DE60313126T2 - MOBILIZED, DYNAMIC THREE-DIMENSIONAL CONSTRUCTION - Google Patents

MOBILIZED, DYNAMIC THREE-DIMENSIONAL CONSTRUCTION Download PDF

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    • E04B2001/1996—Tensile-integrity structures, i.e. structures comprising compression struts connected through flexible tension members, e.g. cables

Abstract

A flexibly assembled three-dimensional dynamic structure includes a plurality of rigid elongated elements, a plurality of flexible elongated elements, and at least one coupling device associated with at least two of the plurality of rigid elongated elements. The plurality of flexible elongated elements and the plurality of rigid elongated elements are assembled in an alternating manner. This Abstract is not intended to define the invention disclosed in the specification, nor intended to limit the scope of the invention in any way.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine dreidimensionale, bewegliche, flexibel zusammengefügte Struktur. Eine solche Struktur ist aus Dokument WO-A-0012832 bekannt.object The present invention is a three-dimensional, movable, flexibly joined together Structure. Such a structure is known from document WO-A-0012832.

Sie bezieht sich auf den industriellen und kommerziellen Bereich der Herstellung und Vermarktung von Artikeln für dekorative oder funktionale Zwecke sowie zur Herstellung von Tragstrukturen oder Skeletten für bestimmte Elemente.she refers to the industrial and commercial field of Production and marketing of articles for decorative or functional Purposes and for the manufacture of supporting structures or skeletons for particular purposes Elements.

Die Erfindung bezieht sich auf eine verformbare Struktur, die aus mehreren rohrförmigen gelenkigen Elementen besteht, die mit Verbindungsstellen oder Knoten verbunden sind, und im Allgemeinen so konfiguriert sind, dass sie im Wesentlichen Elemente bilden, die in die Zusammensetzung von Tragstrukturen eingehen.The The invention relates to a deformable structure consisting of several tubular articulated elements consists of connecting points or nodes are connected, and generally configured so that they essentially form elements that are in the composition of Receive support structures.

Auf Grund ihrer Flexibilität sind die bekannten derartigen Strukturen häufig instabil.On Reason for their flexibility the known structures of this type are often unstable.

Um diesem Nachteil abzuhelfen wurden Metall- oder Magnetprofile hinzugefügt, die die Knoten aufnehmen und der Struktur Stabilität und die richtige Dimensionierung verleihen.Around To remedy this disadvantage, metal or magnetic profiles have been added pick up the nodes and structure stability and proper sizing to lend.

Leider hat der Einsatz dieser Profile ein höheres Gewicht der Struktur und höhere Kosten zur Folge. Außerdem werden die Enden der Rohre mit Ansatzstücken hergestellt, die Teile, im Allgemeinen aus Kunststoff, enthalten, denen es bei ihrem Einbau in die Knoten an Stabilität fehlt.Unfortunately The use of these profiles has a greater weight of the structure and higher Costs result. Furthermore the ends of the tubes are made with lugs, the parts, generally made of plastic, containing it when installed in the knots of stability is missing.

Zweck der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es, diesem Zustand abzuhelfen. Damit kann man nämlich einfache oder komplexe, leichte, beständige, einfach herzustellende und mit einem verglichen mit ähnlichen Ausführungen relativ sehr niedrigen Selbstkostenpreis Strukturen herstellen.purpose the device according to the present invention Invention is to remedy this condition. This can be simple or complex, light, stable, easy to make and compared with a similar one versions relatively low cost structures produce.

Diese Vorrichtung gemäß Definition des beigefügten Anspruchs 1 besteht aus der Zusammenfügung von mehreren länglichen, abwechselnd steifen und flexiblen Elementen, die Systemen zugeordnet sind, welche die Verformung dieser Struktur beherrschen können, wobei die flexiblen Elemente so gestaltet sind, dass sie zwei oder mehrere steife Elemente verbinden.These Device according to definition of the attached Claim 1 consists of the assembly of several elongated, alternating rigid and flexible elements associated with systems which can control the deformation of this structure, wherein The flexible elements are designed to be two or more connect rigid elements.

Auf den beigefügten Zeichnungen, die als nicht einschränkende Beispiele für Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Anmeldung angegeben werden. Es zeigen:On the attached Drawings, given as non-limiting examples of embodiments according to the present Registration will be indicated. Show it:

1 einen Strukturteil gemäß der Erfindung, 1 a structural part according to the invention,

2 eine Vergrößerung des Details D1 aus der vorhergehenden Figur, die ein Gelenk im teilweisen Axialschnitt zeigt, 2 an enlargement of the detail D1 from the preceding figure, which shows a joint in partial axial section,

3 eine verformbare Struktur, die steife untereinander mit Gelenken verbundene Elemente enthält, und 3 a deformable structure containing rigid interconnected elements, and

4 und 5 einen Strukturteile, deren flexible Elemente mit drei beziehungsweise vier steifen Elementen verbunden sind. 4 and 5 a structural parts whose flexible elements are connected to three or four rigid elements.

Die Vorrichtung, 1 bis 5, besteht aus einer Reihe von steifen Elementen 1, die aus Rohren oder Elementen mit hohlen Enden gebildet werden, die mit Hilfe von flexiblen Elementen 2 angelenkt sind, welche die Enden dieser Rohre oder Elemente paarweise verbinden.The device, 1 to 5 , consists of a series of stiff elements 1 made of tubes or elements with hollow ends made by means of flexible elements 2 hinged, which connect the ends of these tubes or elements in pairs.

Die steifen Elemente 1 können aus allen üblichen Materialien hergestellt werden, wie z. B. Metallen oder unverstärkten oder faserverstärkten Kunststoffen oder aus Naturmaterial, oder aus Verbundmaterial. Für einige Anwendungen können sie aus Holz bestehen.The stiff elements 1 can be made of all common materials, such. As metals or unreinforced or fiber reinforced plastics or natural material, or composite material. For some applications, they can be made of wood.

Die flexiblen Elemente 2 bestehen aus Stahlseilabschnitten mit einem Durchmesser etwa gleich dem Innendurchmesser der Rohre 1.The flexible elements 2 consist of steel cable sections with a diameter approximately equal to the inner diameter of the tubes 1 ,

Die Baugruppe wird durch Einführen der Enden 3 jedes flexiblen Elementes in den Kanal von zwei steifen Elementen 1 gebildet.The assembly is made by inserting the ends 3 each flexible element into the channel of two rigid elements 1 educated.

Das Seil, welches die flexiblen Elemente bildet, ist vorteilhafterweise von einer transparenten oder nicht transparenten Hülle 4 umgeben.The rope forming the flexible elements is advantageously of a transparent or non-transparent shell 4 surround.

Die dreidimensionale Struktur wird dadurch gebildet, dass einige Rohre 1 beispielsweise über Gelenke (5), flexible schleifenförmige Bindeglieder oder sonstige Mittel, die die Baugruppe stabilisieren können, wie zum Beispiel Zwischen- oder Bindeglieder, zwei oder mehrere steife Elemente 1 (3) verbinden.The three-dimensional structure is formed by having some tubes 1 for example via joints ( 5 ), flexible loop-shaped links, or other means that can stabilize the assembly, such as links or links, two or more rigid elements 1 ( 3 ) connect.

Die flexiblen Elemente 2 können so aufgebaut sein, dass sie mehr als zwei steife Elemente 1 miteinander verbinden.The flexible elements 2 They can be constructed to have more than two rigid elements 1 connect with each other.

Auf 4 kann man die Zusammenfügung von drei steifen Elementen mit Hilfe von zwei flexiblen Elementen 2 sehen, wobei das Ende eines der steifen Elemente 1' so konzipiert ist, dass es zwei flexible Elemente aufnimmt.On 4 It is possible to combine three rigid elements with the help of two flexible elements 2 see, with the end of one of the stiff elements 1' is designed to accommodate two flexible elements.

5 stellt vier steife Elemente dar, die mit Hilfe von zwei flexiblen Elementen zusammengefügt werden, die in ihrer Mitte vermittels einer Muffe 6 fest verbunden sind, die durch einen Ring ersetzt werden kann. 5 represents four rigid elements, which are joined together by means of two flexible elements, in the middle by means of a sleeve 6 firmly connected, which are replaced by a ring can.

Die flexiblen Elemente 2, die vorzugsweise aus einem Stahlseil bestehen, das in die steifen Elemente eingeführt wird, können jedoch aus jedwedem sonstigen vergleichbaren verformbaren federnden Material bestehen, das diesen Elementen eine geradlinige Form verleiht, wenn sie keinen Kräften ausgesetzt sind. Diese flexiblen Elemente können aus Rohrabschnitten oder Spiralfe dern bestehen, die auf zu diesem Zweck abgestimmten Enden von steifen Elementen, die rohrförmig sein können, aufgesteckt werden.The flexible elements 2 however, preferably made of a steel cord inserted into the rigid members, may be made of any other comparable deformable resilient material which gives these members a rectilinear shape when not subjected to forces. These flexible elements may consist of pipe sections or Spiralfe countries, which are plugged on adapted for this purpose ends of rigid elements that may be tubular.

Die Fügestelle der steifen Elemente 1 mit den flexiblen Elementen 2 kann fest sein oder dergestalt, dass die steifen Elemente alle oder teilweise in Bezug auf die flexiblen Elemente um ihre Längsachse schwenkbar sind (Pfeil F1, 1).The joint of the stiff elements 1 with the flexible elements 2 may be solid or such that all or part of the rigid elements are pivotable about their longitudinal axis with respect to the flexible elements (arrow F1, 1 ).

Gemäß einer ersten Ausführungsvariante kann die bewegliche Struktur aus einem durchgehenden Seil bestehen, auf dem die steifen rohrförmigen Abschnitte aufgezogen und befestigt sind, oder Zonen besitzen, die mit einem steifen Werkstoff beschichtet sind (beispielsweise in der Art eines Verbundstoffs) oder in einem Metallbad behandelt wurden.According to one first embodiment variant can the movable structure consist of a continuous rope on that the stiff tubular sections are reared and fastened, or possess zones that with a rigid material are coated (for example, in the manner of a Composite) or in a metal bath.

Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante kann die bewegliche Struktur aus einem monolithischen Element aus einem einzigen Werkstoff bestehen, der mit physikalischen und/oder chemischen Mitteln so behandelt wurde, dass aufeinander folgende Zonen mit unterschiedlichen Merkmalen entstehen (verformbar, nicht verformbar).According to one second embodiment variant can the movable structure of a monolithic element of a single material composed by physical and / or chemical means was treated so that consecutive zones with different Characteristics arise (deformable, not deformable).

Die Konzeption der Struktur gemäß der Erfindung gestattet eine Vielzahl von äußerst unterschiedlichen Anwendungen, beispielsweise:

  • – Federn, Zylinder
  • – selbst entfaltende räumliche Strukturen für Raumfahrt und Luftfahrt
  • – verschiedene Zelte, Hochsitze für die Jagd, Gewächshäuser
  • – Strukturen für Leichtbauten
  • – Telekommunikationsantennen, für Radar
  • – verschiedene Sperren und Zäune
  • – Decksaufbauten für Segelschiffe oder andere Schiffe
  • – Skelette im Zusammenhang mit Textilien, z. B. Taschen
  • – Spreizer für die Chirurgie und sonstige Abstandshalter
  • – Unterlagen für diverse Gegenstände wie z. B. Muschelplatte, für fliegende Händler, Floristen
  • – Gestell für Möbel, Tische, Stühle, Lampen, usw., faltbar oder nicht faltbar.
  • – Armbänder, Schmuck, Brillenfassungen
  • – Unterteller
  • – Bewehrungen für Rohre, Hüllen, Etuis aus unterschiedlichen Werkstoffen, wie z. B. Kunststoffe und Verbundstoffe, Beton, usw.
  • – Strukturen von technischen Textilien, Filter
  • – Befestigungselemente, die eine kontrollierte und begrenzte Verformung erfordern
  • – usw.
The conception of the structure according to the invention allows a multiplicity of extremely different applications, for example:
  • - springs, cylinders
  • - Self-evolving spatial structures for space and aviation
  • - various tents, high seats for hunting, greenhouses
  • - Structures for lightweight constructions
  • - Telecommunication antennas, for radar
  • - various barriers and fences
  • - deck superstructures for sailing ships or other ships
  • - skeletons related to textiles, e.g. B. bags
  • - Spreader for surgery and other spacers
  • - Documents for various items such. B. shell plate, for flying dealers, florists
  • - Frame for furniture, tables, chairs, lamps, etc., foldable or unfoldable.
  • - bracelets, jewelery, spectacle frames
  • - saucer
  • - Reinforcements for pipes, covers, cases made of different materials, such. Plastics and composites, concrete, etc.
  • - Structures of technical textiles, filters
  • - fasteners that require controlled and limited deformation
  • - etc.

Die Positionierung der verschiedenen Bestandteile verleiht dem Gegenstand der Erfindung ein Höchstmaß an Nutzeffekten, die bisher nicht durch ähnliche Vorrichtungen erzielt wurden.The Positioning the various components gives the item the invention a maximum of benefits, not previously similar Devices were achieved.

Claims (9)

Dreidimensionale, bewegliche, flexibel zusammengefügte Struktur zur Herstellung von Artikeln für dekorative oder funktionale Zwecke sowie zur Herstellung von Tragstrukturen oder Skeletten für bestimmte Elemente, wobei die genannte Struktur aus mehreren länglichen, abwechselnd steifen (1) und flexiblen (2), einem oder mehreren, die Baugruppe stabilisierenden Mitteln (5) zugeordneten Elementen zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe dadurch entsteht, dass jedes flexible Element (2) mit mindestens einem steifen Element (1) derart verbunden ist, dass jedes der steifen Elemente (1') an seinem Ende jeweils zwei der flexiblen Elemente (2) aufnimmt.A three-dimensional, flexible, flexibly assembled structure for the manufacture of articles for decorative or functional purposes and for the production of supporting structures or skeletons for certain elements, said structure consisting of a plurality of elongated, alternately rigid ( 1 ) and flexible ( 2 ), one or more means stabilizing the assembly ( 5 ) associated elements, characterized in that the assembly is formed by each flexible element ( 2 ) with at least one rigid element ( 1 ) is connected in such a way that each of the rigid elements ( 1' ) at its end in each case two of the flexible elements ( 2 ). Bewegliche Struktur gemäss Anspruch 1, bei dem die flexiblen Elemente (2) aus einem Stahlseil bestehen, das mit einer transparenten Schutzhülle (4) umgeben sein kann, dass die steifen Elemente (1) aus Rohren oder Elementen mit hohlen Enden bestehen, und dass die Baugruppe durch Einführen der Enden (3) jedes flexiblen Elementes (2) in den Kanal von zwei steifen Elementen (1) gebildet wird.Movable structure according to claim 1, in which the flexible elements ( 2 ) consist of a steel cable with a transparent protective cover ( 4 ) that the rigid elements ( 1 ) consist of tubes or elements with hollow ends, and that the assembly by inserting the ends ( 3 ) of each flexible element ( 2 ) into the channel of two stiff elements ( 1 ) is formed. Bewegliche Struktur gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Elemente (2) aus einem Stahlsteil bestehen, das mit einer transparenten Schutzhülle (4) umgeben sein kann, dass die steifen Elemente (1) aus Rohren oder Elementen mit hohlen Enden bestehen, und dass die Baugruppe durch Einführen der Enden (3) jedes flexiblen Elementes (2) in den Kanal von zwei steifen Elementen (1) gebildet wird.Movable structure according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible elements ( 2 ) consist of a steel part covered with a transparent protective cover ( 4 ) that the rigid elements ( 1 ) consist of tubes or elements with hollow ends, and that the assembly by inserting the ends ( 3 ) of each flexible element ( 2 ) into the channel of two stiff elements ( 1 ) is formed. Bewegliche Struktur gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügestellen alle oder teilweise zwischen den steifen Elementen (1) und den beweglichen Elementen (2) so ausgebildet sind, dass das steife Element in bezug auf das flexible Element um seine Längsachse schwenkbar (Pfeil F1) ist.Movable structure according to one of the preceding claims, characterized in that the joints all or part of the rigid elements ( 1 ) and the movable elements ( 2 ) are formed so that the rigid element is pivotable about its longitudinal axis with respect to the flexible element (arrow F1). Bewegliche Struktur gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mindestens einem durchgehenden Seil besteht, auf dem die steifen, rohrförmigen Abschnitte aufgezogen und befestigt sind.Movable structure according to one of the preceding claims, characterized in that it consists of at least one continuous rope stands on which the rigid tubular sections are mounted and secured. Bewegliche Struktur gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Elemente (2) aus Rohrabschnitten oder Spiralfedern bestehen, die auf die steifen Elemente (1), die rohrförmig sein können, aufgesteckt werden.Movable structure according to claim 1, characterized in that the flexible elements ( 2 ) consist of pipe sections or coil springs acting on the rigid elements ( 1 ), which may be tubular, are plugged. Bewegliche Struktur gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem monolithischen Element aus einem einzigen Werkstoff besteht, der mit physikalischen und/oder chemischen Mitteln so behandelt wurde, dass aufeinanderfolgende Zonen mit unterschiedlichen Merkmalen entstehen, in der Weise, dass die genannten Zonen abwechselnd verformbar und nicht verformbar sind.Movable structure according to claim 1, characterized in that that they are made of a monolithic element of a single material which is treated by physical and / or chemical means was that successive zones with different characteristics arise, in such a way that the said zones alternately deformable and are not deformable. Bewegliche Struktur gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Beschichtung aus einem steifen Werkstoff versehen, oder in einem Metallbad behandelte Zonen besitzt.Movable structure according to claim 7, characterized in that that they are provided with a coating of a rigid material, or has zones treated in a metal bath. Bewegliche Struktur gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einige steife Elemente (1) über Gelenke (5), durch flexible, schleifenförmige Bindeglieder oder sonstige Mittel miteinander schwenkbar verbunden sind, so dass die Baugruppe stabilisiert werden kann, zum Beispiel Zwischen- oder Bindeglieder, die zwei oder mehrere steife Elemente (1) verbinden.Movable structure according to one of the preceding claims, characterized in that some rigid elements ( 1 ) over joints ( 5 ) are pivotally connected together by flexible, looped links or other means so that the assembly can be stabilized, for example, links or links comprising two or more rigid elements (FIGS. 1 ) connect.
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