DE2110157B2

DE2110157B2 - Faltbares dreidimensionales Stabnetzwerk

Info

Publication number: DE2110157B2
Application number: DE2110157A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Peret - A Co For Planning And Development Of Ideas For Industry Bm Jerusalem
Current assignee: Peret - A Co For Planning And Development Of Ideas For Industry Bm Jerusalem
Priority date: 1970-03-08
Filing date: 1971-03-03
Publication date: 1978-05-24
Also published as: GB1319385A; NO130545C; JPS5318815B1; ZA71979B; FI49448B; IL34025A; SE384239B; US3766932A; CA946576A; BE763900A; ES200793Y; DK145724B; ES200793U; NL7103048A; FR2081777A1; DE2110157A1; IL34025A0; NO130545B; DK145724C; FI49448C

Description

Die Erfindung betrifft ein dreidimensionales Stabnetzwerk, insbesondere für zeltartige Behelfsbauwerke, mit einer Vielzahl von geradlinigen, im wesentlichen steifen, durch Gelenke miteinander verbundenen stabförmigen Elementen, die ebene oder räumliche Polygone mit einer geraden Anzahl von Seiten bilden, wobei das Stabnetzwerk zu einem Bündel zusammenklappbar ist, dessen Länge im wesentlichen gleich der Länge eines einzelnen stabförmigen Elementes ist.

Im Gegensatz zu einem zerlegbaren Stabnetzwerk, das beim Abbau zerstörungsfrei auseinandergenommen werden kann, wird ein Stabnetzwerk im obigen Sinne als zusammenklappbar bezeichnet, wenn es im zusammengeklappten und gefalteten Zustand weiterhin ein zusammenhängendes oder im wesentlichen zusammenhängendes Ganzes biidet. Mit anderen Worten, die Elemente, aus denen das Stabnetzwerk zusammengesetzt ist, bleiben miteinander verbunden, während das Stabnetzwerk als solches in seiner Form wesentlich verändert und in seiner Ausdehnung beim Zusammenfalten wesentlich verkleinert wird.

Ein dreidimensionales Stabnetzwerk der eingangs genannten Art ist beispielsweise in einer Veröffentlichung von R. Buckminster Fuller in »World Design, Science Decade 1965 bis 1975«, World Resources Inventory, Southern Illinois University, Carbondale, Illinois, USA, 1963, Seite 51, 52, sowie in einem Aufsatz von Robert W. Marks, »The Dymaxion World of Buckminster Fuller« (Reinhold Publishing Corporation, New York, I960, Seite 195) beschrieben. Bei dem bekannten Stabnetzwerk sind jeweils drei Stäbe oder Streben mit ihrem einen Ende über ein Kugelgelenk zu einem Dreifuß vereinigt. Jede dieser aus drei Stäben bestehende Stabgruppe gleicht also einem Kamerastativ mit drei Beinen und einem Kugelgelenk als Stativkopf. Ferner sind die freien Enden aller Dreifußbeine durch Kugelgelenke in Gruppen von je fünf oder sechs Dreifußbeinen pro Kugelgelenk miteinander verbunden. Die so miteinander verbundenen Stäbe sind anfänglich zu einem Bündel zusammengelegt, in dem die Stäbe parallel zueinander liegen. Aus jedem Dreifußkopf kann ein kleiner Mast automatisch durch einen in einem Zylinder verschiebbaren Kolben ausgefahren werden. Die Zylinder sind mit einem Druckgas gefüllt, durch das die Maste an allen Dreifußköpfen ausgefahren werden können. Die Mastspitze ist jeweils über Kabel mit den Fußenden des jeweiligen Dreifußes verbunden, so daß die Dreifußbeine beim Ausfahren des Mastes gespreizt werden. Werden alle Maste gleichzeitig ausgefahren, so stellt sich das Stabnetzwerk selbsttätig auf, wobei das von den Kabeln gebildete Dreiecksnetz die Form eines regelmäßigen geodätischen sphärischen Netzes hat, das verhindert, daß sich die Beine der Dreifüße weiter voneinander abspreizen können, als notwendig ist, um eine Kuppel- oder Kugelform zu bilden.

Bei dem bekannten Stabnetzwerk hat man sich vor allem mit dem Problem befaßt, wie eine dreidimensionale Gitterwerkstruktur selbsttätig aufgestellt werden kann. Dagegen bleibt unklar, wie das Stabnetzwerk im aufgestellten Zustand gesichert wird und wie man es wieder zusammenbauen kann. Das Sichern des aufgespannten Stabnetzwerkes könnte entweder auf pneumatischem oder mechanischem Weg erfolgen. Bei der ersten Art müßte man entweder die Druckgaszylinder schließen und annehmen, daß alle Zylinder, Kolben und anderen Dichtungsstellen genügend gasdicht sind, um die Masten für die Zeit der Benutzungsdauer der Struktur ausgefahren zu halten. Da eine derartige Annahme nicht sehr realistisch ist, blieb als andere pneumatische Lösung nur die permanente Verbindung der Struktur mit einer genügend großen Druckluftquelle. Diese Lösung ist jedoch noch ungeschickter und lediglich eiwas sicherer als die vorherge-

hcnde Methode. Es verbleiben somit nur die mechanischen Lösungen, von denen es selbstverständlich eine große Anzahl gibt. Grundsätzlich könnte eine derartige Sperrvorrichtung von Hand betätigt werden, z. B. dadurch, daß ein Stift in ein Querloch im Mast gescho- ^r> ben wird, um dessen Zurückrutschen zu verhindern, nachdem der Gasdruck verringert worden ist. Eine elegantere Lösung wäre eine federnde Schnappe, die verhindern würde, daß der ausgefahrene Mast sich wieder zurückziehen kann. in

Welche Lösung man auch wählen würde, diese Sperren oder Anschläge müßten von Hand nacheinander gelöst werden, bevor man das Stabnetzwerk wieder zusammenfalten könnte. Da es unmöglich ist, Dreifuß nach Dreifuß zusammenzuklappen, um ein r> kontrolliertes Zusammenklappen des Stabnetzwerkes zu erreichen (im Gegensatz zu einem »katastrophalen« Zusammensacken), so würde dies ein äußerst ernstes Problem darstellen, wenn überhaupt bei dem bekannten Stabnetzwerk jemals die Absicht bestand, jo die Struktur mehrmals aufzustellen und wieder zu- , sammenzuklappen.

Beim Zusammenklappen müßten ferner die Kolben wieder in die Zylinder zurückgedrückt werden, und die Zylinder müßten beim neuerlichen Aufstellen ge- :~i gebenenfalls wieder mit einer Druckgasquelle verbunden werden. Besonders hinderlich beim Zusammenklappen wären auch die Kabel, bei denen sorgfältig darauf geachtet werden muß, daß sie sich nicht in irgendeiner Form um Teile der Struktur legen ;■■) und dann beim neuerlichen Aufstellen des Stabnetzwerkes hängen bleiben. In jedem Falle ist das Zusammenklappen des einmal aufgestellten Stabnetzwerkes bei der bekannten Ausführungsform mühsam und zeitaufwendig. π

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stabnetzwerk der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es einerseits selbsttragend ist, andererseits aber schnell und leicht abgebaut werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß w vorgeschlagen, daß die Gelenke so ausgebildet sind, daß nur ein Teil der stabförmigen Elemente wenigstens in einem gewissen Grade in bezug auf die ihnen zugeordneten Gelenke mit mehr als einem Freiheitsgrad bewegbar ist, während die anderen stabförmigen <τ, Elemente in bezug auf die ihnen zugeordneten Gelenke sich nur in einer Ebene bewegen können, und daß die Gelenke mit ihnen zusammenhängende Führungs- und Anschlagvorrichtungen aufweisen, die im vollständig aufgestellten Zustand des Stabnetzwerkes ·-,<) eindeutig die Winkelstellung der ihnen zugeordneten stabförmigen Elemente sowohl in bezug auf jeweils jedes andere stabförmige Element als auch in bezug auf die jeweilige mittlere Symmetrieachse der Gelenke festlegen. -,5

Das erfindungsgemäße Stabnetzwerk mit seiner von ebenen oder räumlichen Polygonen mit 2 /; Seiten gebildeten Polyederstruktur ist auf Grund seiner Geometrie und der Konstruktion der Gelenke im aufgespannten Zustand selbsttragend und benötigt hierzu _bo keine Stützmasten oder Abspannseile. Es gibt also keine hervorstehenden kabelähnlichen und daher u. U. Schlingen und Knoten bildende Fixierungsvorrichtungen, durch welche das Stabnetzwerk beeinträchtigt würde. Die Stabelemente stützen sich gegen- _b5 seitig. Die Stabilität des Stabnetzwerkes im aufgespannten Zustand erklärt sich dadurch, daß die Gelenke je nach der äußeren Form der Gitterwerkstruktur auf mindestens einer gekrümmten Fläche liegen. Dabei sind im aufgespannten Zustand des Stabnetzwerkes die an einem Teil der Gelenke ansetzenden Stäbe um mehr als 90° aus ihrer Stellung verschenkt, die sie im zusammengefalteten Zustand des Stabnetzwerkes einnehmen. Das heißt, daß die Fußpunkte der kopfseitig mit jeweils ein und demselben Gelenk verbundenen Stäbe mit diesem kopfseitigen Gelenk nicht in einer Ebene liegen, da diese Gelenke durch die von den Fußpunkten der jeweils mit ihnen verbundenen Stäbe aufgespannte Ebene hindurchgedrückt werden müssen, bevor die Stäbe an den jeweiligen Anschlagvorrichtungen anliegen und damit eine definierte Winkelstellung einnehmen. Beim Durchgang des betreffenden Gelenkes durch die von den Fußpunkten der mit ihm verbundenen Stäbe aufgespannte Ebene müßten sich die Fußpunkte der mit ihm verbundenen Stäbe weiter voneinander entfernen, als dies auf Grund ihrer durch die Geometrie der Anordnung definierten Lage auf der gekrümmten Fläche zulässig ist. Das bedeutet, daß zumindest das beim Aufspannen des Stabnetzwerkes zuletzt in seine korrekte Lage gebrachte Gelenk nur unter Ausnutzung einer gewissen elastischen Verformung des gesamten Stabnetzwerkes und mit einer gewissen Kraft durch die von den Fußpunkten der Stäbe aufgespannte Ebene hindurchgedrückt werden kann. Umgekehrt bedarf es beim Zusammenfalten der Gitterwerkstruktur der gleichen Kraft, um das Gelenk wieder durch die von den Fußpunkten aufgespannte Ebene hindurchzudrücken. Ein selbsttätiges Zusammensacken der Struktur ist daher nicht möglich. Wie man aus der vorstehenden Beschreibung erkennt, ist das erfindungsgemäße Stabnetzwerk nicht nur sehr einfach aufzuspannen, sondern auch ebenso einfach wieder zusammenzuklappen. Hierzu werden die Stäbe unter Überwindung des obengenannten elastischen Widerstandes zunächst in den Gelenken abgeknickt, und das so entstandene »räumliche Zickzack« wird sodann fortschreitend zusammengedrückt, bis die Stäbe im wesentlichen parallel zueinander liegen und ein kompaktes Bündel bilden.

Da jeder Stab des Stabnetzwerkes lediglich zwei Gelenke besitzt, kann das Stabnetzwerk so angesehen werden, als würde es eine Einzelschicht, oder in einem anderen Ausführungsbeispiel ein Doppelschichtgitter bzw. ein Doppelschichtnetz bilden. Mit anderen Worten, alle Gelenke liegen auf einer beispielsweise kuppeiförmig oder zylindrisch gekrümmten Fläche oder in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung auf zwei derartigen konzentrischen oder koaxialen Flächen mit leicht verschiedenen Radien.

Obwohl das Stabnetzwerk, wie oben erläutert wurde, selbsttragend ist, können wenigstens einige der Gelenke mit Verriegelungselementen versehen sein, die entweder integrale Teile der Gelenke bilden oder an diesen lösbar angebracht sind. Dabei dienen diese Verriegelungselemente oder Versteifungseinrichtungen jedoch lediglich dazu, äußere konzentrierte oder zufällige Kräfte, wie beispielsweise Stöße oder Windböen, aufzunehmen. Diese Verriegelungsmittel können binnen weniger Sekunden nach dem Errichten des Stabnetzwerkes angebracht und vor seinem Abbau wieder außer Funktion gesetzt werden. Für das Aufstellen oder Zusammenfalten des erfindungsgemäßen Stabnetzwerkes werden insgesamt nur wenige Minuten benötigt. Diese Zeit wird auch durch die mögliche Verwendung von zusätzlichen Versteifungseinrich-

tungen oder Verriegelungselementen nicht wesentlich verlängert. Die Summe aus der Aufstellungs- und der Zusammenklappzeit stellt somit nur einen Bruchteil der voraussichtlichen Benützungszeit der Stabnetzwerke dar, was eine Vorbedingung für die nützliche Anwendung von zusammenklappbaren Strukturen für die von der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Verwendungszwecke ist.

In bezug auf die Geometrien der crfindungsgemäßen Strukturen kann gesagt werden, daß die den Strukturen zugrundeliegenden Grundformen vorwiegend sphärisch oder zylindrisch sind. Im letzteren Fall kann die Symmetrieachse der zylindrischen Mantelfläche, die auch die Achse der Struktur ist, entweder parallel oder senkrecht zu dem Boden bzw. der Erde verlaufen. Zylindrische Strukturen mit einer senkrechten Symmetrieachse können an dem oberen Ende durch Aufsetzen einer Pyramide abgeschlossen werden, die eine w-gonale Symmetrie aufweist, die gleich der Symimetrie des zylindrischen Gitterwerks ist. Die Gesamtzahl der stabförmigen Elemente, die durch eine geeignete Zahl von Gelenken miteinander verbunden sind, bildet somit ein räumliches Gitter, bzw. Gitterwerk, das im wesentlichen den zugrundeliegenden Grundformen, wie sie oben beschrieben werden, folgt. Die tatsächliche Anzahl von stabförmigen Elementen, die für ein besonderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erforderlich ist, ist entweder gleich der idealen Anzahl von stabförmigen Elementen, die von der theoretischen Formgebung der Struktur vorgeschrieben ist oder aber von dieser idealen Anzahl verschieden, wobei in diesem letzteren Falle eines oder mehrere Elemente entweder entfernt oder hinzugefügt werden, um einen Zugang zu der Struktur zu schaffen oder um Verbindungsöffnungen oder Durchgänge zwischen mehreren dieser Strukturen oder irgendeiner Kombination hieraus vorzusehen. Dabei ist jedoch zu betonen, daß das Stabnetzwerk in jedem Falle so ausgebildet ist, daß weder beim Aufspannen des Stabnetzwerkes strukturelle Elemente hinzugefügt werden müssen noch beim Zusammenfalten des Stabnetzwerkes strukturelle Elemente entfernt werden müssen.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Stabnetzwerke besteht darin, daß sie mit einem oder mehreren gleichartigen Stabnetzwerken beliebiger Gestalt zu einer komplexen Struktur verbindbar sind.

Die vorgeschlagenen Stabnetzwerke benötigen keinerlei Stützelemcnte innerhalb oder außerhalb des von ihnen umschlossenen Raumes, und sie können sowohl mit als auch ohne Spannschnüre am Boden verankert werden.

Die erfindungsgemäßen Stabnetzwerke können wenigstens eine biegsame Deckhaut tragen, die entweder auf der Innenseite oder der Außenseite der Struktur befestigt sein kann. Es können auch mehrere Deckhäute vorgesehen sein, von denen einige an der Innenseite und andere auf der Außenseite des Stabnetzwerkes befestigt werden können. Das Stabnetzwerk kann zusammen mit der Deckhaut oder den Deckhäuten zusammengeklappt und/oder aufgestellt werden. Alternativ hierzu kann man die Deckhaut oder die Deckhäute auch nach dem Aufstellen des Stabnetzwcrkes an diesem befestigen oder vor dem Zusammenfalten des Stabnetzwcrkes abnehmen. Die Deckhäute oder Hüllen können aus irgendeinem biegsamen Material bestehen, /. B. aus Geweben aus natürlichen, künstlichen oder gemischten Fasern. Als Deckmaterial kann jedoch auch steifes oder halbsteifes Plattenmaterial verwendet werden, wie etwa ein metallisches Material, Kunststoffmatcrial, Papier, mineralisches Material usw. Im letzteren Falle können

■■> die Platten miteinander und mit der Struktur etwa durch Schnüren, Kleben, Schweißen, Nieten und/oder durch geeignet angeordnete und geformte Verbindungsvorrichtungen, wie etwa Haken, Ringe, Klemmen, Schnäpper u. dgl. verbunden werden.

ίο Die erfindungsgemäßen Stabnetzwerke können als Zelte und Bungalows für Ausflüge, als alleinstehende Stände für Ausstellungen und Messen, als Erste-Hilfe-Stationen und Notkrankenhäuser, als provisorische Lagereinrichtungen und als transportable Ver-

r> packungsschuppen, als vorübergehende Arbeitsunterkünfte u. dgl. verwendet werden. Die Figuren erläutern die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen. Es zeigt

Fig. 1 einen Aufriß einer kuppeiförmigen Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 einen Grundriß der in Fig. 1 gezeigten Struktur,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer besonderen Ausführungsform eines stabförmigen Elementes,

2) Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer besonderen Ausführungsform eines kugelgelenkartigen Gelenks,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines kugelgelenkartigen Gelenks,

jo Fig. 6 ein Gelenk nach Art einer Zunge mit einem Schlitz,

Fig. 7 eine zusammengesetzte Struktur, die durch Vereinigung von zwei Strukturen entstanden ist, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind,

j-, Fig. 8 das zusammenhängende Bündel von stabförmigen Elementen, das sich bei einer vollständig zusammengeklappten Struktur etwa gemäß Fig. 1 ergibt,

Fig. 9 und 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Struktur mit einer anderen Geometrie im Grundriß bzw. im Aufriß.

Neben der allgemeinen Struktur einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stabnetzwerkes zeigen die Fig. 1 und 2 auch die genaue Lage aller Stab- und Verbindungselemente. Die Ziffern 1 bezeichnen die Stabelemente und die Ziffern 2 die Verbindungselemente oder Gelenke. Die verschiedenen Typen dieser Elemente sind durch Buchstaben angezeigt. Es bezeichnet:

in IA ein stabförmiges Element mit zwei zungenförmigen Enden,

1 B ein stabförmiges Element mit einem zungcnför-

migen Ende und einem kugelförmigen Ende (Fig. 3),

Y, IA ein Zungen- und Schlitzgelenk, das fünf stabförmige Elemente \A aufnimmt,
Iß ein Zungen- und Schlitzgelenk, das drei stabförmige Elemente aufnimmt (Fig. 5),
IC ein kugelgelenkartiges Gelenk, das fünf stabför_w, mige Elemente aufnimmt (Fig. 4),

2 D bodenberührende Gelenke. Entsprechend ihrer

Geometrie gehören diese Gelenke eigentlich der Gruppe IC an. Sie nehmen jedoch jeweils lediglich drei Stäbe auf, von denen der mittlere Stab „ι-, (der in der meridionalen Ebene der sphärischen

Konfiguration liegt) nicht die durch die Kugelgelenke gewährte Bewegungsfreiheit benötigt und daher mit einem Zungcngclenk versehen sein

kann.

Eine besondere Ausführungsform einer Eintrittsöffnung, die in Fig. 2 durch einen Pfeil bezeichnet ist, wird durch Gelenke und Stäbe 2 D_d-\ A_d-2 B_d- \B_d-2C_d-\B_d-2B_d-\A_d-2D_d begrenzt. Jedes der ί Gelenke 2D_d und 2C_d nimmt ein stabförmiges Elementweniger auf als die gleichnamigen Gelenke ohne Index.

Das stabförmige Element selbst, das entweder hohl oder voll ausgebildet sein kann und aus irgendeinem geeigneten Material, wie Stahl, Leichtmetall oder Kunststoff, Holz oder irgendeiner Kombination solcher Materialien bestehen kann, ist eingehender in Fig. 3 dargestellt, die eine bevorzugte Ausführungsform zeigt. Der Körper 3 des stabförmigen Elementes ι ■> ist an seinem einen Ende mit einem kugelförmigen Endstück 4 verbunden, das die Kugel für ein Kugelgelenk bildet. Das andere Ende des Körpers 3 des Elementes ist mit einem zungenförmigen Endstück 5 verbunden, das die Zunge eines nach Art eines Zungen- und Schlitzgelenkes ausgebildeten Gelenkes darstellt. An der Zunge 5 ist ein Zapfen 6 angebracht.

Eine besondere Ausführungsform eines kugelgelenkartigen Gelenks ist in Fig. 4 dargestellt. Man erkennt zwei den Körper dieses Gelenkes bildende Hälften 7 und 8, einen an dem Gelenk angebrachten Verriegelungsteller 9, eine T-förmige Mutter 10, die den Verriegelungsteller 9 herunterdrückt, einen Bolzen 11, einen hakenförmigen Bolzenkopf 12, der zur Befestigung einer Hülle dient, und U-förmige Einrastkerben, die Anschläge 13 und Führungsflächen 13a aufweisen, welche dazu dienen, die Lage der stabförmigen Elemente in bezug auf dieses Gelenk festzulegen, sobald das Stabnetzwerk vollständig aufgestellt ist. Ein Ende 14 eines solchen Elementes ist durch r> strichpunktierte Linien angedeutet.

Nachdem der Verriegelungsteller 9 in der erforderlichen Weise abgenommen worden ist, können die Kugelhälse an den stabförmigen Elementen beim Zusammenklappen der Struktur zunächst nur in einer Ebene bewegt werden, da sie anfänglich noch zwischen den parallelen Wänden der U-förmigen Einrastkerbe begrenzt sind. Sobald jedoch der Kugelhals die Einrastkerbe verlassen hat, können die stabförmigen Elemente und der Körper des Gelenks die verhältnismäßig komplexen Bewegungen ausführen, die erforderlich sind, um die stabförmigen Elemente aneinander anzuklappen und das Stabnetzwerk zu dem in Fig. 8 dargestellten kompakten Bündel zusammenzufalten. Beim Aufstellen des Stabnetzwerkes können die Kugelhälse an den stabförmigen Elementen den komplexen, nicht notwendigerweisde symmetrischen Zugkräften folgen, bis sie mit den Führungsflächen 13a in Berührung kommen, die sie schließlich in die U-förmige Einkerbung hineinführen, wo ihre Bewegung durch die Anschlagflächen 13 begrenzt wird.

Ein anderes Ausführungsbeispiel eines kugelgelenkartigen Gelenks ist in Fig. S gezeigt. Hier ist das Verriegelungselement ein integraler Teil des Gelenks _b0 und besteht aus einem becherförmigen Teil 15, der in einer der Gelenkhälften drehbar ist und eine Anzahl von über einen Teil des Umfangs verlaufenden Schlitzen 16 aufweist, durch die die Kugelhälse im offenen Zustand des Verriegelungselementes in U-förmige _b5 Lagebestimmungskerben 16a eingeführt und eingerastet werden können. Durch eine Drehung des Verricgclungsbechers 15, die durch Greifansätzc 17 erleichtert wird, werden die Ausgänge 16b der Kerben 16a blockiert, wodurch verhindert wird, daß die Kugelhälse ihre jeweilige Kerbe verlassen.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines Zungen- und Schlitzgelenkes ist in Fig. 6 dargestellt. Bei diesem Gelenk können sich die Elemente nur in einer Ebene bewegen, da die Führungsschlitze 19a im wesentlichen dieselbe Breite wie die Zungen 22 aufweisen. Bei dieser Ausführungsform werden zwei Hälften 18 und 19 des Gelenkes durch einen mit einem hakenförmigen Kopf 21 versehenen Bolzen 20 zusammengehalten. Das angedeutete zungenförmige Ende 22 des stabförmigen Elementes 23 ist mit einem Zapfen 24 versehen, der in einer der Gelenkhälften drehbar gelagert ist. Der Boden 18a des Führungsschlitzes 19a der oberen Hälfte 18 dient als Anschlag.

In Fig. 7 sind zwei kuppelartige Strukturen von der Art gezeigt, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, die so miteinander verbunden sind, daß sie eine größere und komplexere Struktur bilden. Hier sind die Grundstrukturen mit 25 und 26 und die Verbindungszubehörteile mit 27 und 28 bezeichnet.

Ein Bündel aus zusammenhängenden stabförmigen Elementen, wie es sich im vollständig zusammengeklappten Zustand der in Fig. 1 gezeigten Struktur darstellt, ist in Fig. 8 gezeigt. Die dicht zusammengefalteten stabförmigen Elemente liegen im zusammengeklappten Zustand des Stabnetzwerkes im wesentlichen parallel zueinander, wobei einige der Gelenke an der Oberseite des Bündels und die anderen Gelenke an der Unterseite des Bündels liegen. In dem gezeigten Beispiel wurde die Deckhaut bzw. Hülle vor dem Zusammenklappen der Struktur abgenommen, obgleich dies in der Praxis nicht notwendig ist.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen Stabnetzwerke ist in Fig. 9 und 10 dargestellt. Hier handelt es sich um eine grundsätzlich zylindrische Struktur mit einer vertikalen Symmetrieachse, wobei die Struktur an dem oberen Ende durch eine Pyramide abgeschlossen ist.

Im folgenden soll ein bevorzugter Aufstellvorgang für die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform beschrieben werden:

1. Das in Fig. 8 schematisch dargestellte Bündel aus parallelen stabförmigen Elementen wird so auf den Boden gesetzt, daß die stabförmigen Elemente im wesentlichen senkrecht verlaufen und daß die kugelgelenkartigen Gelenke 2 D den Boden berühren.

2. Die fünf bodenberührenden Gelenke 2Ό (Fig. 8) werden nun so weit wie möglich radial nach außen gezogen, wodurch die Struktur während dieses Arbeitsvorganges ein spinnenartiges Aussehen erhält.

3. Eine der Personen, die sich mit der Aufstellung der Struktur befassen (im folgenden als »Aufsteller« bezeichnet), hebt nun die beiden oberen, die Eintrittsöffnung begrenzenden Stäbe Iß (Fig. 2) in die Höhe, wodurch ein zweiter Aufsteller sich selbst unter die nunmehr teilweise entfaltete Struktur stellen kann.

4. Der zweite Aufsteller hebt nunmehr das zentrale Gelenk IA an und hält es hoch, während der erste Aufsteller die peripheren 5-Elemente-Gelenke IC und das 4-Elemente-Gelenk 2Q (Fig. 2) der Eintrittsöffnung nach außen zieht.

5. Die fünf den Erdboden berührenden Gelenke 2D (Fig. 1 und 2) werden nun von Hand so weil

wie möglich nach außen gekippt und hochkant gestellt. Die Verriegelungsteller 9 (Fig. 4) werden jetzt an jedem der fünf kugelgelenkartigen Gelenke 2 C dadurch angebracht, daß diese Gelenke zunächst nach außen gezogen werden, bis alle Kugelhälse richtig gegen die Anschläge 13 (Fig. 4) ihrer jeweiligen Einrastkerben anliegen. Sodann werden die Verriegelungsteller 9 so aufgesetzt, daß ihre Schlitze 9a (Fig. 4) parallel zu der T-Mutter 10 (Fig. 4) liegen. Danach werden die Teller um ungefähr 90° gedreht. Das Stabnetzwerk ist nun aufgestellt und kann am Boden verankert werden, wenn es die Umstände erfordern.

Der Zusammenklappvorgang stellt im wesentlichen eine Umkehrung des oben beschriebenen Aufstellungsvorgangs dar und läuft folgendermaßen ab:

1. Die fünf untersten Gelenke ID (Fig. 1 und 2), auf denen das Stabnetzwerk steht, werden gekippt bzw. verschwenkt, bis sie mit ihrer Tellerebene im wesentlichen senkrecht zu dem mittleren ihrer drei stabförmigen Elemente liegen.

2. Die Verriegelungsteller 9 (Fig. 4) werden nach einer Drehung um etwa 90° von den Gelenken 2 C abgenommen.

3. Das zentrale Gelenk 2A (Fig. 1 und 2) wird heruntergezogen, wodurch die oberste Pyramide des Stabnetzwerkes nach innen gekehrt wird. Da während dieses und der nachfolgenden Zusammenklappschritte zuerst alle und später wenigstens einige der Stabenden auf Grund der besonderen Konstruktion der Gelenke noch in einem Winkel in einer oder zwei Ebenen liegen, wird durch die leichte Beanspruchung bzw. Verformung, die durch das Nachinnenkehren der nach einwärts gefalteten Pyramiden auftritt, eine ausreichende Reibung erzeugt, so daß dieses Nach-■> innenkehren, d. h. das Zusammenklappen, in

kontrollierter Weise und nicht in Form eines völligen Zusammenbruchs des Stabnetzwerkes durchgeführt werden kann.

4. Die übrigen sich nach innen faltenden Pyramidenspitzen werden umgekehrt, indem sie nach innen gedruckt werden, wobei auch hier der Kontrolleffekt vorhanden ist.

5. Die jetzt etwa spinnenartige, im wesentlichen zusammengeklappte Struktur wird zu einem Bündel von praktisch parallelen Stäben dadurch gemacht, daß man alle fünf »Spinnenbeine« gegen die Mitte hin schiebt.

Wie die vorstehende Beschreibung gezeigt hat, liegt eines der Hauptmerkmale der erfindungsgemäßen Stabnetzwerke in der besonderen Konstruktion der Gelenke mit ihren Eingriffs-, Führungs- und Anschlagmitteln, welche den betreffenden Enden der stabförmigen Elemente verschiedene und sorgfältig bestimmte Freiheitsgrade sowohl relativ zueinander als auch relativ zu der jeweiligen zentralen Symmetrieachse durch die von den Gelenken gebildeten Scheitelpunkte des Stabnetzwerkes ermöglichen, so daß die jeweilige spezielle Winkelstellung eines jeden stabförmigen Elementes innerhalb des gesamten Stabnetzwerkes durch die Gesamtgeometrie definiert und begrenzt ist. Dadurch ist das Stabnetzwerk nicht nur im aufgespannten Zustand selbsttragend, sondern auch in kürzester Zeit aufspannbar und zusammenklappbar.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

1 10 Patentansprüche:

1. Dreidimensionales Stabnetzwerk, insbesondere für zeltartige Behelfsbauwerke, mit einer ~> Vielzahl von geradlinigen, im wesentlichen steifen, durch Gelenke miteinander verbundenen stabförmigen Elementen, die ebene oder räumliche Polygone mit einer geraden Anzahl von Seiten bilden, wobei das Stabnetzwerk zu einem Bündel zusam- κι menklappbar ist, dessen Länge im wesentlichen gleich der Länge eines einzelnen stabförmigen Elementes ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (2/4, 2ß, 2C, 2D) so ausgebildet sind, daß nur ein Teil der stabförmigen Elemente ι ί (Iß) wenigstens in einem gewissen Grade in bezug auf die ihnen zugeordneten Gelenke (2C, 2D) mit mehr als einem Freiheitsgrad bewegbar ist, während die anderen stabförmigen Elemente (1/4) in bezug auf die ihnen zugeordneten Gelenke (2 A, 2» 2 B) sich nur in einer Ebene bewegen können, und daß die Gelenke (2/4, 2B,2C,2D) mit ihnen zusammenhängende Führungs- und Anschlagvorrichtungen (13, 13a bzw. 15, 16, 16a bzw. 18a, 19a) aufweisen, die im vollständig aufgestellten > > Zustand des Stabnetzwerkes eindeutig die Winkelstellung der ihnen zugeordneten stabförmigen Elemente (1/4, Iß) sowohl in bezug auf jeweils jedes andere stabförmige Element (IA, Iß) als auch in bezug auf die jeweilige mittlere Symme- so trieachse der Gelenke (2A, 2B, 2C, 2D) festlegen.

2. Stabnetzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für seine jeweilige Gestalt theoretisch notwendige Anzahl der stabförmigen r> Elemente (IA, Iß) um ein oder mehrere stabförmige Elemente (1/4, Iß) vermehrbar oder verringerbar ist.

3. Stabnetzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem oder mehreren gleichartigen Stabnetzwerken beliebiger Gestalt zu einer komplexen Struktur verbindbar ist.

4. Stabnetzwerk nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens 4¹S einige der Gelenke (2C, 2D) mit Verriegelungselementen (9,15) versehen sind, die entweder integrale Teile der Gelenke bilden oder an diesen lösbar angebracht sind.

5. Stabnetzwerk nach einem der Ansprüche I ^r>o bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Gelenke (2/4, 2ß, 2 C, 2D) Befestigungsmittel (12,21) für eine oder mehrere flexible Hüllen vorgesehen sind und daß die Hülle oder die Hüllen in ihrer Lage verbleiben, wenn das Stabnetzwerk vi zusammengeklappt wird.