DE2111930A1

DE2111930A1 - Dreidimensionale Gerueststruktur

Info

Publication number: DE2111930A1
Application number: DE19712111930
Authority: DE
Inventors: Pierre Nierle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-03-20
Filing date: 1971-03-12
Publication date: 1971-10-07
Also published as: SE359342B; BE764140A; US3827206A; CH521545A

Description

Pierre NIERLE GRAND-LANGY / Schweiz

Dreidimensionale Gerüststruktur Jj

Die Erfindung betrifft eine zweckmässige und vorteilhafte Ausbildung einer dreidimensionalen Gerüststruktur aus Profilstangen oder -stäben mit einem Querschnitt in Form eines Rhombus oder einer Raute, dessen bzw. deren Spitzwinkel gleich dem Winkel zwischen zwei Flächen eines regelmässigen Tetraeders, nämlich 70 32', ist.

Die gegenwärtige technische Entwicklung von Gerüststrukturen bewegt sich immer mehr in Richtung einer möglichst leichten Ausführung, um hierdurch so viel Baumaterial wie möglich verwenden zu können und die Belastungen und Spannungen, welche hieraus M

entstehen, gleichmässiger verteilen zu können. Insbesondere die Entwicklung einer neuen Raumstruktur sei hier erwähnt, welche aus räumlich zueinander angeordneten Systemen von Gitternetzen üblicher Art besteht. Diese Raumstruktur kann als ein dreidimensionales Netz untereinander verbundener Einzelelemente betrachtet werden und weist Knoten- und Kreuzungspunkte auf, wo die verschiedenen Bauelemente, Rohre oder Profile zusammenlaufen. ,».

Zur Herstellung der Verbindung zwischen den einzelnen Struktur elementen an den Knotenpunkten des Netzes verwendet man dann

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Verbindungsstücke, welche mehr oder weniger kompliziert ausgebildet sind. So besteht beispielsweise ein derartiges Verbindungsstück für rohrförmige Stangen oder Stäbe aus einer Kugel mit Löchern, deren Achsen in die gewünschten Richtungen orientiert sind. Die rohrförmigen Verbindungselemente werden in diesem Fall vor die Oeffnungen in der Kugel gebracht und dann damit verschweisst.

Die Herstellung und Verarbeitung derartiger Verbindungsstücke erfordert jedoch einen erheblichen Kostenaufwand für das Herstellungsmaterial und die Montage.

Zweck der Erfindung ist die Vermeidung dieser Nachteile bei der Erstellung einer dreidimensionalen Gerüststruktur der eingangs erwähnten Art und die Schaffung einer Möglichkeit, die Verbindung der einzelnen Strukturelemente erheblich zu vereinfachen.

Hierzu ist eine dreidimensionale Gerüststruktur aus Profilstangen oder -stäben mit der erwähnten Quersehnittsform erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Profilstangen oder -stäbe in zwei zur kleinen Diagonale des rhombus - oder rautenförmigen Querschnittes symmetrischen, einen "Winkel von 109 28^f zwischen sich einschliessenden Ebenen abgeschrägt und wenigstens drei bis zwölf Stangen oder Stäbe mit diesen Enden an Knotenpunkten zusammengefasst sind.

Hierdurch besteht auch der Vorteil, dass für eine gleiche Konstruktion die Länge der Stäbe oder Stangen stets gleich bleibt, während lediglich die Wandstärke der Profilstangen oder -stäbe verändert werden kann.

Ferner besteht ein weiter Anwendungsbereich einer derartigen Gerüststruktur, da an den Knotenpunkten durch die besondere Ausbildung der Stangen- oder Stabenden zwischen drei und zwölf Stangen zusammengefasst werden können.

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Ein weiterer Vorteil besteht in der besonders einfachen geometrischen Form der Felder zwischen den Stangen oder Stäben.

Diese Stangen oder Stäbe können entweder an ihren Enden unmittelbar untereinander verschweisst sein oder aber auch über ein besonderes Verbindungsstück verbunden werden, welches die Form von zwei regelmässigen Tetraedern aufweist, bei denen die Spitze des einen in der Mitte einer Seitenfläche des anderen liegt und wobei die Kanten des einen rechtwinklig zu den Basisflächen des anderen ausgerichtet sind. %

Dieses Verbindungsstück kann mit einem Hohlraum ausgestattet sein, dessen "Wände mit Bohrungen in Richtung der Stangen- oder Stabachse zur Aufnahme von Befestigungsbolzen versehen sind.

In einer weiteren Ausführungsform können die Stangen oder Stäbe mit dem Verbindungsstück auch über Zwischenstücke verbunden sein, welche ihrerseits durch Schweissen, Kleben oder Bolzen an den Stangen- oder Stabenden befestigt sind.

In den beigefügten Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungs- Λ

formen der erfindungsgemäss ausgebildeten Gerüststruktur dargestellt, wobei zeigen}

Fig. 1 i einen Querschnitt durch eine Profilstange oder einen Profilstab, wie sie bzw. er bei der praktischen Ausführung der Erfindung Verwendung finden kann;

Fig. 2 : einen gleichen Schnitt durch eine andere Ausführungs form;

Fig. 3 J einen gleichen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform;

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Fig. 4 i einen gleichen Schnitt durch eine noch andere Ausführung sform ,

Fig. 5 i in perspektivischer Darstellung das erfindungsgemäss

ausgebildete Ende einer Profilstange oder eines Profilstabes,

Fig. 6 ; eine perspektivische Darstellung eines Knotenpunktes

für sechs erfindungsgemäss ausgebildete Profilstangen oder -stäbe,

Fig. 7 : die Draufsicht auf einen Knotenpunkt unter Anwendung

e ine s Verbindung s stücke s ,

Fig. 8 J eine Seitenansicht dieses Knotenpunktes,

Fig. 9 i einen Schnitt entsprechend der Linie IX-IX in Fig. 8 und

Fig. 10 i einen Schnitt entsprechend der Linie X-X in Fig. 7.

Nach der ersten Ausführungsform entsprechend Fig. 1 weist die Profilstange oder der Profilstab zwei Umrisse, nämlich den äusseren und den inneren Umriss auf, welche die Form eines Rhombus oder einer Raute haben. Der Spitzwinkel o( ist hierbei gleich dem Winkel zwischen zwei Flächen eines regelmässigen Tetraeders, nämlich 70 32'. Der Supplementärwinkel /g ist demnach 109 28'. Bei dieser Ausführungsform sind die Wände 1 des Profiles in gleichmässiger Stärke ausgebildet.

Bei der zweiten Ausführung sform nach Fig. 2 bilden die äusseren · und inneren Umrisslinien des Profilquer schnittes ebenfalls wieder einen Rhombus oder eine Raute, wobei jedoch die Ecken bzw. Kanten abgerundet sind.

Bei einer dritten Ausführungsform nach Fig. 3 ist die äussere Umrisslinie des Profilquer schnitte s rhombus- oder rautenförmig ausgebildet, während die innere Umrisslinie an den Ecken oder Kanten

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des Profiles abgerundet ist. Bei dieser Ausführungsform, ist die Stärke der Profilwand 1 nicht gleichmässig, sondern insbesondere an den Enden der kleinen Diagonalen verstärkt.

Bei der vierten Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Grundform des Profilquer schnitte s ebenfalls wieder rhombus- oder rautenförmig, wobei jedoch die äusseren Spitzen mit teilkreisförmigen Ausnehmungen versehen sind. Innerhalb des Hohlprofiles sind vier Querstreben 2 vorgesehen, welche von den Profilecken sich bis zu einem runden

Mittelstück 3 erstrecken. Dieses im Querschnitt runde Mittelstück ά

kann beispielsweise Verwendung finden für die Befestigung der Profilstange oder des Profilstabes.

Die verschiedenen Ausführungsformen der Profile können selbstverständlich in jedem geeigneten Material hergestellt werden, wie Stahl-, Aluminium, einer Aluminiumlegierung, aus Kubtstoff oder sonstigen Materialien, wobei die Herstellung aufgrund der geometrischen Ausbildung durch einen einfachen Ziehvorgang erfolgen kann.

" Die erfindungsgemäss zusammengefassten Profilstangen oder -stäbe ergeben eine dreidimensionale Raumstruktur in Netzform, deren ^

Felder zwischen den Stangen oder Stäben entweder aus gleichseitigen, nebeneinander an-geordneten Dreiecken oder Quadraten bestehen.

Im ersten JTaIl besteht die Struktur an sich aus der Vereinigung einer bestimmtest Anzahl regelmässiger Tetraeder und Oktaeder. Die Profilstangen oder -stäbe, welche die Felder begrenzen, werden in der Weise angeordnet, dass eine der Seiten des Rhombus oder der Raute parallel zur Ebene dieser Felder liegt«

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Im zweiten Fall besteht das Netz aus Pyramiden mit quadratischen Grundflächen in Form halber, regelmässiger Oktaeder, wobei die kleine Diagonale des Rhombus oder Raute parallel zu den Flächenebenen angeordnet ist.

Wie bereits erwähnt, werden die Profilstangen oder -stäbe mit ihren Enden an Knotenpunkten zusammengefasst, wobei wenigstens drei und maximal zwölf Stangen oder Stäbe erfasst werden können.

Die Enden aller dieser Profile sind abgeschrägt, d.h. in zwei zur kleinen Diagonale des rhombus- oder rautenförmigen Querschnittes symmetrischen Ebenen abgeschnitten, wobei der Winkel zwischen diesen beiden Ebenen 109°28^f beträgt (Fig. 5). Durch diesen Winkel zwischen den beiden Schnittebenen erhält das Ende des Hohlprofiles vier Seiten oder Kanten 4 gleicher Länge, wobei deren Länge gleich ist derjenigen der kleinen Diagonale des Rhombus oder der Raute, welcher bzw, welche den Aussenumr-iss des Profilquerschnittes bildet. Die geometrische Ausbildung des Profilendes, welches auf diese Weise abgeschrägt ist, besteht somit aus zwei gleichseitigen Dreiecken, die an einer ihrer Kanten auf der kleinen Diagonalen des ursprünglichen Profilquer schnittes miteinander vereinigt sind.

Durch diese Ausbildung passen die Enden der verschiedenen Profile geometrisch aneinander, wie es beispielsweise bei den sechs Stangenoder Stabenden in Fig. 6 der Fall ist. Diese zusammengefassten Enden begrenzen hierbei einen Raum in Form eines regelmässigen Tetraeders, dessen eine Seitenkante doppelt so lang ist wie die Länge der Seitenkanten 4 der Abschrägungen.

Sobald an einem Knotenpunkt zwölf Profile zusammengefasst sind, begrenzen deren Enden einen Raum aus zwei regelmässigen Tetraedern,

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deren Kantenlänge ebenfalls wieder doppelt ist wie die Kantenlänge an den aneinander sitzenden Stangen- oder Stabenden.

Die Befestigung der Profile erfolgt durch. Verschweissen oder Verkleben bei nicht wieder Demontierbaren Strukturen oder durch Bolzen oder Verbindungslaschen, gegebenenfalls mit einem Verbindungsstück, für Strukturen, welche wieder abgebaut werden sollen oder können.

Die Fig. 7 bis 10 zeigen eine beispielsweise Ausführungsform eines Knotenpunktes für Stangen- oder Stabenden unter Verwendung eines massiven Verbindungsstückes 5, welches durch diesen hergestellt werden kann. Dieses Verbindungsstück 5 ist geometrisch ausgebildet und besteht aus zwei regelmässigen Tetraedern 6 und 7, bei denen die Spitze des einen 6' in der Mitte einer Seitenfläche 7^r des anderen Tetraeders und umgekehrt liegt. Die Kanten des einen Tetraeders sind weiterhin rechtwinklig zu den Basisflächen des anderen und umgekehrt ausgerichtet. Diese beiden Tetraeder bilden genau Aus nehmungen 8, welche in ihrer Form derjenigen der Stangen- oder Stabenden 9 entsprechen (Fig. 9 und 10).

Die Befestigung der Stangen oder Stäbe an dem Verbindungsstück 5 erfolgt über ein Zwischenstück 10, welches bei 11 und 12 an das Stangen- oder Stabende 9 angeschraubt ist. Dieses Zwischenstück ■weist eine Gewindebohrung auf, die in Verlängerung eines Loches oder einer Oeffnung 13 des Verbindungsstückes 5 angeordnet ist. In dieser Gewindebohrung sitzt ein Schraubenbolzen 14.

Das Verbindungsstück 5 ist ferner mit einem Hohlraum 15 versehen, wodurch diese Schraubenbolzen 14 eingesetzt bzw. eingeschraubt werden können. Nachdem die Stangen oder Stäbe in dieser Weise befestigt sind, wird der Hohlraum 15 zweckmässigerweise mittels eines Deckels 16 verschlossen, beispielsweise unter Verwendung einer :■ -

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Schraube, welche in die Gewindebohrung 17 eingeschraubt wird.

Die Befestigung der Profilstangen oder -stäbe kann selbstverständlich auch auf jede andere geeignete Art erfolgen, beispielsweise durch
Verschweissen oder Verkleben. Die am besten geeignete Verbindungsmethode wird von Fall zu Fall in Abhängigkeit von den Eigenschaften
des Materials ausgewählt werden, aus welchem die Stangen oder Stäbe hergestellt sind.

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Claims

PATENTANSPRUE CHE

!./Dreidimensionale Gerüststruktur aus Profilstangen oder -stäben mit einem Querschnitt in Form eines Rhombus oder einer Raute, dessen bzw. deren Spitzwinkel gleich dem Winkel zwischen zwei Flächen eines regelmässigen Tetraeders, nämlich 70 32^r, ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Profilstangen oder -stäbe (9) in zwei zur kleinen Diagonale des rhombus- oder rautenförmigen Querschnittes symmetrischen, einen Winkel von 109 28' zwischen sich einschliessenden Ebenen abgeschrägt und wenigstens drei bis zwölf Stangen Λ

oder Stäbe mit diesen Enden an Knotenpunkten zusammengefasst sind.
2. Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangenoder Stabenden unmittelbar untereinander verschweisst sind.
3. Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangenoder Stabenden über ein Verbindungsstück (5) untereinander verbunden sind, welches die Form von zwei regelmässigen Tetraedern (6,7) aufweist, bei denen die Spitze des einen in der Mitte einer Seitenfläche des anderen liegt und wobei die Kanten des einen rechtwinklig zu den Basisflächen des anderen ausgerichtet sind.
4. Struktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück (5) einen Hohlraum (15) aufweist, dessen Wände mit Bohrungen (13) in Richtung der Stangen- oder Stabachse zur Aufnahme von Befestigungsbolzen (14) versehen sind.
5. Struktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangen oder Stäbe (9) mit dem Verbindungsstück (5) über Zwischenstücke (10) verbunden sind, welche ihrerseits durch Schweissen, Kleben oder Bolzen an den Stab- oder Stangenenden befestigt sind.

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