DE4101276C2

DE4101276C2 - Space framework

Info

Publication number: DE4101276C2
Application number: DE19914101276
Authority: DE
Inventors: Friedrich Bjoern Dipl In Grimm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-01-17
Filing date: 1991-01-17
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2011-01-18
Also published as: DE4101276A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Knotenkörper für ein Raumfachwerk mit mindestens drei Schenkeln für die Befestigung von stabförmigen geraden oder gekrümmten Elementen.The invention relates to a node body for a space framework with at least three legs for the attachment of rod-shaped straight or curved elements.

Solche Knotenkörper sind aus der DE-OS 37 36 784 bekannt.Such node bodies are known from DE-OS 37 36 784.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Knoten körper dieser Art zu verbessern. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem Knoten körper mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.The invention has for its object a node to improve bodies of this kind. This task is performed according to the Invention with a knot body with the in claim 1 specified features solved.

Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Further expedient and advantageous embodiments of the Invention are specified in the subclaims.

Bei gekrümmten Stabwerken, deren Geometrie auf einen Ausgangspunkt bezogen ist, unterscheiden sich sowohl die Winkel als auch die Stablängen der an einem Knotenpunkt angreifenden Stäbe. Für derartige Konstruktionen können die Knotenkörper bis zu acht voneinander unabhängig drehbare Schenkel aufweisen. Bei diesen Konstruktionen sind sowohl die zwischen den unterschiedlich langen Stäben gebildeten Flächen als auch die Winkel aneinandergrenzender Stäbe unregelmäßig. Bei Konstruktionen, die nicht auf einen Ausgangspunkt bezogen sind, ist es möglich, gekrümmte Flächen herzustellen und dabei die Stablängen konstant bzw. gleichlang zu halten.In the case of curved frameworks, the geometry of which is based on one Starting point is related, both the angles differ as well as the rod lengths of those attacking at a node Rods. For such constructions the node bodies can be up to eight apart have independently rotatable legs. With these Constructions are both different between the long bars formed surfaces as well as the angles adjacent bars are irregular. In constructions, that are not related to a starting point, it is possible to produce curved surfaces while keeping the bar lengths constant or to keep the same length.

Die Felder derartiger Konstruktionen werden entweder von unterschiedlichen Vierecken oder von unterschiedlichen Sechsecken oder aber auch von Achtecken in Kombination mit unterschiedlichen Vierecken gebildet. Derartige gekrümmte Flächen werden bei Zugbeanspruchung Seilnetze genannt, bei Druckbeanspruchung werden sie Gitterschale genannt. Der entscheidende Vorteil dieser Systeme liegt darin, daß sie sich aus einer Vielzahl gleich langer Stäbe zusammensetzen. Nachteilig ist die Verformungsanfälligkeit derartiger Netze, weil die geradzahligen Vielecke keine Dreiecksflächen bilden. Deshalb muß dieser Nachteil durch eine Verbundwirkung des Stabwerkes mit den ausfachenden Flächenelementen kompensiert werden. Die gebräuchlichsten Gitterschalen bzw. Gitternetze sind solche, bei denen ein Quadratraster in ein Netz verschiedener Rauten überführt werden kann, um die räumliche Wölbung zu ermöglichen. Als besonderer Vorteil kann hier die Tatsache gesehen werden, daß es nicht notwendig ist, alle vier von der Mitte des Knotens abgehenden An schlußstücke unabhängig voneinander bezüglich der Mitte des Knotens drehbar auszubilden, sondern daß die Transformation eines Quadrates in eine Raute lediglich erfordert, daß die einander benachbarten Schenkel gegeneinander verstellbar sind. Die einander gegenüberliegenden Schenkel bzw. Stabanschlußstücke können dabei relativ zueinander starr bleiben. Es ist daher möglich, einen Knotenkörper zu konstruieren, der aus zwei gegeneinander beweglichen Einheiten besteht. Es versteht sich von selbst, daß ein Knotenkörper, der sich nur aus zwei Einheiten zusammensetzt, für die Übertragung der auftretenden Kräfte besser geeignet ist als ein Knotenkörper, der mehr als zwei Einheiten aufweist. Die Schenkel der Knotenkörper sind mit einer Bohrung ausgestattet, die es erlaubt, den Stab drehbar anzuschließen. Eine zweite Bohrung bzw. ein Kreissegmentloch erlaubt es, den Stab genau in der Geometrie zu fixieren, die die gewünschte Wölbung der Konstruktion erfordert. Die zweite Schraube ist also notwendig, um aus der gelenkigen Verbindung eine starre Verbindung zu machen. Sind alle vier an den Knotenkörper angreifenden Stäbe auf diese Weise starr mit dem Knoten verbunden, kann die freie Beweglichkeit der freien Enden um den zentralen Durchbruch in der Mitte des Knotens bleiben; sie ist durch den starren Anschluß der Stäbe unterbunden. Bei dieser Variante ist es also erforderlich, die gelenkigen Stabanschlüsse durch geeignete Maßnahmen zu versteifen, um zu einem funktionstüchtigen Tragwerk zu kommen. Ein anderer Weg, den Freiheitsgrad kinematischer Netze so einzuschränken, daß sie als Tragwerk funktionieren können, besteht darin, die Verstellbarkeit der an den zentralen Grundkörper angeordneten Schenkel zu unterbinden, sobald die gewünschte Geometrie erreicht ist. In diesem Falle können die Stäbe gelenkig, d. h. durch Drehgelenke, mit den Stabanschlußstücken des Knotenkörpers verbunden werden und auch im endgültigen Einbauzustand als gelenkige Verbindung verbleiben, da es genügt, die Verdrehbarkeit der Schenkel zueinander durch einen geeigneten Mechanismus zu unterbinden. Dies kann durch eine Schraube geschehen, die die Einheiten des Knotenkörpers im Einbauzustand so zusammenspannt, daß durch Reibung oder formschlüssig zusammenarbeitende Vor- und Rücksprünge ein Verdrehen der beiden Hälften des Knotenkörpers ausgeschlossen wird.The fields of such constructions are either from different squares or different ones Hexagons or octagons in combination with different squares. Such curved Surfaces are called rope nets in case of tensile stress They are called the lattice shell under pressure. Of the crucial advantage of these systems is that they are assemble from a large number of rods of the same length. The disadvantage is that such networks are susceptible to deformation, because the even polygons do not form triangular areas. Therefore, this disadvantage must be due to a composite effect of the Bar structure compensated with the infilling surface elements will. The most common grids or grids are those where a square grid in a network different rhombuses can be transferred to the spatial Allow curvature. A particular advantage here is that Be seen fact that it is not necessary all four From the middle of the node final pieces independently to make each other rotatable with respect to the center of the knot, but that the transformation of a square into a diamond only requires that the adjacent legs are adjustable against each other. The opposite Legs or rod connectors can be relative to each other stay rigid. It is therefore possible to make a knot body construct the from two mutually movable units consists. It goes without saying that a node body, which consists of only two units, for the transmission of the occurring forces is more suitable than one Node body that has more than two units. The Legs of the node body are equipped with a hole that it allows the rod to be rotatably connected. A second hole or a circular segment hole allows the rod to be exactly in the Fix geometry that the desired curvature of the Construction requires. So the second screw is necessary to make a rigid connection from the articulated connection do. Are all four rods attacking the node body in this way rigidly connected to the knot, the free Mobility of the free ends around the central opening stay in the middle of the knot; she is stiff Connection of the bars prevented. With this variant it is therefore necessary, the articulated rod connections by suitable To stiffen measures to a functional structure get. Another way, the degree of freedom kinematic Restrict nets so that they function as a supporting structure can, is the adjustability of the at the central To prevent the base body from being arranged as soon as the desired geometry is reached. In this case, the Rods articulated, d. H. through swivel joints, with the Rod connectors of the node body are connected and also in the final installed state as an articulated connection remain, since it is sufficient, the torsion of the legs prevent each other by a suitable mechanism. This can be done by screwing the units of the node body in the installed state so tight that Friction or form-fitting working together Recesses a twisting of the two halves of the node body is excluded.

Die Konstruktion ist insbesondere für einlagige Systeme geeignet, kann gegebe nenfalls auch durch Unterspannungen zu einem zweilagigen System erweitert werden. In diesem Fall stehen die gegeneinander verdrehbar angeordneten Schenkel des Knotenkörpers in der die Drehachse durchquerende Schraube in Druckverbindung mit einem koaxial angeordneten Stab. Die Vorteile des Systems sind sowohl bei zugbeanspruchten Hängedächern von Bedeutung als auch bei druckbeanspruchten Gewölben, sei es, daß es sich dabei um einachsig gekrümmte Systeme oder aber auch um zweiachsig gekrümmte Systeme mit regelmäßiger oder unregelmäßiger Ausformung handelt. Die zwischen die Elemente einlegbaren ausfachenden Elemente können aus einer zugbeanspruchten Membran aber auch aus schubsteif ausgebildeten Paneelen aus Holz, Metall oder Verbundwerkstoffen hergestellt werden. Sie übernehmen die Aussteifung des Stabwerks, das sich deshalb nicht notwendigerweise aus Dreiecken zusammensetzt. Die aussteifenden Flächen sind als Ebene aber auch als gekrümmte Flächen herstellbar und werden an ihren Rändern von den als Klemmschienen ausgebildeten Stäben erfaßt und durch eine mit Momentenschlüssel kontrollierbare Vorspannung der Verschraubungen kraftschlüssig mit diesen verbunden. Neben einer reinen Preßleistenkonstruktion sind auch formschlüssige Verbindungen möglich, indem entsprechende Vor- und Rücksprünge der Stabhälften mit den Rändern der Flächenelemente zusammenwirken. Wird die Aussteifung von einer zugbeanspruchten Membrane gebildet, kann diese Membrane mehrere Felder umfassen bzw. als eine Fläche die gesamte Konstruktion bedecken.The construction is especially for single layer systems suitable, can be given also by Undervoltage can be expanded to a two-layer system. In this case, they are rotatable against each other arranged leg of the node body in the axis of rotation traversing screw in pressure connection with a coaxial arranged rod. The advantages of the system are both tensile roofs of importance as well as vaults under pressure, be it that it is uniaxial curved systems or also biaxial curved systems with regular or irregular Formation is concerned. The ones that can be inserted between the elements infill elements can be made from a tensile membrane but also from shear-resistant panels made of wood, metal or composite materials. You take over the bracing of the framework, which is therefore not necessarily composed of triangles. The bracing Surfaces are as a plane but also as curved surfaces producible and are on their edges by the as Clamping rails trained rods and detected by a Torque wrench controllable preload of the Screw connections are non-positively connected to these. Next a pure pressure bar construction are also positive Connections possible by making appropriate jumps and jumps of the bar halves with the edges of the surface elements work together. If the bracing is subjected to a tensile stress Membrane formed, this membrane can span several fields or cover the entire construction as one surface.

Über die in den Zeichnungen dargestellten Möglichkeiten hinaus können die Gelenke durch Reibung oder aber auch andere Metallkleber versteift werden, sobald das Tragwerk in die endgültige Einbausituation gebracht wurde.Beyond the options shown in the drawings can the joints by friction or others Metal adhesive will be stiffened once the structure is in the final installation situation was brought.

Eine andere Möglichkeit, um die gegeneinander verstellbaren Teile der Knotenkörper in der gewünschten Einbaugeometrie zu fixieren, stellen Scherstifte dar, die radial um die den Drehpunkt markierende Schraube angeordnet sind und bei jedem Knoten so gegeneinander versetzt sind, daß die Geometrie der Tragstruktur entsprechend der jeweiligen Lage des Knotens festgelegt ist.Another way to make the mutually adjustable Parts of the node body in the desired installation geometry fix, represent shear pins that radially around the Pivot marking screw are arranged and at each Knots are offset from each other so that the geometry of the Support structure according to the respective position of the node is set.

Der Knotenkörper kann auch so ausgebildet sein, daß Schrauben in radial um die Drehachse angeordnete Durchbrüche eingreifen und diese so kreisringsegmentförmig ausgebildet sind, daß die Teile der Knotenkörper innerhalb seines definierten Sektors gegeneinander verschwenkbar sind.The node body can also be designed that screws in openings arranged radially around the axis of rotation intervene and these are designed in the shape of a circular segment that the parts the node body within its defined sector are pivotable against each other.

Durch mehrere Schrauben kann der Knotenpunkt in der durch die Tragwerksgeometrie vorgegebenen Position fixiert werden.With several screws, the node in the through the Structure geometry specified position are fixed.

Wesentlich einfacher ist das Festsetzen der Knotenkörper mit einer hochfesten Schraube durch Reibung. Die Geometrie der Schale muß aber vor Ort durch Messungen überprüft werden. Besonders vorteilhaft bei diesem Vorschlag ist, daß mit einem einheitlichen Knotenkörper unterschiedliche Geometrien bewältigt werden können und daß sich die Einheitlichkeit der Knoten auch in den geringeren Herstellungskosten gegenüber anderen Systemen widerspiegelt.Fixing the knot bodies is much easier with a high-strength screw due to friction. The geometry of the However, the shell must be checked on site by measurements. It is particularly advantageous with this proposal that with a uniform node body coped with different geometries can be and that the uniformity of the nodes too in the lower manufacturing costs compared to other systems reflects.

Außerdem ist es möglich, die gesamte Gitterschale oder zumindest Teile dieser Gitterschale in Werkstätten vorzufertigen und sie räumlich zu falten und so zusammenhängend in gefaltetem Zustand an die Baustelle zu bringen, sie dort zu entfalten und durch geeignete Gerüste und Unterstützung in die gewünschte Geometrie zu verformen, um sie dann auf die beschriebene Art und Weise zu versteifen.It is also possible to use the entire grid shell or at least Prefabricate parts of this mesh shell in workshops and to fold them spatially and so coherently in folded Bring condition to the construction site, unfold it there and with suitable scaffolding and support in the desired one Deform geometry to then in the manner described Way to stiffen.

Eine Maßnahme, um eine einfache Gitterschale in die gewünschte Geometrie zu bringen, ist auch die Unterstützung durch einen luft- oder wassergefüllten Pneu. Die Montagesteifigkeit der Gitterschale ist gegeben, indem die dem Bogen zugekehrte Seite der Stabhälfte in der Werkstatt mit den Knotenkörpern verbunden werden und die Gitterschale in der beschriebenen Art und Weise aufgerichtet und an den Knoten versteift wurde. Die endgültige Steifigkeit der Konstruktion wird durch den Einbau der schubfesten Flächenelemente erreicht, die Feld für Feld eingesetzt werden und mit der zweiten Stabhälfte auf der Schale befestigt werden.A measure to get a simple mesh tray into the desired one Bringing geometry is also the support of one air or water filled tires. The rigidity of the Grid shell is given by the side facing the arch the rod half in the workshop with the knot bodies and the grid shell in the manner described was erected and stiffened at the knot. The final Rigidity of the construction is achieved by installing the shear-resistant surface elements achieved, field by field be used and with the second half of the rod on the shell be attached.

Erfolgt die Aussteifung der Gitterschale mit einer Membran, wird diese als Ganzes über die vormontierte Schale gezogen und dann mit der fehlenden Stabhälfte verschraubt, so daß jedes Feld einzeln versteift werden kann.If the mesh shell is stiffened with a membrane, it is pulled as a whole over the pre-assembled shell and then bolted to the missing half of the rod so that each Field can be stiffened individually.

Der besondere Vorteil dieses Verfahrens begründet sich zum einen in der Standardisierung der Konstruktionselemente, zum anderen in einem vereinfachten Montageprozeß, indem zu einem frühen Zeitpunkt eine Montagesteifigkeit erreicht wird, die es erlaubt, auf Hilfsgerüste und Unterstützungen zu verzichten, und die ausreichend ist, die Standsicherheit der Konstruktion so lange zu gewährleisten, bis die schubsteifen Flächen in die Felder eingesetzt sind und im endgültigen Zustand Knoten, Stäbe und Flächen in einer Verbundkonstruktion zusammenwirken.The particular advantage of this method is based on one in the standardization of construction elements, for another in a simplified assembly process by adding to one assembly rigidity is reached early on it allows to dispense with auxiliary scaffolding and supports, and that is sufficient, the stability of the construction to ensure that the shear-resistant surfaces in the fields are inserted and in the final state nodes, Interacting rods and surfaces in a composite construction.

Es versteht sich von selbst, daß diese vorwiegend druckbeanspruchten Konstruktionen nach der Membrantheorie dimensioniert werden, extrem materialsparenden Tragwerke sind und ihre Wirtschaftlichkeit von daher begründet ist.It goes without saying that these are predominant compressive structures based on membrane theory dimensioned, are extremely material-saving structures and their profitability is therefore justified.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigtSome embodiments of the invention are in the drawing shown schematically and are explained in more detail below. It shows

Fig. 1a, b ein Raumfachwerk mit kreuzförmigen Knotenkörpern in zwei verschiedenen Arbeitszuständen, Fig. 1a, b, a space frame with cross-shaped bodies nodes in two different working conditions,

Fig. 2 ein weiteres Raumfachwerk mit dreischenkligen Knotenkörpern, Fig. 2 shows another three-dimensional framework with three isosceles node bodies,

Fig. 3 einen Knotenpunkt in Explosionsdarstellung, Fig. 3 shows a node in exploded view,

Fig. 4 einen Schnitt durch den Knotenpunkt nach Fig. 3, Fig. 4 is a sectional view of the hub according to Fig. 3,

Fig. 5 einen Knotenpunkt mit geteilten Stäben und schubsteifen Ausfachungen in Explosionsdarstellung, Fig. 5 is a node with split rods and shear resistant infill in exploded view,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie V-V nach Fig. 5, Fig. 6 shows a section along the line VV of Fig. 5,

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform des Knotenkörpers in Explosionsdarstellung, Fig. 7 shows another embodiment of the nodal body in an exploded view,

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII nach Fig. 7, Fig. 8 is a section along the line VII-VII of FIG. 7,

Fig. 9 einen Knotenpunkt in Draufsicht sowie Querschnitte entlang der Linien A-A und B-B, Fig. 9 is a node in a plan view and cross sections taken along lines AA and BB,

Fig. 10 einen Knotenkörper im zusammengebauten und im zerlegten Zustand, Fig. 10 shows a nodal body part in an assembled and disassembled,

Fig. 11 einen Knotenpunkt mit Scherstiften in Explosionsdarstellung, Fig. 11 is a node with shear pins in exploded view,

Fig. 12 einen Knotenpunkt mit Reibflächen in Explosionsdarstellung, Fig. 12 is a node with friction surfaces in exploded view,

Fig. 13 der in Fig. 12 dargestellte Knotenpunkt in Richtung des Pfeiles XII, Fig. 13 of the, in FIG. 12 node depicted in the direction of arrow XII

Fig. 14 einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII nach Fig. 13, Fig. 14 is a sectional view taken along the line XIII-XIII of FIG. 13,

Fig. 15 einen Knotenpunkt mit Scherstiften in Explosionsdarstellung, Fig. 15 is a node with shear pins in exploded view,

Fig. 16 einen Knotenpunkt mit einer Membran und einem geteilten Stab im Schnitt, Fig. 16 is a hub with a membrane and a divided rod in section,

Fig. 17 einen Knotenpunkt mit Isolierglaseinheiten als Aufnehmungen, Fig. 17 is a node with insulating glass units as receptacles,

Fig. 18 einen Knotenpunkt mit Stromschienen zur Aufnahme von Leuchten in Explosionsdarstellung, Fig. 18 is a node with busbars for receiving lights in exploded view,

Fig. 19 einen Knotenpunkt der aus vier laschenförmigen Teilen zusammengesetzt ist in Explosionsdarstellung, und Fig. 19 a junction point of the tab-shaped four parts is composed in an exploded view, and

Fig. 20 einen Ausschnitt aus einer zweilagigen Tragstruktur. Fig. 20 shows a detail of a two-layered support structure.

In den Figuren sind Raumfachwerke 10, 11 mit stabförmigen Elementen 12 bis 49 und Knotenkörpern 50 bis 79 mit Schenkeln 80 bis 112 dargestellt, die mit den Elementen 10 bis 49 verbindbar sind. Die relative Lage benachbarter Schenkel 80 bis 112 zueinander der jeweiligen Knotenkörper 50 bis 79 ist veränderbar und hierbei feststellbar. Die Schenkel 80 bis 112 des jeweiligen Knotenkörpers 50 bis 79 besitzen eine gemeinsame Schwenkachse 120 bis 146, die etwa senkrecht zu den Elementen 12 bis 49 des jeweiligen Knotenkörpers 50 bis 79 verläuft. Jeweils zwei Schenkel 80 bilden eine Einheit bzw. ein Schenkelpaar, wobei jeweils mindestens zwei Einheiten miteinander unverdrehbar verbindbar sind. Die Schwenkachsen sind durch die Einheiten durchquerende Schrauben 150 bis 164 definiert, durch die die Einheiten unverdrehbar verbindbar sind.In the figures, space trusses 10 , 11 with rod-shaped elements 12 to 49 and knot bodies 50 to 79 with legs 80 to 112 are shown, which can be connected to elements 10 to 49 . The relative position of adjacent legs 80 to 112 of the respective node bodies 50 to 79 can be changed and can be determined here. The legs 80 to 112 of the respective node body 50 to 79 have a common pivot axis 120 to 146 , which extends approximately perpendicular to the elements 12 to 49 of the respective node body 50 to 79 . Two legs 80 each form a unit or a pair of legs, at least two units each being non-rotatably connectable to one another. The pivot axes are defined by screws 150 to 164 passing through the units, by means of which the units can be connected non-rotatably.

Die einander zugekehrten Seiten der Einheiten besitzen miteinander zusammenarbeitende Reibflächen 170 bis 176. Zwischen jeweils zwei einander zugekehrten Seiten der Einheiten ist mindestens ein Reibkörper 180 angeordnet, der mit den Einheiten durch Reibschluß verbindbar ist. Die Einheiten bestehen aus scheibenförmigen Grundkörpern mit diametral gegenüberliegenden Schenkeln 80 bis 112. Die Gelenkachsen 190 bis 202 der die Schenkel 80 bis 112 mit den Elementen 12 bis 49 verbindenden Gelenke verlaufen quer zu den Elementen 12 bis 49.The mutually facing sides of the units have mutually cooperating friction surfaces 170 to 176 . At least one friction body 180 is arranged between each two facing sides of the units, which can be connected to the units by friction. The units consist of disk-shaped base bodies with diametrically opposite legs 80 to 112 . The hinge axes 190 to 202 of the joints connecting the legs 80 to 112 with the elements 12 to 49 run transversely to the elements 12 to 49 .

Ferner ist erkennbar, daß die Schenkel 96 um die Gelenkachse 198 bzw. Schwenkachse angeordnete Bohrungen 210 für Scherstifte 212 besitzen. Einige Elemente 30 sind zu ihren Längsmittelachsen geteilt (Teile 220 und 222) und an den einander zugekehrten Seiten besitzen sie Vor- und Rücksprünge, die mit flächigen Elementen lösbar verbindbar sind. Die mit den Elementen 44 verbindbaren Flächen sind als zugbeanspruchte Membrane 230 oder als steife Paneele 232 ausgebildet. Die Paneele sind einfache Glasscheiben oder als Isolierglaseinheiten ausgebildet. Die Elemente 12 bis 49 bestehen aus Holz, Kunststoff oder Metall, während die Knotenkörper 50 bis 79 aus Metall oder Kunststoff ausgebildet sein können.It can also be seen that the legs 96 have bores 210 for shear pins 212 arranged about the hinge axis 198 or pivot axis. Some elements 30 are divided to their longitudinal central axes (parts 220 and 222 ) and on the sides facing each other they have projections and recesses which can be detachably connected to flat elements. The surfaces that can be connected to the elements 44 are designed as tension-stressed membranes 230 or as rigid panels 232 . The panels are made of simple glass panes or as insulating glass units. The elements 12 to 49 consist of wood, plastic or metal, while the node bodies 50 to 79 can be made of metal or plastic.

Das in den Fig. 1a und 1b dargestellte Raumfachwerk 10 besteht aus Elementen 12 und 14 gleicher Länge und aus Knotenkörpern. Die Knotenkörper sind kreuzförmig, wobei jeweils zwei gegenüberliegende Schenkel 80 eine Einheit bilden, die gegenüber der anderen Einheit des Knotenkörpers um einen bestimmten Winkel verdrehbar sind.The space frame 10 in FIGS. 1a and 1b shown consists of elements 12 and 14 are of equal length and from the node bodies. The knot bodies are cross-shaped, two opposite legs 80 each forming a unit which can be rotated by a certain angle with respect to the other unit of the knot body.

Wird der Winkel verändert, was in Fig. 1b dargestellt ist, dann ist das Raumfachwerk aus rautenförmigen Zellen gebildet.If the angle is changed, which is shown in FIG. 1b, the spatial framework is formed from diamond-shaped cells.

Jeder Schenkel besitzt eine Bohrung, die für nicht näher dargestellte Schrauben vorgesehen ist.Each leg has a hole that is not for closer shown screws is provided.

In Fig. 2 sind die Zellen des Raumfachwerkes als regelmäßige Sechsecke ausgebildet, während die Knotenkörper dreischenklig sind. Die Schenkel der Knotenkörper 52 sind um die Achse 122 verschwenkbar.In Fig. 2, the cells of the space framework are designed as regular hexagons, while the node bodies are three-legged. The legs of the node body 52 can be pivoted about the axis 122 .

In Fig. 3 ist dargestellt, daß der Knotenkörper 54 aus kreisrunden Scheiben mit Schenkeln 84 besteht. Zwischen den Scheiben ist ein ebenfalls scheibenförmiger Reibkörper 180 mit Bohrung angeordnet. Die Teile des Knotenkörpers sind mittels einer Schraube 150 verbindbar, während die Schenkel 84 mit den Elementen 18 ebenfalls durch Schrauben verbindbar sind.In Fig. 3 it is shown that the node body 54 consists of circular discs with legs 84 . A likewise disk-shaped friction body 180 with a bore is arranged between the disks. The parts of the node body can be connected by means of a screw 150 , while the legs 84 can also be connected to the elements 18 by screws.

In Fig. 5 ist ein Knotenpunkt mit einem Knotenkörper 58 dargestellt, dessen Schenkel 88 mit den Elementen 28 gelenkig verbindbar sind. Diese Gelenke 28 sind mittels Schrauben 87 und Hilfsleisten 85 mit Paneelen 83 aus Glas form- und kraftschlüssig verbindbar. Die Stoßstelle zwischen den Elementen 28, den Paneelen 83 und den Hilfsleisten 85 ist mit dauerelastischem Dichtstoff ausgefüllt. FIG. 5 shows a node with a node body 58 , the legs 88 of which can be connected in an articulated manner to the elements 28 . These joints 28 can be positively and non-positively connected by means of screws 87 and auxiliary strips 85 with panels 83 made of glass. The joint between the elements 28 , the panels 83 and the auxiliary strips 85 is filled with permanently elastic sealant.

In den Fig. 7 und 8 ist ein Knotenpunkt mit einem Knotenkörper 60 dargestellt, der mit den Elementen gelenkig verbindbar ist. Die Schenkel 90 besitzen jeweils eine Bohrung 91, um die die Elemente verschwenkbar sind, und jeweils eine kreisringsegmentförmige Bohrung 93, durch die der Schwenkwinkel des Elementes 30 mit Bezug auf die Schraube 152 definierbar ist. In die Bohrungen 91 und 93 sind nicht näher dargestellte Schrauben einbringbar, die auch die Elemente 30 durchqueren.In Figs. 7 and 8, a node is shown with a nodal body part 60 which is hingedly connected with the elements. The legs 90 each have a bore 91 , about which the elements can be pivoted, and in each case an annular segment-shaped bore 93 , through which the pivoting angle of the element 30 with respect to the screw 152 can be defined. Screws (not shown in any more detail) can also be introduced into the bores 91 and 93 and also pass through the elements 30 .

Fig. 9 zeigt eine Aufsicht auf den in Fig. 7 dargestellten Knotenpunkt, wobei die benachbarten Schenkel 92 einen Winkel einschließen, der kleiner als 90° ist. FIG. 9 shows a top view of the node shown in FIG. 7, the adjacent legs 92 enclosing an angle that is less than 90 °.

In Fig. 10 ist ein Knotenkörper 64 in zusammengebautem und in zerlegtem Zustand dargestellt. Die Einheiten 7 und 9 besitzen jeweils eine zentrale Bohrung 1 bzw. 3 für nicht dargestellte Schrauben. Der ringförmige Zentralabschnitt der Einheit 9 ist im zusammengebauten Zustand zwischen den beiden ringförmigen Abschnitten 1 und 5.2 der Einheit 7 angeordnet. Beim Zusammenbau des Knotenkörpers kann so vorgegangen werden, daß die Einheit zunächst nur einen Schenkel 94 besitzt. Der ringförmige Abschnitt 5 wird zwischen die ringförmigen Abschnitte 5.1 und 5.2 gesteckt und sodann wird der ringförmige Abschnitt 5 mit dem zweiten Schenkel 94 z. B. durch Schweißen verbunden.In Fig. 10 is a nodal body part is shown in an assembled and disassembled state 64. The units 7 and 9 each have a central bore 1 and 3 for screws, not shown. The annular central section of the unit 9 is arranged in the assembled state between the two annular sections 1 and 5.2 of the unit 7 . When assembling the knot body, the procedure can be such that the unit initially has only one leg 94 . The annular section 5 is inserted between the annular sections 5.1 and 5.2 and then the annular section 5 with the second leg 94 z. B. connected by welding.

In Fig. 11 besitzen die Schenkel 96 Bohrungen 210, die für Scherstifte 212 vorgesehen sind. Dadurch ist es möglich, einen bestimmten Winkel zwischen den Elementen 34 und der Schwenkachse zu definieren.In Fig. 11, the legs 96 have holes 210, which are provided for shear pins 212. This makes it possible to define a certain angle between the elements 34 and the pivot axis.

In Fig. 12 besteht der Knotenkörper 68 aus zwei Scheiben, deren einander zugekehrten Seiten 174 und 176 geriffelt sind. Nachdem der gewünschte Winkel zwischen den Schenkelpaaren eingestellt wurde, wird eine feste Verbindung zwischen den Flächen 174 und 176 durch die Schraube 158 hergestellt.In FIG. 12, the knot body 68 consists of two disks, the sides 174 and 176 of which face each other and are corrugated. After the desired angle between the pairs of legs has been set, a firm connection between the surfaces 174 and 176 is established by the screw 158 .

Der zusammengebaute Zustand dieses Knotenpunktes ist in Fig. 13 dargestellt und zeigt, daß die benachbarten Elemente 38 einen Winkel einschließen, der verschieden von 90° ist.The assembled state of this node is shown in Fig. 13 and shows that the adjacent elements 38 enclose an angle which is different from 90 °.

Fig. 14 zeigt, daß die Schraube 160 im Knotenkörper 72 versenkt angeordnet ist. Fig. 14 shows that the screw 160 is arranged sunk in the body 72 nodes.

Fig. 15 zeigt eine andere Variante der Ausführungsform nach Fig. 12, wobei der gewünschte Winkel durch die Scherstifte 161 hergestellt ist. FIG. 15 shows another variant of the embodiment according to FIG. 12, the desired angle being produced by the shear pins 161 .

In Fig. 16 ist dargestellt, daß die Elemente 44 und der Knotenkörper 75 mit einer Membrane 230 zusammenarbeiten, die als schubsteife Ausfachung der Felder des räumlichen Fachwerks wirkt.In Fig. 16 it is shown that the elements 44 and the nodal body part 75 cooperate with a diaphragm 230, which acts as a shear resistant infill of the fields of the spatial truss.

Fig. 17 zeigt, daß das Raumfachwerk mit dem Knotenpunkt 76 durch steife Flächen, hier Paneele 232, stabilisiert ist. Fig. 17 shows that the space frame to the node 76 by rigid surfaces, here panels 232, is stabilized.

In Fig. 18 ist dargestellt, daß die Elemente 48 als Stromschienen zur Aufnahme von Leuchten ausgebildet sind. Der Knotenpunkt 77 weist bereits ringförmige Durchbrüche 172 auf, in denen die Stellkörper 175 verschiebbar angeordnet sind.In Fig. 18 it is shown that the elements 48 are designed as busbars for receiving lights. The node 77 already has annular openings 172 , in which the actuating bodies 175 are arranged so as to be displaceable.

Durch die Stellkörper 175 kann die jeweilige Betriebslage des Knotenkörpers definiert werden. Das Kabel 165 ist für den elektrischen Anschluß der Leuchten vorgesehen.The respective operating position of the node body can be defined by the actuating body 175 . The cable 165 is provided for the electrical connection of the lights.

Die Fig. 19 zeigt einen Knotenpunkt, der aus vier laschenförmigen Teilen zusammengesetzt ist, wobei jeweils zwei in einer Richtung angeordnete Laschen mit jeweils einem Stab verbunden werden. Die laschenförmigen Fortsätze der Knotenkörper (112) sind bezüglich der zentralen, kreisförmigen Erweiterung durch vorgegebene Knickstellen (110) winkelverstellbar. FIG. 19 shows a node which is composed of four tab-shaped parts, two tabs arranged in one direction each being connected to a rod. The tab-shaped extensions of the knot bodies ( 112 ) can be adjusted in angle with respect to the central, circular extension by predetermined buckling points ( 110 ).

Bei Stäben aus Holz ist die Oberfläche der Laschen (114) quer zur Stablängsrichtung gerillt oder gezähmt.In the case of wooden rods, the surface of the tabs ( 114 ) is grooved or tamed transversely to the longitudinal direction of the rod.

Jedes Laschenteil hat eine zentrale Bohrung 178, um die bogenförmige Ausnehmungen 180 gleichmäßig verteilt sind.Each tab part has a central bore 178 around which arcuate recesses 180 are evenly distributed.

Jeder Schenkel hat zwei Bohrungen 182. Die hier dargestellten vier Teile sind sandwichartig zusammenbaubar und mittels nicht näher dargestellten Schrauben betriebsgemäß verbindbar.Each leg has two holes 182 . The four parts shown here can be assembled in a sandwich-like manner and can be connected in an operational manner by means of screws (not shown).

Schließlich zeigt Fig. 20 einen Ausschnitt aus einer zweilagigen Struktur, bei der die zentrale Verriegelungschrauben mit einem koaxial angeordneten Stab 190 in Verbindung steht.Finally, FIG. 20 shows a section of a two-layer structure in which the central locking screws are connected to a coaxially arranged rod 190 .

Die Struktur besteht aus zwei Ebenen, die durch vertikal ausgerichtete Stangen 190 verbunden sind. Diese Stangen verbinden jeweils zwei gegenüberliegende Knotenpunkte 79a, 79b. Die obere Ebene trägt ausfachende Elemente 234, die mit den stabförmigen Elementen 49a lösbar verbindbar sind.The structure consists of two levels connected by vertically aligned bars 190 . These rods each connect two opposite nodes 79 a, 79 b. The upper level carries infill elements 234 , which can be detachably connected to the rod-shaped elements 49 a.

Claims

1. node body for a space framework with at least three legs ( 80 - 112 ) for the attachment of rod-shaped, straight or curved elements ( 12 - 49 ) in a connection plane,
in which the relative position of adjacent legs ( 80-112 ) relative to one another can thereby be changed and ascertained in the desired position,
that the nodal body part is formed by at least two units, each comprising at least one of the legs (80 - 112) and to a common, extending perpendicularly to the connecting plane of the elements pivoting axis (120-147) are rotatable and non-rotatably connected to each other.

2. Knot body according to claim 1, characterized in that the pivot axis ( 124 ) is defined by a screw passing through the units ( 150-164 ), through which the units can be connected non-rotatably.

3. Node body according to claim 1 or 2, characterized in that the mutually facing sides of the units have mutually cooperating friction surfaces ( 170 , 174 , 176 ).

4. Knot body according to one of claims 1-3, characterized in that between two mutually facing sides of the units at least one friction body ( 180 ) is arranged, which can be connected to the units by means of a friction lock.

5. node body according to one of claims 1 or 2, characterized in that the units by means of shear pins ( 161 ) are non-rotatably connected to each other ( Fig. 15).

6. Node body according to one of the claims 1-5, characterized in that the units of disc-shaped Basic bodies with diametrical opposite legs consist.

7. Node body according to one of claims 2 to 6, characterized in that the screw crossing the pivot axis ( 124 ), by means of which the units cannot be rotatably connected, can be connected to a rod ( 190 ) arranged in the pivot axis ( FIG. 20).