DE69930635T2 - COAXIAL CONNECTION SYSTEM - Google Patents
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Description
GEBIET DER ERFINDUNGAREA OF INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein nichtgeschweißtes Strukturverbindungssystem mit Drehmomentwiderstandsfähigkeit zum Gebrauch in allen Bereichen von Architekturentwurf, Konstruktion, Herstellung und Felderrichtung von Netzstrukturen, die runde, röhrenförmige Elemente verwenden.The The present invention relates to a non-welded structural connection system with torque resistance for use in all areas of architectural design, construction, Production and field direction of network structures, the round, tubular elements use.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION
Allgemein werden Netzstrukturen aus einem Netz von zwei Grundstrukturelementen, Knoten und vernetzenden linearen Elementen hergestellt. Wenn die linearen Elemente aus zylindrischen Rohren bestehen, werden die Verbindungen zu den Knoten aufgrund der Konfiguration von Verbindungsmechanismen allgemein verstiftet. Verkettete Netze von verstifteten Verbindungen verwendende Systeme werden gewöhnlich bei Entwurf, Konstruktion, Herstellung und Errichtung zahlreicher Netzstrukturen verwendet, die Kuppeln, Baufassaden, Türme, Stadiumsdecken, Brücken und verschiedene Anwendungen von Fachwerken einschließen, jedoch nicht auf diese begrenzt sind.Generally network structures are made up of a network of two basic structural elements, Knots and cross-linking linear elements. If the linear elements are made of cylindrical tubes, the Connections to the nodes due to the configuration of connection mechanisms generally pinned. Chained networks of pinned connections systems used become ordinary in the design, construction, manufacture and construction of numerous Network structures used, the domes, building facades, towers, stadiums, bridges and various applications of trussing, however not limited to these.
Allgemein verwendet ein typisches verstiftetes Verbindungssystem einen allgemein kugelförmigen Knoten, der mit einer Mehrzahl röhrenförmiger Rahmenelemente verbunden ist. Der Knoten umfasst Öffnungen zum Aufnehmen von Teilen, wie zum Beispiel Bolzen, von Verbindungsbaugruppen, und die Enden von röhrenförmigen Rahmenelementen werden an andere Teile wie zum Beispiel einen Endkegel der Verbindungsbaugruppen geschweißt. Die Enden der röhrenförmigen Rahmenelemente können sich verjüngen, um die Verbindung zu vereinfachen oder zu verbessern. Durch Verbinden jedes kugelförmigen Knotens mit einer Mehrzahl röhrenförmiger Rahmenelemente durch Verbindungsbaugruppen, können umfangreiche Netze aus Knoten und Rahmenelementen zum Bilden einer Vielzahl von Netzstrukturen verkettet werden. Viele Variationen dieses gewöhnlichen "Rohr- und Kugelknotensystems" verwenden Knoten, die an flachflächigen Verbindungsbaugruppen befestigt sind, an die röhrenförmige Rahmenelemente direkt angeschweißt werden können.Generally A typical pinned connection system generally uses one spherical Node provided with a plurality of tubular frame members connected is. The node includes openings for receiving Parts, such as bolts, of interconnect assemblies, and the ends of tubular frame members are attached to other parts such as an end cone of the connection assemblies welded. The ends of the tubular frame elements can taper, to simplify or improve the connection. By connecting every spherical node with a plurality of tubular frame members through connection assemblies, can be extensive Nets of nodes and frame elements to form a plurality of Network structures are concatenated. Many variations of this common "pipe and ball node system" use nodes, the on flat surfaces Connecting assemblies are attached to the tubular frame members directly welded can be.
Ein bestimmter Typ von Rohr- und Kugelknotensystem verwendet einen kugelförmigen Knoten mit einer Vielzahl von gerundeten Öffnungen, durch die ein Bolzen oder Stift eingeführt und darin befestigt wird. Eine trichterförmige Muffe mit einer hohlen zylindrischen Basis wird zwischen dem kugelförmigen Knoten und einem hohlen zylindrischen Rahmenelement positioniert. Das Ende des Rahmenelements wird geeignet gestaucht, um der Trichterform des Muffenoberteils zu entsprechen. Das gestauchte Ende des Rahmenelements und der Muffenoberteil werden zusammengeschweißt und ein Bolzen wird durch das Rahmenelement eingeführt, der sich durch die Muffenbasis erstreckt und fixierend durch Festschrauben an dem Knoten befestigt wird. Ein von außen zugänglicher Bund, der an dem Bolzen drehbefestigt ist, ist zum Festziehen des Bolzens vorgesehen. Auf diese Weise werden die Rahmenelemente jeweils einzeln an den kugelförmigen Knoten befestigt und wird die Netzstruktur gebildet. In diesen Konfigurationen werden Scher-, Zug- und Kompressionsbelastungen durch die Bolzen getragen. In einigen Fällen trägt der Bund die Kompressionsbelastungen. Allgemein reagieren die Bolzen gut bei Spannung, Scheren und Kompression können jedoch problematisch sein.One certain type of pipe and ball node system uses a spherical node with a variety of rounded openings, through which a bolt or pin is inserted and secured therein. A funnel-shaped Sleeve with a hollow cylindrical base is placed between the spherical knot and a hollow cylindrical frame member. The end the frame member is suitably compressed to the funnel shape of the top of the sleeve. The compressed end of the frame element and the sleeve top are welded together and a bolt is threaded through introduced the frame element, which extends through the socket base and fixing by tightening is attached to the node. An externally accessible collar attached to the bolt is rotatably mounted, is provided for tightening the bolt. On In this way, the frame elements are each individually to the spherical node attached and the network structure is formed. In these configurations Shear, tensile and compression loads are caused by the bolts carried. In some cases wears the Bund the compression loads. Generally, the bolts react however, good tension, shearing and compression can be problematic.
Ein verkettetes Netz von verstifteten Verbindungssystemen kann in einer Vielzahl von Arten in Netzstrukturen eingesetzt werden. Diese Verwendungen reichen von primärer Wirkung als eine lasttragende Struktur bis zu einer ästhetischen Hinzufügung zu einer Baufassade. Der strukturelle Zweck des Netzes leitet die Bestimmung, welche Kompressions- und Zugkräfte auf das System einwirken werden. Das Netz ist konfiguriert, um der berechneten Größe und Richtung von Kompressions- und Zugkräften zu widerstehen. Der effektive Entwurf solcher Netze erfordert die Entwicklung eines geeigneten Modells des Systems verstifteter Verbindungen, die in dem Strukturentwurf eingesetzt werden. Vorzugsweise sollte das Modell so einfach wie möglich sein, ohne Konstruktionsgenauigkeit zu gefährden. Außerdem sollte das verwendete Verbindungssystem bei Verwendung zylindrischer Rahmenelemente darauf gerichtet sein, die kompressionstragenden Charakteristiken zu optimieren, die zylindrischen Rohren gemeinsam sind.One chained network of pinned connection systems can be in one Variety of types are used in network structures. These uses range from primary Effect as a load-bearing structure up to an aesthetic one addition to a building facade. The structural purpose of the network directs the Determining which compression and tension forces act on the system become. The network is configured to the calculated size and direction of compression and traction forces to resist. The effective design of such networks requires the Development of a suitable model of the system of pinned connections, which are used in the structural design. Preferably should the model as easy as possible without endangering design accuracy. In addition, the used Connecting system when using cylindrical frame elements directed to it be to optimize the compression-bearing characteristics, the cylindrical tubes are common.
Typische Rohr- und Kugelknotensysteme bergen einige Mängel, die in Entwurf, Herstellung und Felderrichtung von Netzstrukturen offensichtlich werden. Der Verbindungspunkt zwischen Element und Knoten innerhalb eines Standardrohr- und Kugelknotensystems ist gewöhnlich als ein dreiteiliges System modelliert, das aus einem Gelenk am Knoten, einem den Bolzen darstellenden kurzen flexiblen Element und schließlich dem Rohr besteht. Da sich das Rahmenelement oft in eine trichterförmige Muffe verjüngt und an diese geschweißt wird, die dann in den Knoten verbindet, muss ein dreiteiliges Modell mit ausreichender Genauigkeit das Vorliegen eines Drehmoments an dem Verbindungspunkt zwischen Element und Knoten abmessen. Das dreiteilige Modell erhält die erforderliche Genauigkeit durch den Einbau eines kurzen flexiblen Elements und Gelenks. Dieses dreiteilige Modell ist problematisch aufgrund der Komplexität, die es in Netzstrukturdesigns einbringt.typical Pipe and ball node systems harbor several shortcomings in design, manufacture and Field direction of network structures become obvious. The connection point between element and node within a standard pipe and ball node system is ordinary modeled as a three - part system consisting of a joint at the Node, a short flexible element representing the bolt and finally the tube is made. Since the frame element often tapers into a funnel-shaped sleeve and welded to this which then joins the knot, must have a three-piece model with sufficient accuracy, the presence of a torque on the Measure connection point between element and node. The three-part one Model gets the required accuracy by installing a short flexible Elements and joints. This three-part model is problematic because of the complexity, which it brings in web structure designs.
Die Nutzung einfacherer Modelle würde erfordern, dass die Struktur eine wesentliche Drehmomentwiderstandsfähigkeit an dem Verbindungspunkt zwischen Rahmenelementen und Knoten aufweist, so dass das den Bolzen und/oder Bund mit Gelenk darstellende kurze flexible Element weggelassen werden könnte. Rohr- und Kugelknotensysteme versagen jedoch, Drehmoment an dieser Verbindung ausreichend zu widerstehen, da aktuelle Designs erfordern, dass Rahmenelemente sich in eine Muffe, einen Bund und einen Bolzen verjüngen. Die Verkleinerung in der Querschnittsfläche von Rahmenelementen an der Verbindung bringt ein zusätzliches Strukturelement in das Design ein, das als ein Gelenk modelliert ist, und verhindert typischerweise Drehmomentübertragung am Verbindungspunkt. Somit rotiert die gestiftete Verbindung unter Last geringfügig, wie es das kurze flexible Element ohne Drehmomentübertragung möglicherweise tut. Dies behindert auch die Anlegung von Lasten an die Rahmenelemente, und deshalb müssen Lautsprecher, Beleuchtungsbaugruppen, und andere Ausrüstung an den Knoten befestigt werden. Wenn mit einem zylindrischen Element gearbeitet wird, verringert eine Reduzierung im Querschnitt an der Verbindung darüber hinaus seine Kompressionstragcharakteristiken.The Using simpler models would require that the structure have a significant torque resistance at the connection point between frame elements and nodes, so that the short and the hinge and the hinge performing flexible element could be omitted. Pipe and ball node systems however, fail to sufficiently torque on this connection resist, because current designs require that frame elements to rejuvenate into a sleeve, a collar and a bolt. The Reduction in the cross-sectional area of frame elements the connection brings an extra Structure element in the design modeling as a joint is, and typically prevents torque transmission at the connection point. Thus, the donated connection rotates slightly under load as it does the short flexible element without torque transfer possibly does. This also hinders the application of loads to the frame members, and therefore have to Speakers, lighting assemblies, and other equipment to be fastened to the knot. If with a cylindrical element is reduced, a reduction in the cross section of the Connection about it its compression support characteristics.
Ein Beispiel eines Verbindungssystems, bei dem eine Reduzierung im Querschnitt an dem Verbindungsbereich vorliegt, ist in US-A-5141 351 beschrieben. Das Verbindungssystem dieses Patents umfasst eine Vorrichtung zum Verbinden eines länglichen Strukturelements mit einem hohlen Ende mit einem Verbinderknoten und umfasst eine Abdeckung für das hohle Ende und einen länglichen Bolzen, der ein Gewindeende durch dasselbe zum Eingriff mit dem Knoten erstreckt. Ein Teil des Bolzens zwischen dem entfernten Gewindeende und einem Bolzenkopf am entgegengesetzten Ende hat die Form eines Vorsprungs mit quadratischem Querschnitt, in dessen Eckteile ein Außengewinde geschnitten ist, so dass der quadratische Vorsprung durch eine Öffnung mit Innengewinde in der Abdeckung geschraubt werden kann, wobei diese Öffnung mit Innengewinde kleiner als der Bolzenkopf ist. Eine Muffe mit einer längeren Länge als der quadratische Vorsprung weist eine quadratische Durchgangsöffnung mit Abmessungen auf, um verschiebbar um den quadratischen Vorsprung zu passen. Während Verwendung der Vorrichtung wird der Deckel an ein Ende des länglichen Strukturelements geschweißt, wird die Muffe verschiebbar um den quadratischen Vorsprung befestigt und wird ein entferntes Gewindeende des Bolzens an eine Gewindeöffnung passender Größe in einen Knoten geschraubt, wobei der Bolzen an demselben durch die Anlegung eines externen Drehmoments festgezogen wird, das an eine Außenfläche der Muffe geliefert wird. Als ein Ergebnis der Struktur verengt sich der Querschnitt des Verbindungsgeräts an dem Verbindungsbereich und muss deshalb als eine verstiftete Verbindung klassifiziert werden. Es wird kein Biegemoment durch die Verbindung als Ganzes übertragen. Dies führt zu einer Senkung von zulässigen Biegebelastungen an dem Verbindungsbereich. Diese Struktur erfordert ferner zumindest etwas Schweißen und damit eine Begrenzung von verfügbaren Materialien, die verwendet werden können.One Example of a connection system where a reduction in cross section at the junction region is described in US-A-5141351. The connection system of this patent comprises a device for the Connecting an elongated Structural element with a hollow end with a connector node and includes a cover for the hollow end and an elongated one Bolt having a threaded end therethrough for engagement with the Node extends. Part of the bolt between the remote threaded end and a bolt head at the opposite end has the shape of a Projection with square cross section, in its corner parts external thread is cut so that the square projection through an opening with internal thread can be screwed in the cover, with this opening with Internal thread is smaller than the bolt head. A sleeve with a longer length than the square projection has a square passage opening Dimensions up to be slidable around the square ledge to fit. While Using the device, the lid is attached to one end of the elongated structural element welded, the sleeve is slidably mounted around the square projection and becomes a remote threaded end of the bolt to a threaded opening more appropriate Size in one Screwed knot, with the bolt on the same by the application an external torque is applied to an outer surface of the Sleeve is supplied. As a result of the structure narrows the cross section of the connection device at the connection area and therefore has to be classified as a pinned connection. No bending moment is transmitted through the connection as a whole. this leads to to a reduction of permissible Bending loads on the connection area. This structure requires furthermore at least some welding and thus a limit on available materials that used can be.
Zur praktischen Verwendung in Strukturentwurf sollten Elemente eines Verbindungssystems relativ einfach herzustellen sein. Bei Rohr- und Kugelknotensystemen sind Kugelknoten schwierig herzustellen und oft in ihrer Größe begrenzt. Rohr- und Kugelknotensysteme weisen ferner Begrenzungen in dem Materialtyp auf, der verwendet werden kann. Obwohl Polymere, Kunststoffe, Aluminium und eine Vielzahl von Verbundstoffen die erforderliche Stabilitäts-, Kosten- und ästhetischen Designcharakteristiken aufweisen können, die zum Gebrauch in einer Netzstruktur erwünscht sein können, sind solche Materialien oft empfindlich gegenüber Schweißen. Die Verwendung von Schweißen bei der Herstellung einer Netzstruktur ist teuer und zeitaufwendig. Sie erfordert Qualitätskontrollmessungen, verwendet Rohmaterialien und erfordert geschulte Arbeiter. Die Verwendung von Schweißen in Rohr- und Kugelknotensystemen senkt die zulässigen Belastungen, die bestimmte Materialien tragen können, und lässt sie für bestimmte Anwendungen nicht in Frage kommen.to practical use in structural design should be elements of a Connection system to be relatively easy to manufacture. At pipe and nodal systems are difficult to make ball nodes and often limited in size. Pipe and ball node systems also have limitations in the type of material which can be used. Although polymers, plastics, aluminum and a variety of composites the required stability, cost and aesthetic May have design characteristics for use in a network structure he wishes could be, Such materials are often sensitive to welding. The use of welding at The production of a network structure is expensive and time consuming. It requires quality control measurements, uses raw materials and requires trained workers. The usage of welding in pipe and ball node systems lowers the allowable loads that certain Can carry materials, and lets she for certain Applications are out of the question.
Schließlich kann aufgrund der komplizierten Beschaffenheit vieler Netzstrukturen Felderrichtung und Montage sowohl schwierig als auch teuer sein. Die Errichtung dieser Strukturen ist ein strenger, unnachgiebiger Prozess, und oft schreitet die Errichtung einer Netzstruktur zu dem Punkt fort, wo zwei Knoten, die noch nicht durch ein Rahmenelement verbunden sind, durch eine vorhergehende Reihe zusammengebauter Verbindungen ausreichend an ihrem Platz fixiert sind, so dass Verbindung eines Rahmenelements zwischen den beiden fixierten Knoten erfordert, die Knoten zum Verbinden des Rohrs zwangsweise auseinander zu bewegen. Dies ist zeitaufwendig und kann die Struktur beschädigen.Finally, can due to the complicated nature of many network structures Field direction and installation can be both difficult and expensive. The Building these structures is a rigorous, relentless process, and often the construction of a network structure moves to the point where two nodes are not yet connected by a frame element are, through a previous series of assembled connections are sufficiently fixed in place, so that connection of one Frame element between the two fixed nodes requires that Forcing the knot to forcibly move apart the tube. This is time consuming and can damage the structure.
Daher ist es erwünscht, ein Verbindungssystem zu haben, das einfach als ein längliches Element modelliert werden kann, welches fest an einem Knotenpunkt befestigt wird, ohne ein Gelenk und/oder kurzes flexibles Element einbauen zu müssen, um die Übertragung von Kräften am Verbindungspunkt zu berücksichtigen. Es ist ferner erwünscht, ein Verbindungssystem zu entwickeln, das Verwendung eines zylindrischen Elements ermöglicht, ohne wesentlich seine Querschnittsfläche an dem Verbindungspunkt zu reduzieren. Außerdem ist es erwünscht, ein Verbindungssystem zu haben, das kein Schweißen erfordert, um Rahmenelemente an Knoten zu befestigen, und ein eingebautes Spiel zwischen den Knoten bereitstellt, um die Einführung von Rahmenelementen zwischen zwei fixierten Punkten zu vereinfachen. Es ist auch erwünscht, ein Verbindungssystemdesign zu haben, bei dem die Elemente des Systems einfacher herzustellen sind, einen flexibleren Bereich in verfügbaren Materialtypen aufweisen, und hinsichtlich ihrer Form nicht begrenzt sind. Es ist ferner erwünscht, zu vermeiden, Bolzen mit Scher- und Kompressionsspannung zu belasten.Therefore, it is desirable to have a connection system that can be easily modeled as an elongate member that is fixedly secured to a node without having to install a hinge and / or short flexible member to account for the transfer of forces at the connection point , It is further desired to develop a connection system that allows use of a cylindrical member without substantially reducing its cross-sectional area at the connection point. In addition, it is desirable to have a connection system that does not require welding to attach frame members to nodes, and provides built-in clearance between the nodes to facilitate the insertion of frames between two fixed points. It is also desirable to have a connection system design in which the elements of the system are easier to manufacture, have a more flexible range of available material types, and are not limited in shape. It is further desirable to avoid loading bolts with shear and compressive stress.
Einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge, wird eine drehmomentwiderstehende Verbindung
für ein
Knotenelement in einer Netzstruktur geschaffen, umfassend:
ein
Rahmenelement;
einen inneren und einen äußeren Verbinderteil;
einen
Spannungsträger
befestigt an dem Knotenelement, der sich verschiebbar durch den
inneren Teil erstreckt, wobei der Spannungsträger und der innere Teil zusammenwirkend
konfiguriert sind, um eine Bewegungsgrenze des inneren Teils entlang
dem Spannungsträger
von dem Knotenelement zu definieren;
eine erste Verbindung
zwischen dem inneren Teil und dem Rahmenelement, die definiert ist,
um Spannung in dem Rahmenelement zu widerstehen, wobei die Verbindung
zwischen dem inneren Teil und dem Rahmenelement auch einen Drucksitz
für die
Anlegung von Kompression in dem Rahmenelement an den inneren Anteil
definiert; und
eine zweite Verbindung zwischen dem inneren
und äußeren Teil,
die zum Annehmen und Tragen der Kompressionslast des Knotenelements
in dem Rahmenelement definiert ist, wie sie an den äußeren Teil über den
inneren Teil angelegt wird, wobei der Spannungsträger und
die Verbindungsteile solche Abmessungen aufweisen, dass in der fertiggestellten
Verbindung das Rahmenelement den Drucksitz des inneren Teils ergreift,
und der äußere Teil
mit Druck an das Knotenelement anstößt, wenn der innere Teil im wesentlichen
an seiner Bewegungsgrenze in Bezug zum Knotenelement ist.According to a first aspect of the present invention, there is provided a torque resistant connection for a node element in a network structure, comprising:
a frame member;
an inner and an outer connector part;
a tension member secured to the node member slidably extending through the inner member, the tension member and the inner member being cooperatively configured to define a limit of movement of the inner member along the tension member from the node member;
a first connection between the inner part and the frame member which is defined to resist stress in the frame member, the connection between the inner part and the frame member also defining a pressure fit for applying compression in the frame member to the inner member; and
a second connection between the inner and outer members defined for accepting and supporting the compression load of the node member in the frame member as applied to the outer member via the inner member, the tension member and the connecting members having dimensions such that the finished connection grips the frame member with the pressure fit of the inner member, and the outer member presses against the node member with pressure when the inner member is substantially at its limit of travel with respect to the node member.
In einigen Ausführungsformen weist der innere Teil Innengewinde und Außengewinde auf.In some embodiments the inner part has internal threads and external threads.
In anderen Ausführungsformen weist der innere Teil erste Außengewinde und zweite Außengewinde auf.In other embodiments the inner part has first external threads and second external thread on.
Vorteilhaft ist der äußere Teil in Bezug zum Rahmenelement verschiebbar.Advantageous is the outer part displaceable in relation to the frame element.
Vorteilhaft ist der äußere Teil über das Rahmenelement hinaus zur Anlage mit dem Knotenelement ausstreckbar.Advantageous is the outer part about that Frame element outstretched to the system with the node element.
Vorzugsweise weist der Spannungsträger einen Spannungsbolzen auf.Preferably has the voltage carrier a tension bolt.
Einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge wird ein Verfahren
zum Herstellen einer Verbindung eines Rahmenelements mit einem Knotenelement
in einer Netzstruktur geschaffen, wie sie in den Ansprüchen 1 bis
6 definiert ist, wobei das Rahmenelement einen Endverbindungsabschnitt aufweist,
und das Verfahren umfasst:
(a) Einfangen des inneren einen
der inneren und äußeren Verbinderteile
an dem Knotenelement, während
ermöglicht
wird, dass sich der innere Teil entlang eines Wegs von dem Knotenelement
weg in Kontakt mit einem Anschlag bewegt;
(b) Anordnen des
inneren Teils entfernt von dem Anschlag und Ausrichten des Verbindungsteils
des Rahmenelements auf den inneren Teil;
(c) Bewegen des inneren
Teils von dem Knotenelement in Richtung auf den Anschlag;
(d)
Herstellen einer Verbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt des
Rahmenelements und dem inneren Teil, die den inneren Teil im wesentlichen
an dem Anschlag positioniert, welcher Ziehen des inneren Teils von
dem genannten Verbindungsteil weg widersteht, und zueinander gerichtete
Anlage des Verbindungsteils mit dem inneren Teil im wesentlichen
in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zu dem genannten Weg erzeugt;
(e)
Anordnen des äußeren Teils
um den inneren Teil und Herstellen einer Verbindung zwischen diesen, die
den äußeren Teil
in Druckanlage mit dem Knotenelement platziert und Bewegung des inneren
Teils in Richtung auf das Knotenelement widersteht.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of connecting a frame member to a node member in a network structure as defined in claims 1 to 6, wherein the frame member has an end connection portion, and the method comprises:
(a) trapping the inner one of the inner and outer connector parts on the node member while allowing the inner part to move along a path away from the node member into contact with a stop;
(B) placing the inner part away from the stop and aligning the connecting part of the frame member with the inner part;
(c) moving the inner part of the node element in the direction of the stop;
(D) making a connection between the connecting portion of the frame member and the inner part, which positions the inner part substantially on the stop, which pulls the inner part of the said connection part away, and facing each other abutment of the connecting part with the inner part in essentially generated in a plane substantially perpendicular to said path;
(E) placing the outer part around the inner part and making a connection between them, which places the outer part in compression with the node element and resists movement of the inner part towards the node element.
Vorzugsweise umfasst der Schritt zum Einfangen, einen Spannungsträger durch den inneren Teil einzuführen und den Spannungsträger an das Knotenelement zu koppeln.Preferably The step of trapping comprises a tension member to introduce the inner part and the tension carrier to couple to the node element.
Vorteilhaft umfasst der Schritt zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem Verbindungsteil und dem Rahmenelement und dem inneren Teil, das Rahmenelement durch Gewindeeingriff mit dem inneren Teil in Eingriff zu bringen.Advantageous The step of establishing a connection between the Connecting part and the frame member and the inner part, the frame element by threaded engagement with the inner part into engagement.
Vorteilhaft umfasst der Schritt zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem äußeren Teil und dem inneren Teil, den äußeren Teil durch Gewindeeingriff mit dem inneren Teil in Eingriff zu bringen.Advantageous includes the step of establishing a connection between the outer part and the inner part, the outer part by threaded engagement with the inner part into engagement.
Ausführungsformen der Erfindung sind unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, die modifizierte Standardkonstruktionszeichnungen sind. Die in den Zeichnungen enthaltenen Informationen sind hierdurch in diese detaillierte Beschreibung der Erfindung eingeschlossen. Es könnten jedoch Änderungen an der wie in den Zeichnungen abgebildeten Erfindung vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.embodiments of the invention are described with reference to the following drawings which are modified standard design drawings. The information contained in the drawings is thereby included in this detailed description of the invention. It could however changes made on the invention as shown in the drawings without departing from the scope of the present invention.
Eine
kuppelförmige
Netzstruktur
Bezugnehmend
auf
Diese
Ausführungsform
weist eine Rahmenelementverbindung mit Außendurchmesser (outer diameter,
O.D.) oder Außengewinde
auf. Die Endkappe
Die Endkappe kann mit dem Blockverbinder im Feld oder in der Fabrik verbunden werden. Es ist zu bevorzugen, die Endkappe in der Fabrik zu befestigen, da dies vollständig die Verwendung von Bolzen an der Baustelle beseitigt, wodurch die an der Baustelle verbrachte Zeit gesenkt wird. Zusätzlich könnte der Spannungsbolzen an einer vorbestimmten Tiefe in dem Blockverbinder eingesetzt werden, um die Abmessungssteuerung der Struktur zu vereinfachen.The End cap can be used with the block connector in the field or factory get connected. It is preferable to have the end cap in the factory to attach as this is complete eliminated the use of bolts at the construction site, causing the Time spent at the construction site is reduced. In addition, the Tension bolt at a predetermined depth in the block connector can be used to simplify the dimensional control of the structure.
Die
Basis
Das
zylindrische Rahmenelement
Deshalb
ist die hohle, zylindrische Kompressionsmuffe
Die Kompressionssägezahngewinde sind verstärkt, um Drängen der Endkappe in die Muffe zu verhindern. Die anstoßende Verbindung zwischen der Muffe und dem Blockverbinder liefert keine Abstützung für Zuglasten. Die gesamte Verbindungsbaugruppe liefert jedoch eine vollständige Verbindung, wobei Zug-, Kompressions- und Scherkräfte durch die Elemente getragen werden, die die jeweiligen Kräfte am besten tragen können, und da das Rahmenelement an dem Blockverbinder mit einer Verbindungsbaugruppe befestigt wird, die keinen reduzierten Durchmesser aufweist, wird eine drehmomentwiderstehende Verbindung erzeugt.The Kompressionssägezahngewinde are reinforced, to urge to prevent the end cap in the sleeve. The adjoining connection between the sleeve and the block connector provides no support for tensile loads. However, the entire connection assembly provides a complete connection, wherein tensile, compression and shear forces are carried by the elements become the respective forces best to wear, and there the frame member on the block connector with a connection assembly is attached, which does not have a reduced diameter is generates a torque-resistant connection.
Bezugnehmend
auf die
Der
Rest der Baugruppe soll unter Bezugnahme nur auf ein Ende des Rahmenelements
beschrieben werden. Mit der Zwischenscheibe und einem Teil des Spannungsbolzens
in dem Innenhohlraum der Endkappe, wird die Endkappe in Richtung auf
das Rahmenelement verschoben, wie durch Pfeile
Die
Kompressionsmuffe
Die
Länge des
Rahmenelements wird durch die Designbeschränkungen der Struktur bestimmt. Wenn
die Länge
gewählt
ist, muss sie jedoch mit niedrigen Toleranzen hergestellt werden,
um eine richtige Passung mit der Endkappe und richtige Ausrichtung
der entfernten Muffenkante
Zweilochmutterndreher
können
zum Drehen der Endkappe in ihre Gewindeverbindung mit dem Rahmenelement
und zum Drehen der Kompressionsmuffe in ihre Verbindung mit der
Endkappe und ihre Anlage mit der Blockverbinderoberfläche
Da das CAJ-System aus Elementen besteht, die miteinander an starren (steifen) Verbindungsstellen verbunden sind, liefert das CAJ-System zahlreiche Vorteile. Die Beseitigung sich verjüngender Verbindungspunkte ermöglicht Übertragung von Drehmoment und beseitigt die Notwendigkeit, ein hypothetisches Gelenk beim Modellieren einer vorgeschlagenen Netzstruktur zu verwenden, wodurch das Strukturdesign vereinfacht wird. Die Drehmomentwiderstandsfähigkeit des CAJ-Systems erlaubt die Verwendung des CAJ-Systems auch in verformbaren Rahmen sowie dreieckigen Rahmen. Ferner können die Rahmenelemente wie Balken verwendet werden. Somit können Lasten an die Rahmenelemente angelegt werden, und deshalb können Lautsprecher, Lampen und andere Ausrüstung an den zweckdienlichsten Stellen entweder an einem Knoten oder einem Rahmenelement befestigt werden.There The CAJ system consists of elements that are rigid with each other (stiff) connection points are provided by the CAJ system numerous advantages. The elimination of tapered connection points allows transmission of torque and eliminates the need for a hypothetical To use joint in modeling a proposed network structure whereby the structure design is simplified. The torque resistance of the CAJ system also allows the use of the CAJ system in deformable frames as well as triangular frame. Furthermore, the frame elements such Beams are used. Thus, you can Loads are applied to the frame elements, and therefore loudspeakers, Lamps and other equipment at the most convenient places either at a node or frame element be attached.
Da das CAJ-System Rahmenelemente verwendet, die direkt mit Blockverbindern in einer fixierten, drehmomentwiderstehenden Weise verbunden sind, kann das CAJ-System größeren Vorteil aus den Kompressionstragfähigkeiten zylindrischer Rahmenelemente ziehen und folglich das Tragvermögen des Systems bis auf das Doppelte von Standardrohr- und Kugelknotensystemen erhöhen. Infolgedessen kann das CAJ-System Rohre mit entweder dem halben Durchmesser oder der doppelten Länge verwenden und dennoch weiterhin das gleiche Lasttragvermögen wie ein ähnlich belastetes Rohr- und Kugelknotensystem ähnlicher Größe aufrechterhalten.Since the CAJ system uses frame members that are directly connected to block connectors in a fixed, torque-resistant manner, the CAJ system can take greater advantage of the compression bearing capabilities of cylindrical frame members and thus increase the system's capacity to twice that of standard pipe and ball node systems , As a result, the CAJ system can use either half diameter or twice the length of tubing and still maintain the same load carrying capacity gene as a similarly loaded pipe and ball node system of similar size maintained.
Durch Beseitigen der Notwendigkeit, Rahmenelemente an Verbindungsbaugruppen zu schweißen, ermöglicht das CAJ-System auch beträchtlichen Spielraum in dem Typ von verwendeten Materialien und bei der Felderrichtung von Strukturen. Eine Vielzahl gegenüber Schweißen empfindlicher Materialien mit erwünschter Stabilität, Kosten, Ästhetik und anderen Charakteristiken kann in dem CAJ-System ohne die Befürchtung verwendet werden, die Materialien durch Schweißen zu beschädigen und dadurch ihr Lasttragvermögen zu senken. Die Beseitigung von Schweißen erlaubt auch schnelle Montage, senkt Kosten, reduziert Herstellungsschritte, Materialverwendung, und ermöglicht größere Flexibilität bei der Felderrichtung von Strukturen. Da das CAJ-System insbesondere einen eingebauten Spielraum für Rahmenelemente liefert, ist es nicht mehr problematisch, ein Rahmenelement zwischen zwei befestigten Blockverbindern einzufügen. Anders als einige Rohr- und Kugelknotensysteme erlaubt das CAJ-System die einfache Installierung oder Auswechselung eines Rahmenelements zwischen zwei fixierten Knoten. Dies ist möglich, da die Muffen einen gewissen Teil der Länge zwischen den Blockverbindern bilden, und die Muffen die Rahmenelemente vor Verbindung vollständig überlappen.By Eliminate the need for frame members on interconnect assemblies to weld, allows the CAJ system also considerable Margin in the type of materials used and in the field direction of structures. A variety of welding sensitive materials with desired Stability, Cost, aesthetics and other characteristics can be in the CAJ system without the fear be used to damage the materials by welding and thereby their load carrying capacity to lower. The elimination of welding also allows fast assembly, reduces costs, reduces production steps, material usage, and allows greater flexibility in the Field direction of structures. In particular, the CAJ system has a built-in scope for frame elements It is no longer problematic to place a frame element between insert two attached block connectors. Unlike some tube and ball node systems, the CAJ system allows for easy installation or replacement of a frame element between two fixed ones Node. This is possible, because the sleeves connect some of the length between the block and the sleeves completely overlap the frame members prior to connection.
Beinahe jedes Festmaterial kann in dem CAJ-Designsystem verwendet werden. Da kein Schweißen bei der Montage des CAJ-Designsystems erforderlich ist, können spezifisch Materialen mit gegenüber Schweißen empfindlichen Stabilitätscharakteristiken, wie zum Beispiel Aluminium oder Verbundmaterialien, ohne Befürchtungen hinsichtlich einer Reduzierung von Materialstabilität, Verformbarkeit, oder anderer Eigenschaften verwendet werden.Nearly Any solid material can be used in the CAJ design system. Because no welding required during assembly of the CAJ design system may be specific Materials with opposite welding sensitive stability characteristics, such as aluminum or composite materials, without fears with regard to a reduction of material stability, deformability, or other properties.
Eine
zweite Ausführungsform
des CAJ-Designsystems mit einer Innendurchmesser(Innengewinde-)
Rahmenelementverbindung ist in
Die
Endkappe ist zylindrisch mit einem Innenhohlraum, der durch die
offene Oberseite der Endkappe zugänglich ist, und einem Innendurchmesser
von vorzugsweise konstanter Größe über die
gesamte Hohlraumhöhe
geformt. Der Außenumfang der
Endkappe variiert in der Größe, wobei
der obere Teil
Die
hohle zylindrische Muffe
Diese
Ausführungsform
eines Rahmenelements mit Innengewinde des CAJ-Designsystems wird ähnlich zu
der vorhergehenden Ausführungsform
durch Schrauben der Spannstange, die mit einer Zwischenscheibe und
Sicherungsmutter ausgestattet ist, durch die Basis der Endkappe
und in den Blockverbinder montiert, wobei die Endkappe beweglich
an dem Blockverbinder befestigt wird. Das Rahmenelement wird dann
durch die zylindrische Muffe eingeführt und das Rahmenelement wird
so positioniert, dass die an der inneren Endfläche des Rahmenelements angeordneten
Gewinde auf die Endkappe ausgerichtet werden. Mit der Zwischenscheibe
und einem Teil des Spannstiftes in dem Innenhohlraum der Endkappe,
wird die Endkappe in Richtung auf das Rahmenelement verschoben.
Die Sägezahngewinde
auf der Außenfläche des
oberen Teils der Endkappe werden auf die Sägezahngewinde der Innenfläche des
zylindrischen Rahmenelements geschraubt und z. B. durch Verwendung
eines Zweilochmutterndrehers festgezogen. Das untere Ende
Die komplementären Sägezahngewinde, die zum Befestigen des Rahmenelements an der Endkappe und zum Befestigen der Muffe an der Endkappe verwendet werden, können in der Gewinderichtung abwechselnd sein, um größere Montageleichtigkeit bereitzustellen. Durch Abwechseln der Gewinderichtung kann man zum Beispiel die Endkappe an das Rahmenelement schrauben und dann anschließend die Muffe an die Endkappe schrauben, ohne die anfängliche Gewindeverbindung zwischen der Endkappe und dem Rahmenelement umzukehren. Die Gewinderichtungen können entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn sein, vorausgesetzt, dass sie sich zwischen den beiden Befestigungspunkten von Endkappe zu Rahmenelement und Endkappe zu Muffe abwechseln. Während diese Ausführungsform komplementäre Sägezahngewinde als das bevorzugte Mittel zum Befestigen des Rahmenelements an der Endkappe und Befestigen der Muffe an der Endkappe verwendet, können darüber hinaus andere Befestigungsmittel einschließlich Schweißen in dem CAJ-System verwendet werden, obwohl Schweißen nicht bevorzugt ist.The complementary buttress for securing the frame member to the end cap and for attachment The sleeve can be used on the end cap, in the thread direction be alternating to greater ease of installation provide. By alternating the thread direction you can to For example, screw the end cap to the frame element and then tighten the end cap Screw the sleeve to the end cap without the initial threaded connection between invert the end cap and frame member. The thread seals can either clockwise or counterclockwise, provided that that they are between the two attachment points of the end cap alternate to frame element and end cap to sleeve. While this embodiment complementary Sawtooth thread as the preferred means for attaching the frame member to the end cap In addition, and attaching the sleeve used on the end cap, beyond other fasteners including welding in the CAJ system can be used, although welding is not preferred.
In
einer alternativen Ausführungsform
ist ein Spannungsbolzen
Während das Rahmenelement so abgebildet wurde, dass es einen Innenhohlraum aufweist, könnte es mit einem gefüllten Volumen ausgeführt sein und muss nicht im wesentlichen hohl sein. Das Ausmaß von gefülltem Volumen in dem Rahmenelement hängt von dem erforderlichen Lasttragvermögen und anderen Designerwägungen ab.While that Frame element has been imaged so that it has an internal cavity, could it with a filled Volume executed be and does not have to be essentially hollow. The extent of filled volume hangs in the frame element from the required load carrying capacity and other design considerations.
Obwohl die abgebildeten Ausführungsformen des CAJ-Designsystems allgemein einen Spannungsbolzen zum Befestigen der Endkappe mit dem Blockverbinder verwenden, ist es wichtig, festzustellen, dass andere Befestigungsmittel in dem CAJ-Designsystem wie zum Beispiel der Ganzgewindestift verwendet werden können.Even though the illustrated embodiments The CAJ design system generally has a tension bolt for mounting using the end cap with the block connector, it's important to determine that other fasteners in the CAJ design system such as the Ganzgewindestift can be used.
Ferner
kann das CAJ-System mit Gewindebuchsen versehen sein, die zum Verbinden
von Rohren unterschiedlicher Durchmesser arbeiten, wie in
Zusätzlich kann
das System aufgrund der Natur der Designflexibilität des Blockverbinders
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