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Info

Publication number: DE7514805U
Application number: DE19757514805
Authority: DE
Priority date: 1975-07-07
Filing date: 1975-07-07
Publication date: 1975-09-18

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungs-Knotenstück für stabförmige Elemente zum Aufbau von insbesondere räumlichen Tragoder Fachwerken.

Es ist bekannt, zum Aufbau von Fachwerken Knotenstücke zu verwenden, die mit regelmäßig angeordneten GewindeIuehern versehen sind, in welche ebenfalls mit Gewinde versehene Stäbe einge~- schraubt werden können.

Nachteilig hierbei ist, daß die Verbindungselemente, d.h. die Knoten und die Stäbe mit Gewinde versehen sein müssen. Da ferner zum Einschrauben die Stäbe gedreht werden müssen, müssen die letzteren unterteilt sein, derart, daß die das Gewinde tragenden Abschnitte gegeneinander verdrehbar und feststellbar sind.

Es ist ferner bekannt, Knotenstücke aus elastischen Materialien Lh/fi - 2 -

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■herzustellen und die Verbindungstäbe an ihren Enden mit kugelförmigen Köpfen zu versehen, die " · entsprechenda kugelförmige Aussparung« in den Knotenstücken einschnappen.

Verbindungen dieser Art können aber nur kleine Kräfte Übertragen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungs-Knotenstück zu schaffen, welches es in einfacher Weise ermöglicht, eine Mehrzahl von stabförmigen Elementen sicher und zuverlässig und unter geringstem Arbeitsaufwand zu verbinden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Knotenstück aus drei Segmenten gebildet ist, die durch ein einziges Verbindungsglied zusammengehalten und verspannbar sind.

Das KnotenstUck hat zum Einsetzen der Verbindungsstäbe zweckmäßigerweise sechs Aufnahmebohrungen, je« zwei in jeder Koordinatenrichtung, deren Mittelachsen sich im wesentlichen im räumlichen Mittelpunkt des Knotenstückes schneiden. Die Verbindungsstäbe sind hierdurch alle auf den Mittelpunkt des Knotenstückes zu gerichtet.

Der Verbindungsknoten selbst kann etwa die Form einer Kugel, eines Würfels, eines Oktaederstvunpfes oder eines Kubokdaeders haben, vorzugsweise bilden aber die Segments im wesentlichen Teile einer Kugel zu der sie sich im zusammengebauten Zustand etwa ergänzen. Jedes Segment ist hierbei mit Aussparungen versehen, die im zusammengebauten Zustand der Segmente die Aufnahmebohrungen für die Verbindungsstäbe oder Verbindungsrohre bilden. Bei Verwendung von zylindrischen Verbindur.gsstäben odsr Verbindungsrohren sind diese Aussparungen in den einzelnen Segmenten im wesentlichen halbzylindrisch ausgebildet.

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Die beiden äußeren Segmente sind im wesentlichen gleich ausgebildet und jedes von -.P-.nen hat vorzugsweise drei derartige Aussparungen, während das mittlere etwa ringförmig ausgebildete Segment auf jeder Seite drei derartige Aussparungen besitzt und es bildet jeweils eine Aussparung des mittleren Segmentes zusammen mit jeweils einer Aussparung eines der äußeren Segmente eine der Aufnahmebohrungen für die Verbindungsstäbe.

Das Verbindungsglied, durch das die Segmente mit den eingesetzten Stäben oder Rohren verspannt werden können, kann eine Schraube oder auch ein Exzenter sein. Es erstreckt sich durch den räumlichen Mittelpunkt des KnotenstUckes und es ist in den beiden äußeren Segmenten abgestützt.

Um Zugkräfte aufnehmen zu können, sind die Aufnahmebohrungen vorzugsweise mit Einrichtungen zur Zugverankerung der Verbindungsstäbe oder Verbindungsrohre versehen. Diese Einrichtungen können beispielsweise in der Art eines quer zu der betreffenden Aufnahmebohrung verlaufenden Stiftes ausgebildet sein, der verstellbar ist und in eine entsprechende Aussparung am Ende des an die in die Aufnahmebohrung eingeschobenen Stabes oder Rohres einrastet.

Es können aber auch die Verbindungselemente, d.h. die Stäbe oder Rohre an ihrem Ende umgebärdelt sein oder einen Querstift oder eine quer verlaufende Nase tragen, wodurch eine Zugkraft aufgenommen werden kann. Schließlich kann vorgesehen sein, die Anschlußbohrungen des KnotenstUckes mit einer Wut oder Rille zu versehen, in die ein entsprechender Bund, der an den Verbindungselementen ausgebildet ist, eingreift, oder umgekehrt.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 ein Knotenstück in Schrägansicht zeigt.

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Fig. 2 zeigt das Knotenrtück nach Fig. 1 in auseinandergezogener Darstellung.

Fig. j zeigt ein Kwotenstück mit vitsr eingesetzten Verbindungsstäben .

Fig. 4 zeigt ein Knotenstück mit drei in den drei Koordinatenrichtungen eingesetzten Verbindungsstäben.

Fig. 5 zeigt ein aus Knotenstücken und Verbindungsstäben oder Verbindungsrohren aufgebautes Fachwerk.

Das Knotenstück 10 nach Fig. 1 hat bei der hier dargestellten und beschriebenen Ausführungsform etwa die Form einer Kugel, obwohl, wie bereits ausgeführt, auch andere Formen möglich sind. Das Knotenstück kann in etwa als Kugel angesehen werden, die mit drei Durchgangsbohrungen versehen ist, die längs der drei räumlichen Koordinatenachsen verlaufen und deren Mittelachsen sich im Mittelpunkt der Kugel schneiden. Dieses Gebilde ist dann in drei Segmente unterteilt.

In der Praxis ist das Knotenstück 10 aus den drei Segmenten 12_Λ "!4 und 16 aufgebaut, die aus Metall, aus Kunststoff oder auch aus Holz bestehen können.

Zweckmäßigerweise bestehen die drei Segmente aus Metall, z.B. Aluminium und sie können im Gießverfahren hergestellt werden.

Wenn dann die drei Gußteile bzw. die drei Segmente 12, 14 und zusammengebaut werden, so entsteht das Knotenstück 10, das mit sechs Anschlußbohrungen zum Einsetzen der Verbindungselemente, d.h. der Stäbe oder Rohre versehen ist. In Fig. 1 sind nur die drei Anschlußbohrungen 18, 70 und 22 dargestellt, die längs der drei räumlichen Koordinatenrichtungen verlaufen. Jeweils

in Verlängerung der drei AnschluQbohrungen ist das Knotenstück mit einer weiteren Anschlußbohrung auf der anderen in Fig. 1 nicht sichtbaren Hälfte der Kugel versehen.

Wie Fig. 2 zeigt, werden die drei Segmente durch ein einziges Verbindungsglied, im vorliegenden Fall eine Schraube 24 zusammengehalten und können gegeneinander verspannt werden. Die Schraube 24 erstreckt sich durch den räumlichen Mittelpunkt des KnotenstUckes und sie ist in den äußeren Segmenten 14 und 16 abgestützt. Das Segment 16 kann hierbei selbst eine Gewindebohrung haben, zweckmäßigerweise hat es aber an Beiner Außenfläche eine nicht näher dargestellte Aussparung, in die z.B. eine Sechskantmutter eingelegt oder etwas eingedrückt ist, so daß sie nicht verloren gehen kann, in welche die Schraube 24 einschraubbar ist. Der Kopf der Schraube 24 ist zweckmäßigerweise ebenfalls versenkt in dem Segment 14 angeordnet.

Die einzelnen Segmente sind bei der dargestellten Ausführungsform im wesentlichen Teile einer Kugel, wobei die beiden äußeren Segmente 14 und 16 praktisch gleiche Form haben, die in etwa von einem Kugelausschnitt abgeleitet ist, während das mittlere Segment etwa Ringform hat, die in etwa von einer Kugelzone abgeleitet ist.

Das Segment 14 hat drei im vorliegenden etwa halbzylindrische Aussparungen 28 und das Segment 16 hat drei ebenfalls etwa halbzylindrische Aussparungen 26. Die Form der Aussparungen richtet sich nach den verwendeten Verbindungsstäben oder Rohren. Bei zylindrischen Stäben oder Rohren sind die Aussparungen etwa halbzylindrisch, d.h. der Form der Verbindungsstäbe oder -rohre angepaßt. Bei Rohren mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt sind die Aussparungen an den Segmenten entsprechend abgewandelt und dem jeweiligen Rohrquerschnitt angepaßt. Rohre mit quadratischem Querschnitt können beispielsweise

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bei einem In Form eines Oktaeders ausgebildeten Verbindungen knoten verwendet werden.

Die drei Aussparungen 26, d.h. ihre Mittelachsen verlaufen längs der drei räumlichen rechtwinkelig zueinander stehenden Koordinatenachsen. Dasselbe gilt für die drei Aussparungen 28 des Segmentes 14.

Das mittlere Segment 12 hat insgesamt sechs solcher Aussparungen, nämlich drei Aussparungen 30 auf der dem Segment 14 zugewandten Seite und, drei Aussparungen 32 auf der dem Segment 16 zugewandten Seite. Die Aussparungen 32 sind versetzt zu den Aussparungen 30 angeordnet, wie Fig. 2 zeigt.

Die Aussparungen 30 deren Mittelachsen ebenfalls längs der drei räumlichen Koordinatenachsen verlaufen, bilden zusammen mit den Aussparungen 28 des Segmentes 14 drei der Anschlußbohrungen für die Verbindungsstäbe (wenn in der Beschreibung von Verbindungsstäben gesprochen wird, so gilt dies genauso für Verbindungsrohre) .

Die drei Aussparungen 32, deren Mittelachsen auch längs der drei räumlichen Koordinatenachsen verlaufen, bilden zusammen mit den drei Aussparungen 26 des Segmentes 16 die drei anderen Anschlußbohrungen für die Verbindungsstäbe. Die Aussparungen 30 und 32 haben bei Verwendung von zylindrischen Verbindungsstäben ebenfalls im wesentlichen halbzylindrische Form. Es wurde bereits erwähnt, daß die Mittelachsen der Anschlußbohrungen (von denen in Fig. 1 die Bohrungen 18, 2o und 22 gezeigt sind) längs der drei räumlichen rechtwinkelig zueinander liegenden Koordinatenachsen verlaufen und sich im Mittelpunkt des Knotenstückes schneiden.

Fig. 3 zeigt r. η das Knotenstück mit vier eingesetzten Ver-

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bindungsetäben 34, die bei der AusfUhrungsform nach Flg. 3 In einer Ebene liegen. Das Segment 14 1st noch nicht aufgesetzt. Beim Zusammenbau werden nun die drei Segmente durch die Schrauben 24 zusammengeschraubt, wobei die In den Anschlußbohrungen sitzenden Stäbe 34 zwischen den Segmenten eingespannt und dadurch gehalten werden. Hierbei 1st darauf zu achten, daß auch In zusammengeschraubtem und verspanntem Zustand zwischen den einzelnen Segmenten Spalte 36 verbleiben, da andernfalls keine Druckkräfte auf die Stäbe 34 ausgeübt werden können.

Fig. 4 zeigt das Knotenstück in derselben Darstellung wie Fig. 1, •β sind aber in die Anschlußbohrungen, die den gezeigten Bohrungen 18, 20 und 22 gegenüberliegen, Verbindungsstäbe 34 eingesetzt, die hier längs der drei Koordinatenrichtungen verlaufen.

Fig. 5 zeigt ein aus Knotenstücken 10 und Stäben 34 aufgebautes Fachwerk. Wie die Figur zeigt, greifen beispielsweise an dem mittleren Knotenstück 40 sechs Verbindungsstäbe an, während an dem Knotenstück 42, vier und an dem Knotenstück 44 drei Verbindungsstäbe angreifen (möglich ist bei der dargestellten Ausführungsform jede Zahl von Eins bis Sechs). Das Knotenstück und/oder die Verbindungsstäbe können zur Übertragung von Zugkräften mit geeigneten Mitteln versehen sein. Beispielsweise könnten die Segmente mit Querbohrungen versehen sein, durch welche ein Stift hindurchschiebbar ist, der in entsprechende Bohrungen in den Enden der Stäbe einrastet. Andererseits können die Stäbe an ihren inneren , in dem Knotenstück sitzenden Enden eine Bordelung, eine Nase oder einen Querstift tragen, die ein Herausziehen der Stäbe aus den Anschlußbohrungen verhindern. Schließlich könnten die Anschlußbohrungen mit Eindrehungen oder Rillen versehen sein, in welche entsprechende Wulste der Stäbe eingreifen oder es können die Stäbe Rillen oder geeignete Vertiefungen besitzen, in welche entsprechende Wulste, Vorsprünge I

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oder Nasen, die in den Anschlußbohrungen ausgebildet sind, einrasten.

Die einzelnen Segmente des Knotenstückes sind leicht - beispielsweise in Form von Gußteilen - und billig herzustellen. Sie brauchen nach dem Gießen praktisch nicht bearbeitet zu werden. Auch die Stabs oder Rohre selbst benötigen keine weitere Bearbeitung und sie können in jeder gewünschten oder benötigten Länge verwendet

Die einzelnen Stäbe sind axial auf den Mittelpunkt des Knotenstückes zu gerichtet und es sind insgesamt bei der dargestellten AusfUhrungsfonn bis zu sechs Anschlüsse möglich. Die Knotenverbindung ist schnell montierbar und demontierbar.

Sie eignet sich für alle Arten von Tragwerken oder Fachwerken, insbesondere für Dekorationen, Regale, Gestelle, Gerüste, für Möbel, Füße, Ständer und für Spielzeug.

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Claims

Ansprüche

Verbindungs-KnotenstUck für stabförmige Elemente zum Aufbau von insbesondere raumlichen Trag- oder Fachwerken, dadurch gekennzeichnet , daß es aus drei Segmenten (12, 14, 16) gebildet ist, die durch ein Verbindungsglied (24) zusammengehalten und verspannbar sind.

Knotenstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es zum Einsetzen der stabförmigen Elemente sechs Aufnahmebohrungen (18, 20, 22), je zwei in jeder Koordinatenrichtung, aufweist, deren Mittelachsen sich im wesentlichen Ln räumlichen Mittelpunkt dee Knotenstückes (10) schneiden.

Knotenstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Segmente (12, 14, 16) im wesentlichen Teile einer Kugel sind und jedes Segment mit Aussparungen (26, 28, 30, 32) versehen ist, die im zusammengebauten Zustand die Aufnahmebohrungen bilden./

Knotenstück nach Anspruch 3, dadurch g e k ei η η -zeichnet , daß die beiden äußeren, im wesentlichen gleich ausgebildeten Segmente (14, 16) je drei Aussparungen (28 bzw. 26) haben, während das mittlere, etwa ringförmig ausgebildete Segment (12) auf jeder Seite drei Aussparungen (30 bzw. 32) aufweist und daß je eine Aussparung des mittleren Segmentes (12) zusammen mit je einer Aussparung eines der äußeren Segmente (14, 16) eine der Aufnahmebohrungen bildet. ,

5. Knotenstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ₍ daß das Verbindungs-

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glied (24) eine Schraube ist.

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6. Knotenstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Verbindungsstück (24) ein Exzenter ist.

7. Knotenstück nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Verbindungsglied (24) sich durch den räumlichen Mittelpunkt des Knotenstückes (10) hindurch-

|f erstreckt und daß es in den beiden äußeren Segmenten (12,

|vV 14) abgestützt ist.

8. Knotenstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich- 1% net, daß die Aufnahmebohrungen mit Einrichtungen zur

ff Z ugve ranke rung der Verbindungsstäbe (34) versehen sind.

9. Knotenstück nach Anspruch 8, dadurch gekennze.i. ch net, daß zur Zugverankerung ein quer zur Aufnahmebohrung verlaufender Stift vorgesehen ist./

1Ou Knotenstück nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zugverankerung in den Aufnahmebohrungen und/ oder an den Verbindungsstäben oder Verbindungsrohren eine Nase oder eine Rippe vorgesehen ist, die in eine entsprechende Aussparung im Gegenstück eingreift*

11. Knotenstück nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstäbe oder Verbindungsrohre an ihron Enden umgebördelt sind.

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