DE102012003371B4 - Anschlussknoten zur Verbindung von Zugelementen und Druckelementen tensegrer Tragwerke - Google Patents

Anschlussknoten zur Verbindung von Zugelementen und Druckelementen tensegrer Tragwerke Download PDF

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Abstract

Anschlussknoten (1) zur Verbindung von Zugelementen (2) und Druckelementen (3) tensegrer Tragwerke (4), umfassend wenigstens ein Basisteil (5), welches einen Verbindungsabschnitt (6) zum Verbinden des Anschlussknotens (1) mit einem Druckelement (3) aufweist und welches zur Aufnahme von zumindest einem Zugelement (2) mit wenigstens einer Ausnehmung (7) versehen ist, wobei in der Ausnehmung (7) ein Halteelement (8) angeordnet ist, welches eine Öffnung (9) zur Aufnahme des Zugelementes (2) aufweist und welches beweglich in der Ausnehmung (7) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (7) und das Halteelement (8) ein Kugelgelenk bilden und dass das Halteelement (8) eine Einrichtung (14) zur Fixierung des Zugelementes (2) aufweist, wobei die Einrichtung (14) zur Fixierung wenigstens einen der Öffnung (9) zugeordneten Klemmkörper (15) für das Zugelement (2) umfasst, wobei der wenigstens eine Klemmkörper (15) aus einer Freigabeposition, in der das Zugelement (2) relativ zu der Einrichtung (14) verschoben werden kann, in eine Klemmrichtung bewegt werden kann, in der die lichte Weite der Öffnung (9) dergestalt reduziert wird, dass das Zugelement (2) relativ zu der Einrichtung (14) fixiert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Anschlussknoten zur Verbindung von Zugelementen und Druckelementen tensegrer Tragwerke, umfassend wenigstens ein Basisteil, welches einen Verbindungsabschnitt zum Verbinden des Anschlussknotens mit einem Druckelement aufweist und welches zur Aufnahme von zumindest einem Zugelement mit wenigstens einer Ausnehmung versehen ist, wobei in der Ausnehmung ein Halteelement angeordnet ist, welches eine Öffnung zur Aufnahme des Zugelements aufweist und welches beweglich in der Ausnehmung gelagert ist.
  • Tensegre Tragwerke, auch als tensegre Strukturen bezeichnet, setzen sich aus wenigstens zwei Druckelementen und an den Druckelementen befestigten Zugelementen zusammen. Die Druckelemente bestehen zumeist aus Rohren oder Stangen und die Zugelemente bestehen zumeist aus Seilen, Drähten oder Schnüren. Durch Kombination einer Vielzahl derartiger Druckelemente und Zugelemente können komplexe räumliche Tragwerke errichtet werden, welche bei geringem Gewicht eine hohe Stabilität aufweisen. Dabei werden die Druckelemente und die Zugelemente so miteinander kombiniert, dass die Zugelemente ausschließlich auf Zug und die Druckelemente ausschließlich auf Druck beansprucht werden. Insbesondere ist nicht vorgesehen, dass eines der Druckelemente auf Biegung beansprucht wird. Zur Errichtung eines tensegren Tragwerks ist den Druckelementen auf wenigstens einer Stirnseite ein Anschlussknoten zugeordnet, der mit dem Druckelement verbunden ist und der zur Aufnahme und Fixierung der Zugelemente ausgerüstet ist und so die Druckelemente mit den Zugelementen verbindet.
  • Aus der DE 10 2010 005 461 A1 ist ein derartiger Anschlussknoten bekannt. Dieser umfasst ein Basisteil, welches in ein rohrförmig ausgebildetes Druckelement eingeschoben werden kann, wobei Zugelemente im Inneren des Basisteils befestigt werden können. Die Zugelemente werden axial über die Stirnseite aus dem Basisteil herausgeführt und über einen ringförmigen Flansch umgelenkt. An dem freien Ende eines Zugelementes ist ein Befestigungsabschnitt angeordnet, welcher in dem Basisteil befestigbar ist und über welches das Zugelement gespannt werden kann. Bei dieser Ausgestaltung ist problematisch, dass das Spannen der Zugelemente sehr aufwändig ist, weil die Befestigungsabschnitte je nach Bausituation nur schwer erreichbar sind.
  • Aus der US 3169611 A ist ein Anschlussknoten bekannt, welcher einen zylinderförmigen Flansch aufweist und welcher in seinem Umfangsbereich mit Bohrungen versehen ist. Durch diese Bohrungen sind die Zugelemente hindurch geführt und über im Inneren des Flansches angeordnete Befestigungselemente fixiert. Zum Spannen der Zugelemente kann der Anschlussknoten mit dem Flansch in axialer Richtung von dem Druckelement wegbewegt werden. Diese Ausgestaltung ist gemäß der Beschreibung insbesondere für Zugelemente geeignet, die aufgrund ihrer Ausgestaltung nicht zum Umlenken geeignet sind. Bei dieser Ausgestaltung ist jedoch nachteilig, dass durch Bewegen des Anschlussknotens alle Zugelemente gleichzeitig und gleichmäßig gespannt werden, so dass die Längen aller Zugelemente vorher genau aufeinander abgestimmt werden müssen, um anschließend eine gleichmäßige Spannung aller Zugelemente erreichen zu können, so dass über alle Zugelemente eine Zuglast abgetragen werden kann.
  • Aus der JP 2008075397 A ist ein Anschlussknoten bekannt, der zur kraftübertragenden Aufnahme von Seilen mit Hülsen versehen ist, welche formschlüssig in dem Anschlussknoten gehalten sind. Die Hülsen sind so geformt, dass die Seile in verschiedene Richtungen umgelenkt werden können.
  • Bei dem aus der WO 2006/108715 A1 bekannten Anschlussknoten sind die Zugelemente in einem längsverstellbaren Spannelement fixiert, wobei die Zugelemente senkrecht aus dem Anschlussknoten herausragen und über einen ringförmigen Kragen umgelenkt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anschlussknoten zur Verbindung von Zugelementen und Druckelementen tensegrer Tragwerke bereitzustellen, bei welchem die Kraftübertragung der von den Zugelementen verursachten Zugspannungen in das Druckelement verbessert ist und welcher eine einfache und schnelle Herstellung eines tensegren Tragwerks ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.
  • Zur Lösung der Aufgabe bilden die Ausnehmung des Basisteils und das Halteelement ein Kugelgelenk und das Halteelement weist eine Einrichtung zur Fixierung des Zugelements auf, wobei die Einrichtung zur Fixierung wenigstens einen der Öffnung des Halteelements zugeordneten Klemmkörper für das Zugelement umfasst.
  • Die Ausnehmung ist so ausgestaltet, dass das Halteelement in der Ausnehmung geführt ist, wobei die Öffnung des Halteelementes aufgrund der beweglichen Lagerung des Halteelements in der Ausnehmung derart ausgerichtet werden kann, dass die Öffnung und damit auch das Zugelement unmittelbar der Kraftlinie der Zugkraft des Zugelementes folgt, so dass ein Umlenken des Zugelementes vermieden werden kann. Damit ist sichergestellt, dass die Zugkraft längs der Öffnung in das Halteelement eingebracht und über das sich in der Ausnehmung des Basisteils abstützende Halteelement in den Anschlussknoten und damit in das Druckelement abgeführt wird.
  • Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht ein Verschwenken der Öffnung über einen großen Winkelbereich, wobei aufgrund der großen Anlagefläche zwischen Haltelement und Basisteil gleichzeitig die Übertragung hoher Zugkräfte möglich ist. Bei dieser Ausgestaltung ist das Halteelement zumindest abschnittsweise kugelförmig ausgebildet und die Ausnehmung weist eine ebenfalls abschnittsweise kugelförmige Auflagefläche zur Aufnahme des Halteelements auf. Dabei ist das Halteelement vorzugsweise im Inneren des Basisteils angeordnet und durch die kugelförmige Ausgestaltung des Halteelements und der Ausnehmung selbsttätig und verliersicher in der Ausnehmung gehalten. Durch die kugelförmige Formgebung kann das Halteelement über einen großen Winkelbereich verschwenkt werden, wobei sich gleichzeitig eine große Auflagefläche zwischen Halteelement und Ausnehmung ergibt, die die Einleitung hoher Zugkräfte erlaubt.
  • Das Halteelement weist eine Einrichtung zur Fixierung des Zugelementes auf. Dabei ist die Einrichtung so ausgebildet, dass die Fixierung des Zugelementes über eine Klemmwirkung erzeugt wird. Die Einrichtung bewirkt die Fixierung des Zugelementes und ermöglicht somit die Krafteinleitung der Zugkräfte von dem Zugelement in das Halteelement. Nach Montage des Zugelements in dem Anschlussknoten ergibt sich somit folgender Kraftfluss: das gespannte Zugelement verursacht eine Zugkraft, welche über die Einrichtung zur Fixierung des Zugelementes in das Halteelement übertragen wird, wobei sich das Halteelement in der Ausnehmung des Basisteils abstützt und dadurch die Zugkraft in das Basisteil und damit in den Anschlussknoten abgetragen wird, von dem Anschlussknoten wiederum erfolgt eine Kraftübertragung über den Verbindungsabschnitt des Basisteils in das Druckelement. Bei der Anordnung der Einrichtung zur Fixierung des Zugelementes in dem Halteelement ist insbesondere vorteilhaft, dass kein Umlenken des Zugelementes erforderlich ist und dass die Zugkraft stets linear und unter Vermeidung von Biegespannungen in die Einrichtung eingebracht werden kann. Des Weiteren erfolgt die Fixierung des Zugelementes in dem Anschlussknoten bereits nach einer kurzen Wegstrecke innerhalb des Anschlussknotens, so dass sich in dem Anschlussknoten nur ein kurzer Abschnitt des Zugelementes befindet, welcher kraftbeaufschlagt ist. Die Kraftübertragung von dem Zugelement auf das Druckelement erfolgt somit bereits nach einer kurzen Wegstrecke.
  • Die Einrichtung umfasst zur Fixierung wenigstens einen der Ausnehmung zugeordneten Klemmkörper für das Zugelement, wobei der wenigstens eine Klemmkörper aus einer Freigabeposition, in der das Zugelement relativ zu der Einrichtung verschoben werden kann, in eine Klemmrichtung bewegt werden kann, in der die lichte Weite der Öffnung reduziert wird, um das Zugelement relativ zu dem der Einrichtung zu fixieren. Bei dieser Ausgestaltung ist die Öffnung des Halteelementes insbesondere konisch ausgebildet, wobei sich die lichte Weite der Öffnung von der Mittelachse des Basisteils in Richtung auf die Seitenfläche des Basisteils reduziert. Die in der Öffnung angeordnete Einrichtung umfasst einen oder mehrere Klemmkörper, die sich sowohl an der Wandung der Öffnung als auch an dem Zugelement abstützen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Klemmkörper als Kugeln ausgebildet und in einer Hülse geführt, welche wiederum eine weitere Öffnung aufweist, durch die das Zugelement hindurch geführt werden kann. Der Hülse ist eine Feder zugeordnet, die die Hülse und die darin angeordneten Klemmkörper in der Öffnung in Richtung der Seitenwand bewegt. Zur Montage wird das Zugelement ausgehend von der Seitenwand in die Einrichtung eingeführt und vorgespannt. Wird nun auf das Zugelement eine Zugkraft ausgeübt, verlagert sich die Hülse mit den Klemmkörpern in Richtung auf die Seitenfläche des Basisteils. Aufgrund der sich verringernden lichten Weite der Öffnung werden dabei die Klemmkörper an das Zugelement angedrückt, wobei aufgrund der daraus resultierenden hohen Normalkraft das Zugelement in der Einrichtung und damit in dem Halteelement rutschsicher fixiert ist. Bei dieser Ausgestaltung ist insbesondere vorteilhaft, dass die Verbindung des Zugelementes jederzeit und mit einfachen Mitteln gelöst werden kann, so dass einerseits eine schnelle Montage, andererseits aber auch eine schnelle Demontage des tensegren Tragwerks möglich ist.
  • Das Halteelement ist schwenkbar in der Ausnehmung gelagert. Dadurch kann das Halteelement und dessen Öffnung je nach Stellung des Zugelementes über einen weiten Winkelbereich lagerichtig ausgerichtet werden. Jedoch ist die Beweglichkeit des Halteelementes relativ zu dem Anschlussknoten auf Schwenkbewegungen begrenzt, so dass nach Ausrichtung des Halteelementes die Übertragung auch großer Zugkräfte in den Anschlussknoten und in das Druckelement möglich ist.
  • Das Zugelement kann durch das Halteelement hindurch geführt sein, wobei das freie Ende des Zugelementes in das Innere des Anschlussknotens hinein ragt. Hierbei ist insbesondere denkbar, dass das freie Ende des Zugelementes aus dem Basisteil herausragt. Diese Ausgestaltung erlaubt ein besonders einfaches Spannen der Zugelemente, da diese besonders einfach erreichbar sind. Dabei ist es vorteilhafterweise möglich, lediglich einzelne Zugelemente, gegebenenfalls auch ohne Werkzeug, zu spannen.
  • Das Basisteil des Anschlussknotens kann derart ausgebildet sein, dass der Verbindungsabschnitt einen Einführabschnitt und eine Stirnseite aufweist und dass der Anschlussknoten der Stirnseite gegenüberliegend eine weitere Stirnseite aufweist und dass der Anschlussknoten Seitenflächen aufweist, die durch die Stirnfläche und die weitere Stirnfläche begrenzt sind. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Basisteil rotationssymmetrisch, insbesondere zylindrisch ausgebildet, ebenso ist jedoch auch eine viereckige, sechseckige oder mehreckige Grundform denkbar. Grundsätzlich ist eine beliebige geometrische Grundform möglich. Die Gestalt der Seitenflächen folgt dabei vorwiegend gestalterischen Gesichtspunkten und die Stirnseite und die weitere Stirnseite sind derart ausgebildet, dass eine sichere Fixierung des Anschlussknotens auf dem Druckelement möglich ist, beziehungsweise mehrere Anschlussknoten kombinierbar sind.
  • Besonders bevorzugt ist es dabei, die Ausnehmung in einer Seitenfläche des Anschlussknotens anzuordnen. Da die Zugelemente zumeist unter einem Winkel zur Längsachse des Druckelementes angeordnet sind, ergibt sich durch die Anordnung der Ausnehmungen in einer Seitenfläche des Anschlussknotens eine optimale Führung des Zugelementes und ein optimaler Kraftfluss der Zugkraft von dem Zugelement in das Druckelement.
  • Das Basisteil kann der weiteren Stirnfläche zugeordnet mit einem weiteren Verbindungsabschnitt versehen sein, wobei der Verbindungsabschnitt und der weitere Verbindungsabschnitt derart ausgestaltet sind, dass mehrere Basisteile übereinander stapelbar sind. Dadurch ist es möglich, mehrere Basisteile übereinander anzuordnen, so dass auf einer Stirnseite eines Druckelementes eine Vielzahl von Zugelementen angeordnet werden können, welche wiederum in verschiedenste Richtungen weisen können.
  • Dabei sind die Basisteile vorzugsweise kraftschlüssig miteinander verbunden. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass ein Verbindungsabschnitt eines Basisteils mit einer Nut versehen ist, in welcher ein O-Ring eingelegt ist, der eine klemmende Verbindung zweier ineinander gesteckter Basisteile bewirkt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Basisteil zwei Durchgangsöffnungen auf, welche derart ausgestaltet sind, dass ein Zugelement durch den Anschlussknoten hindurch geführt werden kann. Bei dieser Ausgestaltung endet das Zugelement nicht in dem Anschlussknoten, sondern wird durch den Anschlussknoten hindurch geführt, wobei das Zugelement in eine andere Richtung umgelenkt werden kann, so dass sich dadurch auch eine Krafteinleitung von dem lediglich durchgeführten Zugelement in den Anschlussknoten ergibt.
  • Mittels des weiteren Verbindungsabschnitts kann ein Deckel auf dem Anschlussknoten befestigbar sein, wobei der Deckel beispielsweise mit einem Leuchtmittel versehen sein kann. In anderen Ausgestaltungen ist es auch denkbar, andere elektrische Elemente, beispielsweise Aktoren oder Sensoren, auf dem Deckel anzuordnen. Hierbei ist insbesondere vorteilhaft, dass das Basisteil derart ausgebildet ist, dass die für das Leuchtmittel notwendigen Stromleitungen im Inneren des Basisteils und des Druckelements entlang geführt werden können.
  • Der Anschlussknoten kann mit dem Druckelement eine integrale Einheit bilden. Dazu können der Anschlussknoten und das Druckelement materialeinheitlich und einstückig ausgebildet sein. In einer weiteren Ausgestaltung sind die Haltelemente und die Ausnehmung direkt an den Stirnseiten der Druckelemente angeordnet und innerhalb des Druckelementes befestigt. Hierbei ist vorteilhaft, dass dadurch die Anzahl der notwendigen Bauelemente sinkt und dass der Anschlussknoten besonders stabil mit dem Druckelement verbunden ist.
  • Einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Anschlussknotens werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen, jeweils schematisch:
  • 1 ein tensegres Tragwerk;
  • 2 einen Abschnitt eines tensegren Tragwerks in räumlicher Darstellung;
  • 3 das tensegre Tragwerk gemäß 2 in der Seitenansicht;
  • 4 das tensegre Tragwerk gemäß 2 in der Draufsicht;
  • 5 einen Abschnitt eines tensegren Tragwerks im Längsschnitt;
  • 6 einen Abschnitt eines tensegren Tragwerks mit mehreren aufeinander gestapelten Anschlussknoten in räumlicher Darstellung;
  • 7 das tensegre Tragwerk gemäß 6 in der Seitenansicht;
  • 8 das tensegre Tragwerk gemäß 6 in der Draufsicht;
  • 9 einen Abschnitt eines tensegren Tragwerks mit mehreren aufeinander gestapelten Anschlussknoten im Längsschnitt;
  • 10 einen Anschlussknoten in der Seitenansicht;
  • 11 ein Abschnitt eines tensegren Tragwerks mit auf dem Anschlussknoten aufgesetztem Leuchtmittel.
  • Die 1 bis 5 zeigen ein tensegres Tragwerk 4, welches Druckelemente 3 umfasst, die vorzugsweise aus Stäben oder Rohren gebildet sind. An den Enden der Druckelemente 3 sind Anschlussknoten 1 angeordnet, welche der Anbindung von Zugelementen 2 dienen. Die Zugelemente 2 sind aus Seilen, Drähten, Schnüren oder Fäden gebildet. Mehrere Druckelemente 3 werden durch Zugelemente 2 derart miteinander verbunden, dass ein räumliches tensegres Tragwerk 4 entsteht. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass es bei geringem Gewicht eine hohe Stabilität aufweist, wobei die Druckelemente 3 ausschließlich auf Druck und die Zugelemente 2 ausschließlich auf Zug beansprucht werden.
  • Das tensegre Tragwerk 4 umfasst ein Druckelement 3, ausgebildet aus einem Metallprofil, vorzugsweise einem Metallrohr. Auf einer Stirnseite des Druckelementes 3 ist ein Anschlussknoten 1 zur Verbindung von Zugelementen 2 und Druckelementen 3 des tensegren Tragwerkes 4 befestigt. Die Zugelemente 2 sind aus Stahlseilen gebildet.
  • Zur Befestigung der Zugelemente 2 umfasst der Anschlussknoten 1 ein Basisteil 5, welches einen Verbindungsabschnitt 6 zum Verbinden des Anschlussknotens 1 mit dem Druckelement 3 aufweist und welches zur Aufnahme des oder der Zugelemente 2 mit wenigstens einer Ausnehmung 7 versehen ist, in der ein Halteelement 8 angeordnet ist, welches eine Öffnung 9 zur Aufnahme des Zugelementes 2 aufweist und welches beweglich in der Ausnehmung 7 gelagert ist. Dazu sind die Ausnehmung 7 und das Halteelement 8 so gestaltet und geformt, dass diese ein Kugelgelenk bilden. Der Anschlussknoten 1 ist ferner mit zwei Durchgangsöffnungen 19 versehen, wobei durch die Durchgangsöffnungen 19 ein Zugelement 2 durch den Anschlussknoten 1 hindurchgeführt ist.
  • Das Basisteil 5 weist einen Verbindungsabschnitt 6, einen Einfuhrabschnitt 10 und eine Stirnseite 11 auf. Der Anschlussknoten 1 der Stirnseite 11 weist gegenüberliegend eine weitere Stirnseite 12 auf und der Anschlussknoten 1 weist Seitenflächen 13 auf, die durch die Stirnseite 11 und die weitere Stirnseite 12 begrenzt sind. Die Ausnehmung 7, in der das Halteelement 8 zur Aufnahme des Zugelementes 2 angeordnet ist, ist in einer Seitenfläche 13 des Anschlussknotens 1 angeordnet, so dass sich ein optimaler Kraftfluss ergibt.
  • Auf der weiteren Stirnseite 12 des Basisteils 5 ist ein Deckel 17 angeordnet, welcher über einen in eine Nut eingelegten O-Ring kraft- und formschlüssig auf dem Basisteil 5 gehalten ist. Der Deckel 17 weist eine konzentrische Bohrung 23 auf, durch welche die Zugelemente 2 aus dem Basisteil herausgeführt werden können. Dadurch ragen die freien Enden der Zugelemente 2 nicht nur in das Innere des Basisteils 5 hinein, sondern sie stehen sogar aus dem Anschlussknoten 1 heraus, so dass die Zugelemente 2 zum Spannen besonders einfach erreichbar sind. Zum Spannen der Zugelemente 2 ist es bei dieser Ausgestaltung lediglich erforderlich, das aus dem Deckel 17 hervorstehende freie Ende des Zugelementes 2 zu greifen und mit einem geeigneten Werkzeug zu spannen. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft in Kombination mit einer in dem Halteelement 8 angeordneten Einrichtung 14 zur Fixierung des Zugelementes 2, welche automatisch verriegelnde Klemmkörper 15 aufweist.
  • In der längsgeschnittenen Darstellung ist insbesondere die Gestalt des Halteelementes 8 erkennbar, welches schwenkbar in der Ausnehmung 7 gelagert ist und sich mit seiner abschnittsweisen kugelförmigen Gestalt an der ebenfalls kugelförmigen Wandung der Ausnehmung 7 abstützt, wodurch die Ausnehmung 7 und das Halteelement 8 ein Kugelgelenk bilden. Das Halteelement 8 ist im Inneren des Basisteils 5 angeordnet.
  • Das Halteelement 8 ist mit einer Einrichtung 14 zur Fixierung des Zugelementes 2 versehen, welche in das Halteelement 8 integriert ist. Die Einrichtung 14 zur Fixierung der Zugelemente 2 umfasst mehrere in der Öffnung 9 angeordnete Klemmkörper 15, wobei die Klemmkörper 15 aus einer Freigabeposition, in der das Zugelement 2 relativ zu der Einrichtung 14 verschoben werden kann, in eine Klemmposition bewegt werden kann. In Klemmrichtung, welche in Richtung des Zugelementes 2 weist, reduziert sich die lichte Weite der Öffnung 9. Während des Einführens des Zugelementes 2 werden die Klemmkörper 15, vorzugsweise Kugeln aus Metall, in Richtung des Inneren des Basisteils 5 bewegt, wobei sich in dieser Richtung auch die lichte Weite der Öffnung 9 vergrößert. Somit sinkt der Anpressdruck der Klemmkörper 15 an das Zugelement 2 und das Zugelement 2 kann problemlos in die Öffnung 9 und damit in den Anschlussknoten 1 eingeführt werden. Wird nun auf das Zugelement 2 eine Zugkraft aufgebracht, bewegen sich die Klemmkörper 15 relativ zu der Öffnung 9 in die entgegengesetzte Richtung, in der sich die lichte Weite der Öffnung 9 reduziert. Dadurch pressen sich die Klemmkörper 15 an das Zugelement 2 an und halten das Zugelement 2 in der Position. Die Einrichtung 14 zur Fixierung ist somit selbsthemmend. Um den selbsthemmenden Effekt zu verstärken und eine Mindestanpressung der Klemmkörper 15 an das Zugelement 2 gewährleisten zu können, sind die Klemmkörper 15 in einer Hülse 20 angeordnet, welche mittels einer Feder 21 in Richtung der Seitenflächen 13 gedrückt wird. Die Feder 21 stützt sich an einer Abdeckkappe 22 ab, welche auf das Halteelement 8 aufgesetzt ist.
  • Die 6 bis 9 zeigen ein tensegres Tragwerk 4 gemäß einer der zuvor beschriebenen Darstellungen, wobei in dieser Ausgestaltung mehrere Anschlussknoten 1 auf der Stirnseite eines Druckelementes 3 angeordnet sind. Dabei sind die Anschlussknoten 1 formschlüssig miteinander verbunden, indem jedes Basisteil 5 der Anschlussknoten 1 der weiteren Stirnseite 12 zugeordnet mit einem weiteren Verbindungsabschnitt 16 versehen ist, wobei der Verbindungsabschnitt 6 und der weitere Verbindungsabschnitt 16 derart ausgestaltet sind, dass mehrere Basisteile 5 übereinander stapelbar sind. Dadurch können nahezu beliebig viele Anschlussknoten 1 übereinander gestapelt werden. Zusätzlich kann in dem Verbindungsabschnitt 6 oder in dem weiteren Verbindungsabschnitt 16 eine Nut eingebracht sein, in welcher ein O-Ring plaziert ist. Der O-Ring bewirkt eine Pressverbindung der Anschlusselemente 1, so dass diese zusätzlich kraftschlüssig aneinander fixiert sind. Eine derartige Verbindung ist auch zwischen Druckelement 3 und Anschlussknoten 1 und zwischen Anschlussknoten 1 und Deckel 17 realisierbar und vorteilhaft. Alternativ kann der Anschlussknoten 1 und dessen Elemente auch direkt aus dem Druckelement 3 ausgebildet, beziehungsweise an dem Druckelement 3 befestigt sein.
  • 9 zeigt das in 6 beschriebene tensegre Tragwerk 4 im Längsschnitt, die Gestaltung des Halteelementes 8 entspricht der Ausgestaltung gemäß 5. In 9 ist insbesondere zu erkennen, dass im Bereich der Verbindungsabschnitte 6 O-Ringe 24 angeordnet sind, die eine klemmende Verbindung zwischen den Anschlussknoten 1, dem Druckelement 3 und dem Deckel 17 bewirken.
  • 10 zeigt im Detail den zuvor beschriebenen Anschlussknoten 1.
  • 11 zeigt eine Ausgestaltung gemäß 5, wobei der auf dem Anschlussknoten 1 angebrachte und dort form- und kraftschlüssig gehaltene Deckel 17 mit einem Leuchtmittel 18 versehen ist. Die für das Leuchtmittel 18 notwendigen Leitungen sind verdeckt innerhalb des Druckelementes 3 geführt.

Claims (10)

  1. Anschlussknoten (1) zur Verbindung von Zugelementen (2) und Druckelementen (3) tensegrer Tragwerke (4), umfassend wenigstens ein Basisteil (5), welches einen Verbindungsabschnitt (6) zum Verbinden des Anschlussknotens (1) mit einem Druckelement (3) aufweist und welches zur Aufnahme von zumindest einem Zugelement (2) mit wenigstens einer Ausnehmung (7) versehen ist, wobei in der Ausnehmung (7) ein Halteelement (8) angeordnet ist, welches eine Öffnung (9) zur Aufnahme des Zugelementes (2) aufweist und welches beweglich in der Ausnehmung (7) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (7) und das Halteelement (8) ein Kugelgelenk bilden und dass das Halteelement (8) eine Einrichtung (14) zur Fixierung des Zugelementes (2) aufweist, wobei die Einrichtung (14) zur Fixierung wenigstens einen der Öffnung (9) zugeordneten Klemmkörper (15) für das Zugelement (2) umfasst, wobei der wenigstens eine Klemmkörper (15) aus einer Freigabeposition, in der das Zugelement (2) relativ zu der Einrichtung (14) verschoben werden kann, in eine Klemmrichtung bewegt werden kann, in der die lichte Weite der Öffnung (9) dergestalt reduziert wird, dass das Zugelement (2) relativ zu der Einrichtung (14) fixiert wird.
  2. Anschlussknoten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement (2) durch das Halteelement (8) hindurchgeführt ist, wobei das freie Ende des Zugelementes (2) in das Innere des Basisteils (5) hineinragt.
  3. Anschlussknoten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Zugelementes (2) aus dem Basisteil (5) herausragt.
  4. Anschlussknoten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (6) einen Einführabschnitt (10) und eine Stirnseite (11) aufweist und dass der Anschlussknoten (1) der Stirnseite (11) gegenüberliegend eine weitere Stirnseite (12) aufweist und dass der Anschlussknoten (1) Seitenflächen (13) aufweist, die durch die Stirnseite (11) und die weitere Stirnseite (12) begrenzt sind.
  5. Anschlussknoten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (7) in einer Seitenfläche (13) des Anschlussknotens (1) angeordnet ist.
  6. Anschlussknoten nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (5) der weiteren Stirnseite (12) zugeordnet mit einem weiteren Verbindungsabschnitt (16) versehen ist, wobei der Verbindungsabschnitt (6) und der weitere Verbindungsabschnitt (16) derart ausgestaltet sind, dass mehrere Basisteile (5) übereinander stapelbar sind.
  7. Anschlussknoten nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisteile (5) und/oder das Basisteil (5) und das Druckelement (3) kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
  8. Anschlussknoten nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des weiteren Verbindungsabschnitts (16) ein Deckel (17) auf dem Anschlussknoten (1) befestigbar ist.
  9. Anschlussknoten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (17) mit einem Leuchtmittel (18) versehen ist.
  10. Anschlussknoten nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussknoten (1) mit dem Druckelement (3) eine integrale Einheit bildet.
DE102012003371.0A 2012-02-22 2012-02-22 Anschlussknoten zur Verbindung von Zugelementen und Druckelementen tensegrer Tragwerke Active DE102012003371B4 (de)

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