DE3044140A1 - Kupplung oder verbinder fuer raeumliches tragwerk - Google Patents

Kupplung oder verbinder fuer raeumliches tragwerk

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DE3044140A1 DE19803044140 DE3044140A DE3044140A1 DE 3044140 A1 DE3044140 A1 DE 3044140A1 DE 19803044140 DE19803044140 DE 19803044140 DE 3044140 A DE3044140 A DE 3044140A DE 3044140 A1 DE3044140 A1 DE 3044140A1
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Description

Kupplung oder Verbinder für räumliches Tragwerk
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf Kupplungen.- Verbinder oder Knotenglieder zum Zusammenfügen langgestreckter Elemente einer dreidimensionalen Bauanordnung. di^> allgemein als räumliches Tragwerk bekannt istr und auf ein solche Verbinder umfassendes Tragwerk bzw. Rahmen.
Stand der Technik
Räumliche Tragwerke sind in verschiedensten Formen bekannt. Die Hauptprobleme bekannter Tragwerke bestehen darin,- daß einmal die Knotenverbinder dreidimensionaler Tragwerke im allgemeinen aus vier oder mehr kreuzförmigen Klemmelementen und einer Mehrzahl von Bolzen und Muttern oder anderen Befestigungslementen bestehen? die den Aufbau der Tragwerke erschweren, und daß sie zum anderen zu unsauberen Tragwerkkonstruktionen führen, wie man sie meistens sehen kann. Ein weiterer Nachteil bei bekannten Knotenverbindern besteht darin, daß sie die Enden der rohrförmigen Tragwerkteile sehr fest klemmen oder halten f wodurch die Ausrichtung der Tragwerkelemente beim Zusammenbau der Tragwerke zeitaufwendig und schwierig wird.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tragwerk-Verbinder und ein solche Verbinder umfassendes Tragwerk zu schaffen, durch die die vorbeschriebenen Nachteile wesentlich verringert werden.
Lösung und Weiterbildungen der Erfindung Ein Tragwerk-Verbinder nach der Erfindung umfaßt zur Lösung dieser Aufgabe drei Bauteile, die in einer gemeinsamen Achse übereinander angeordnet sind, wobei die gegen die Fläche eines anderen Bauteils anliegende Fläche jedes Bauteils
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zwischen den einander gegenüber liegenden Bauteilflächen Lager, Pfannen od.dgl. zinn ümschliessen der mit Köpfen ausgebildeten Tragwerkelemente umfaßt, und wobei die Achsen der Lager zwischen einem ersten Bauteilflächenpaar in einer gemeinsamen Ebene liegen und jene zwischen dem zweiten Flächenpaar relativ zu und auf der gleichen Seite der Ebene geneigt sind, die die Achsen der Lager zwischen dem ersten Bauteilflächenpaar und Mitteln sum Zusammenhalten bzw. Verspannen der Bauteile in Richtung ihrer gemeinsamen Achse umfaßt.
Bei einer Ausbildungsform der Erfindung durchlaufen die Achsen aller Lager einen gemeinsamen Punkt auf der gemeinsamen Achse des Verbinders.
Ein Knoten-Verbinder der beschriebenen Art aufweisendes räumliches Tragwerk umfaßt langgestreckte Rahmenteile, die sich zwischen den Verbindern des Tragwerks erstrecken und jeweils ein Rohr, ein Massivteil, das an jedem Ende des Rohrs angeordnet ist, mit Gewinde versehene Axialbohrungen in den freien Enden der Massivteile und mit Köpfen versehene Ansatzbolzen umfaßt, die in den Massivteilbohrungen ver- oder einstellbar angeordnet sind? wobei ihre Köpfe in den Lagern zweier Rahmenkupplungen verankert sind. Vorzugsweise sind die Massivteile am Ende der rohrförmigen Rahmenteile Zapfen mit Riegelausbildungen, die in den Rohrenden angebracht sind, wobei die Rohrenden mechanisch schlüssig mit den Zapfen und ihren Riegelausbildungen verformt sind.
Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispxele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teiles eines räumlichen Tragwerks in der Umgebung eines Verbinders,
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Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht des Verbinders der Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines der
Bauteile des Verbinders nach Fig. 1 und 2 und
Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht einer anderen Ausbildungsform des Verbinders, der mit einem Ende eines der räumlichen Tragwerkelemente verbunden ist.
Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele
Ein erfindungsgemäßer Verbinder nach Fig. 1 bis 3 umfaßt drei scheiben- oder tellerförmige Gußmetal-Bauteile 10, 12 und 14 sowie einen Spannbolzen 16.
Alle drei Verhinderte!Ie weisen Axialbohrungen auf, die, wie in Fig. 2 erkennbar, zueinander ausgerichtet sind, um für den Bolzen 16 einen Durchgang durch den Verbinder zu schaffen.
Wie man besonders aus Fig. 3 erkennt, umfassen die gegeneinander anliegenden Flächen der Bauteile 12 und 14 jeweils kreisförmige, halbzylindrische Nuten 18, die sich von den zentralen Bohrungen zur Peripherie der Scheiben strahlenförmig ausbreiten bzw. erstrecken, und bogenförmige Hinterschneidungen 20, die im Querschnitt größer als die Nuten 18 sind.
Eine der gegeneinanderliegenden Scheiben- oder Bauteilflächen kann, was jedoch nicht in der Zeichnung dargestellt ist, vorzugsweise eine aufragende kreisförmige Feder- oder Paßanordnung tragen, die mit der Bolzenbohrung konzentrisch ist und sich, in radialer Richtung gesehen, innerhalb der Hinterschneidungen 20 befindet. Die andere Scheiben- oder Bauteilfläche kann in einem solchen Fall mit einer entsprechenden Nut zur Aufnahme der Feder
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versehen sein, um so eine Relativbewegung der Bauteile in einer Richtung quer zu den Bolzenbohrungen zu verhindern.
Wenn das Bauteil 12 auf dem Bauteil 14 angeordnet wird, bilden die Nuten 13 und die Hinterscheidungen 20 zwischen sich vier radial gerichtete Lager oder Pfannen 22 aus.
Die gegeneinanderliegenden, im wesentlichen kegelstumpfformigen Flächen der Bauteile 10 und 12 tragen Nuten und Hinterschneidungen ähnlich jenen, die die Lager 22 bilden, und ergeben vier Lager oder Pfannen 24, deren Achsen in einem Winkel von 45 zu der Ebene geneigt sind, die die Achsen der Lager 22 umfaßt. Das Bauteil 10 ist mit dem Bauteil 12 gegen Relativbewegung quer zur Bolzenachse durch eine kegelstumpfföririge Ausbildung 26 gesichert,- die sich in einem komplementär geformten Loch 28 in dem Bauteil 12 befindet.
Die oberen und unteren Flächen des Verbinders bzw. der Kupplung sind um das Bolzenloch herum zurückspringend angeordnet, d.h. mit einem Rezeß versehen, um den Kopf und die Mutter des Bolzens 16 abzuschirmen. Obwohl diese Rezesse in der Zeichnung nach außen sich erweiternd gezeigt sind, können sie ebensogut zylindrisch sein, und der Verbinder kann Abdeckkappen umfassen, die im Reibschluß in den Rezessen sitzen, um die freien Bolzenteile abzudecken.
Bei der Ausführungsform des Verbinders nach Fig. 1 und 2 sind die Lager 24 vertikal oberhalb der Lager 22 angeordnet, jedoch können die Lager 24, wie in Fig. 4 gezeigt, auch um 45° um die Bolzenachse verdreht zwischen und damit verschoben zu den Lagern 22 vorgesehen werden.
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Ein Ende der zusammen mit dem Verbinder nach der Erfindung verwendbaren Rahmenteile ist in Fig. 4 dargestellt. Die Teile bestehen jeweils aus einem Rohr 30, das an jedem Ende, einen Zapfen 32, einen mit einem Kopf versehenen Ansatzbolzen 34 und zwei Verriegelungs- oder Sperrmuttern 36 und 38 aufweist.
Der Zapfen 32 dieser Ausfuhrungsform ist zylindrischer Form und umfaßt an gegenüberliegenden Seiten zwei Verjüngungen in Form von Abflachungen 40 sowie eine Gewinde-Sacklochbohrung 42. Die Durchmesser des Gewindeschafts des Bolzens 34 und seines Kopfes sind kleiner als die Durchmesser der Lager in dem Verbinder, so daß die Kopfteile der Bolzen sich in losem Sitz in den Lagern befinden, um so die Anordnung und Ausrichtung der Rohre 30 zwischen den Verbindern zu erleichtern, in denen sie in einem räumlichen Tragwerk verankert werden.
Die Rohrenden sind, um beispielsweise beim Schweissen auftretende Temper-Problerne und damit Schwächungszonen zu vermeiden, spanlos in enge Verbindung mit den Zapfen 32 und deren Abflachungen 40 verformt, die bei Spannung ein Herauslösen der Zapfen aus den Rohren 30 verhindern.
Um die Rahmenteile zwischen den Verbindern oder Kupplungen zu spannen, werden die an gegenüberliegenden Enden der Rahmenteile befindlichen Ansatzbolzen 34 in den Bohrungen 42 der Zapfen angezogen und in der richtigen Lage mittels der Muttern 36 und 38 festgezogen bzw. verriegelt. Wahlweise können die Gewindeteile der Rahmenteile entgegengesetzte Richtung haben und die Teile zwischen den Verbindern durch Drehen der Rohre 30 in einem Maß gespannt werden, wie man dies mit einem Spannschloß bzw. einer Spannschraube erreichen könnte.
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Claims (8)

30UUQ DESIGiNi RESEARCH MARKETING (PROPRIETARY) LIMITED, JCC House, i^ilpark, Johannesburg, Transvaal, Süd-Afrika Kupplung oder Verbinder für räumliches Tragwerk Patentansprüche :
1. Kupplung oder Verbinder für räumliches Tragwerk, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung drei Bauteile (10, 12, 14) umfaßt, die in einer gemeinsamen Achse übereinander angeordnet sind, wobei die gegen die Fläche eines anderen Bauteils anliegende Fläche zwischen einander gegenüber liegenden Bauteilflächen Lager,' Pfannen (22, 24) od.dgl. zum Umschließen der mit Köpfen ausgebildeten Tragwerkelemente (30) bestimmende Ausnehmungsausbildungen (18, 20) umfaßt, und daß die Achsen der Lager (22) zwischen einem ersten ßauteilflächenpaar in einer gemeinsamen Ebene liegen und derjenigen (24) des zweiten Flächenpaares relativ zu und auf der gleichen Seite der Ebene geneigt sind, die die Achsen der Lager zwischen dem ersten Bauteilflächenpaar und Mitteln (16) zum Zusammenhalten bzw. Verspannen der Bauteile in Richtung ihrer gemeinsamen Achse umfaßt.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (10, 12, 14) in ihrer gemeinsamen Achse mit einer Bohrung versehen sind und als Verspannungsmittel (16) ein Bolzen vorgesehen ist, der in den zueinander ausgerichteten Bohrungen angeordnet und gegen die beiden äußeren Bauteile (10, 14) der Anordnung angezogen ist.
3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eichnet, daß die drei Bauteile
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(10, 12, 14) Scheiben- oder tellerförmige Metallgußteile sind.
4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen aller Lager (22, 24) in einem gemeinsamen Punkt auf der gemeinsamen Achse der Kupplung zusammenlaufen.
5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel zwischen den Achsen der Lager (22) zwischen einem Bauteilflächenpaar und denen der Lager (24) zwischen den anderen Bauteilflächen 30° bis 60° beträgt.
6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Lager (22, 24) bestimmenden Ausbildungen eine größere Abmessung als die Enden der in ihren einzuschließenden Elementen (34) aufweisen.
7. Unter Verwendung von Kupplungen oder Verbindern nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestelltes räumliches Tragwerk, gekennzeichnet durch sich zwischen den Kupplungen oder Verbindern des Rahmens erstreckenden langgestreckten Rahmenteilen, von denen jedes ein Rohr (30), ein an jedem Ende des Rohrs vorgesehenes Massivteil (32), mit Gewinde versehene Axialbohrungen (42) in den freien Enden der Massivteile und mit Köpfen versehene Ansatzbolzen (34) umfaßt, die in den Massivteilbohrungen (42) einstellbar angeordnet sind, wobei ihre Köpfe in den Lagern (22, 24) zweier Rahmenkupplungen verankert sind.
8. Tragwerk nach Anspruch 7, dadurch gekenn ζ e i ch net, daß die Massivteile (32) am Ende der
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rohrförmigen Rahiaenteile (30) Zapfen mit Riegelausbildungen (40) sind, die in den Rohrenden vorgesehen sind, wobei die Rohrenden mechanisch schlüssig mit den Zapfen und ihren Riegelausbildungen (40) verformt sind.
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