei Druckstäbe 4 angelenkt sind, – welche ihrerseits jeweils wieder Teil von einer weiteren, gleichartigen, pyramidenförmigen Druckstabstruktur mit einem mittig angeordneten Zugstab 1 sind – an welche weitere, gleichartige Pyramiden 40 angebunden sind – und zu einem Pyramidennetzwerk 400 verknüpft sind dadurch gekennzeichnet, dass – die Zugstäbe 1 längenverstellbar sind – und in das Pyramidennetzwerk 400 ein weiteres, gleichartiges Pyramidennetzwerk 500 integriert ist, – indem dessen Druckstäbe 5 an denjenigen Knoten 3 befestigt sind, an denen die Zugstäbe 1 des Pyramidennetzwerkes 400 aufgesetzt sind, und – indem die Zugstäbe 1 des Pyramidennetzwerkes 500 mit ihren Fußpunkten 11 orthogonal auf diejenigen Knoten 3 aufgesetzt sind, an denen die Druckstäbe 4 angelenkt sind.
Gewölbetragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstäbe 4, 5 beider Pyramidennetzwerke 400, 500 gleichlang sind.
Gewölbetragsystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstäbe 4, 5 der beiden Pyramidennetzwerke 400, 500
Gewölbetragsystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass in denjenigen Bereichen der Gewölbehaut 2, welche – eben oder – in den beiden Richtungen gleichmäßig gewölbt sind, – sich die Druckstäbe 4 und die Druckstäbe 5 in einem Punkt berühren – und beide Stäbe geringfügig gekrümmt sind.
Gewölbetragsystem nach dem vorhergehenden Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Berührungspunkt der Druckstäbe 4 und 5 als Knotenpunkt 6 ausgebildet ist.
Gewölbetragsystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, – dass der Knotenpunkt 6 einen Schlitz 61 in Richtung der Längs achse von Druckstab 5 aufweist, durch welchen ein Druckstab 4 verläuft und – dass im Schlitz 61 eine Klemmvorrichtung 62 für den Druckstab 4 in Längsrichtung verschiebbar und quer zur Längsrichtung um die Achse 63 verdrehbar angeordnet sein kann.
Gewölbetragsystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Knotenpunkt 6 aus je zwei Halbschalen 64 auf den Druckstäben 4 und 5 besteht, welche – längs der Stäbe 4 und 5 verschiebbar sind – gegeneinander und quer zu den Stäben 4 und 5 um die Achse 63 verdrehbar sind, – und über ringsektorförmige Langlöcher 65 verschraubbar sind.
Gewölbetragsystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewölbehaut 2 ein Flechtwerk aus – Draht, Rundstahl, Blechstreifen, – Kunstfasern, Naturfasern wie Stroh, Reetgras, Bambus oder Sisal, – Papier, Pappe, – textilem Material wie Baumwolle oder Leinen, – Holzfurnier oder Holzbrettern ist, welches mit Beton, Gips, Kunststoff, Lehm oder einem anderen, bei der Verarbeitung flüssigem und danach aushärtenden Material ein- oder beidseitig beaufschlagt sein kann.
Gewölbetragsystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewölbehaut 2 aus Streckmetall, Gummi, Kunststoff, Vlies oder einem anderen in beiden Richtungen der Ebene dehnbaren und verkürzbaren Material besteht.
Gewölbetragsystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewölbehaut 2 ein Polyeder, bestehend aus Dreiecken ist.
Gewölbetragsystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass Zugstäbe 1, Knoten 3 sowie die Druckstäbe 4 und 5 aus Metall, Kunststoff, Holz, Pappe, Papier oder aus Verbundstoffen wie Faserzement, Stahlbeton, oder Holzwerkstoffen besteht.
Gewölbetragsystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die der Gewölbehaut 2 gegenüberliegenden Knotenpunkte 3 durch eine zweite Gewölbehaut 21 miteinander verbunden sind.
Gewölbetragsystem nach dem vorhergehenden Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Gewölbehäuten 2 und 21 erhitzte oder abgekühlte Luft durchblasbar ist.
Gewölbetragsystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Gewölbehaut 2 flexible, flächige und direkt aneinandergrenzende Taschen angeordnet sind, welche mit Sand oder einem anderen körnigen und rieselfähigem Material gefüllt sind.
Gewölbetragsystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Zugstreben 1 durch einen um die Längsachse drehbaren Abschnitt 13 der Strebe verstellbar ist, wobei der drehbare Abschnitt 13 mit wenigstens einem Gewinde in ein komplementäres Gewinde im stehenden Teil der Zugstrebe 1 eingreift.
Gewölbetragsystem nach dem vorhergehenden Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem drehbaren Abschnitt 13 ein Zahnrad 14 konzentrisch zur Drehachse befestigt ist, – in das ein quer dazu angeordnetes Schnecken- oder Kegelrad 15 eingreift, – wobei benachbarte Räder 15 durch eine biegsame Welle 16 mit einem Längenausgleich 17 miteinander verbunden und gemeinsam verdrehbar sind.
Verwendung eines Gewölbetragsystems nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass es als Traggerüst für gewölbte Flächen im Bauwesen – zur Überwölbung von Wohn- und Arbeitsräumen, Versammlungsräumen und anderen Innenräumen zum Aufenthalt von Menschen, – zur Abdeckung von Vorratsräumen, Lägern, Parkhäusern, Kellern, Schleusenkammern, Kläranlagen und anderen Funktionsräumen – zur wetterfesten Überdachung von Wohnhäusern, Büros, Schulen, Terminals und anderen Hochbauten – zur dauernden Überdachung von Eingängen, Wartehäuschen, Treppen, Terrassen, Brücken, Stadien, Fußgängerzonen, Bahnsteigen und anderen Außenbereichen – zum Bau von Wänden für Innenräume – zum Aufstellen von Zelten und in anderen Bereichen dient, wobei die Wölbung nur bei der Errichtung des Bauwerkes eingestellt wird und dann in dieser Form unverändert genutzt wird.
Verwendung eines Gewölbetragsystems nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass es als Gussform für – Dome, Kuppeln, Decken, Pfeiler, – sowie Behälter, Gehäuse, Abdeckungen, Geschirre und – andere dreidimensional geformte Flächen unverändert oder mit neu eingestellter Form genutzt wird.
Verwendung eines Gewölbetragsystems nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass es als Traggerüst für unveränderbare Wölbungen – von Schiffsrümpfen, Flugzeugrümpfen, Tragflügeln, Kfz-Karosserien, Eisenbahnwagen und anderen Verkehrsmitteln, – von Antennenreflektoren, chemischen Anlagen, Windkanälen, Windkraftanlagen, Wasserkraftanlagen, Rohrabzweigungen, Schornsteinen und anderen Ingenieurbauten, – von Toren, Möbeln, Vordächern und anderen Ausstattungen von Wohn- und Bürobauten – von Messeständen, Statuen und anderen Kunst- und Dekorationsobjekten individuell angepasst und in einer bestimmten Form zum dauernden Verbleib eingebaut wird.
Verwendung eines Gewölbetragsystems nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass es als tragendes und wechselnde Formen gebendes Gerüst – für Sonnen-, Sicht- und/oder Regenschutzdächern – für Betten, Abstützungen bei Knochenbrüchen, Sitze bei Rückenleiden und andere medizinische Hilfsmittel – für Segel, Ruder, Stabilisierungsflossen, Verstellpropeller und andere hydrodynamische Hilfsmittel bei Wasserfahrzeugen, – für den Ersatz von Landeklappen und absenkbaren Nasen von Tragflügeln, für Ruder, Grenzschichtzäune und andere aerodynamische Hilfsmittel bei Luftfahrzeugen – für Wechselbedachungen und aerodynamische Hilfsmittel wie Spoiler und Luftführungen von Personen und Lastkraftwagen – sowie für dreidimensional gewölbte, flächige Elemente in anderen Bereichen eingesetzt wird, welche immer wieder je nach Betriebszustand auf andere Flächenkrümmungen eingestellt werden, wobei die Verstellung manuell oder über Antriebe entweder selektiv an jedem einzelnen Zugstab 1 oder für Gruppen von Zugstäben 1 über Zahnräder 14, Schnecken- oder Kegelräder 15 und flexible Wellen 16 erfolgt.