DE8325005U1

DE8325005U1 - Vorrichtung zum verbinden von knotenkoerpern und stabelementen eines fachwerkes

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Publication number: DE8325005U1
Application number: DE8325005U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-08-31
Filing date: 1983-08-31
Publication date: 1984-03-15

Description

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"Vorrichtung zum Verbinden von Knotenkörpern und Stabelementen eines Fachwerkes"

Die Erfindung geht aus von einer Knotenverbindung für ein Fachwerk aus Stabelementen, der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen und durch die deutsche Patentschrift 31 27 243 bekanntgewordenen Art.

Um auf bekannte Fachwerke ein Dach aufzubringen, werden Oislang an den Knotenkörpern zu deren Knotenpunkten zielende, lotrecht nach oben gerichtete Stützen befestigt, auf welchen das Dach tragende Pfetten angeordnet werden, um die Dachlast in den Knotenpunkt einzuleiten.

Dabei ist aber nicht sichergestellt, daß zum Beispiel infolge Windlast über die Pfetten-Stützen auf die Knotenkörper Drehmomente übertragen werden, die zusätzliche Kräfte auf die Knotenpunktverbindungen ausüben und damit letztere erheblich schwächen, so daß die Knotenpunktverbindungen weit größer und stabiler ausgelegt werden müssen, als es an sich zur Aufnahme der vertikal wirksamen Dachlast erforderlich wäre.

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Zudem verteuern die Pfetten-Stützen und Pfetten die Anordnung eines Daches erheblich. Aufgabe der Erfindung ist es nun eine Knotenpunktverbindung der im Anspruch 1 angegebeen Art derart zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln und Maßnahmen ohne wesentlichen Mehraufwand eine weit größere Stabilität der Knotenpunktverbindung erreichbar ist, die auch eine preiswertere Dachanordnung ergibt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß an den Knotenkörpern Schultern vorgesehen sind, an welchen sich die Stabelemente in Richtung der durch Belastung bedingten Stabelement-Durchbiegung abstützen.

Diese Maßnahmen erlauben es ein Dach zum Beispiel ein Wellblechdach unmittelbar, das heißt ohne bislang erforderliche Pfetten-Stützen und Pfetten auf den Obergurten des Fachwerkes anzuordnen und zu befestigen, so daß das Dach nunmehr auf die die Obergurte bildenden Stabelemente als Streckenlast wirksam ist.

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Die Streckenlast führt zwar zur Biegebelastung der vorgenannten Stabelemente, aber diese Biegebelastungen müssen nicht mehr wie beim Stand der Technik ausschließlich über die Befestigungsschrauben auf die Knotenkörper übertragen werden, wobei die Befestigungsschrauben außer

Zugspannungen noch erheblichen Scher- und Biegekräften ausgesetzt werden, deren Auswirkungen man beim Stand der Technik durch Einleitung der Dachlast über die Pfetten und Pfetten-Stützen in den Knotenpunkt zu vermeiden sucht, sondern diese zusätzlichen, in Richtung der Dachlast wirksamen. Belastungen werden nunmehr über die an den Knotenkörpern angeordneten Schultern unmittelbar auf die Knotenk*körper übertragen, ohne die Befestigungsschrauben zusätzlich auf Abscherung und Biegung zu belasten, so daß mit erheblich weniger Aufwand als bislang eine einfachere und preiswertsre Bedachung erreichbar ist.

Eine im Sinne der Aufgabe förderliche Weiterbildung des vorbeschriebenen Gegenstandes besteht darin, daß die Befestigungsschrauben jeweils mit dem größtmöglichen, der Stabelement-Durchbiegung entgegen gerichteten Abstand von der Knotenkörper-Schulter angeordnet sind.

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Hieraus resultiert eine geringere Zugbelastung der · Befestigungsschraube als bislang, so daß zum Beispiel kleinere, leichtere und billigere Befestigungsschrauben Verwendung finden können, weil durch die erfindungsgemäße Anordnung der Befestigungsschraube relativ zum Stabelement und zur Knotenkörper-Schulter gegenüber einer mittig eines Stabelementes angeordneten Befestigungsschraube auch der Hebelarm des aus der Biegebelastung des Stabelementes resultierenden, von der Befestigungsschraube auf den Knotenkörper Eu übertragenden Momentes vergrößert wird, so daß entsprechend e'er Vergrößerung des vorgenannten Hebelarmes auch die auf die Befestigungsschraube in deren Längserstreckung wirksame Kraft gemindert vird.

Eine bevorzugte, leichte und dennoch stabile eowie eine Vielzahl von zueinander unterschiedlichen Pachwerkskonstruktionen ermöglichende Gestaltung des Knotenkörpers besteht darin, daß der Knotenkörper Hehrere in einer gemeinsamen Ebene sich kreuzende Schenkel aufweist, ferner in den freien Stirnseiten der Schenkel zu deren Längserstreckung gleichgerichtete Gewindebohrungen zur Aufnahme je einer Befestigungsschraube angeordnet sind, zudem anschließend

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an die eine Längsseite aller Schenkel eine mit letzteren eine unlösbare Einheit bildende Scheibe angeordnet ist, die über die freien Stirnseiten aller Schenkel die Stabelemente abstützende Schultern bildend hinausreicht und daß in der freien, den Schenkeln abgewandten Stirnseite der Scheibe weitere mit den Gewindebohrungen der Schenkel flächige und/oder räumliche Winkel bildende Gewindebohrungen vorgesehen sind, deren Längsachsen sich im Knotenpunkt kreuzen.

Dabei ist es vorteilhaft, die Scheiben kreisförmig auszubilden.

Zudem kennzeichnet sich eine bevorzugte Ausgestaltung des vorbeschriebenen Knotenkörpers dadurch, daß die freie Stirnseite der Scheibe konvex gewölbt ist und zu den Gevindebohrungen rechtwinklig gerichtete Anlageflächen für die Stirnseiten der Stabelemente aufweist.

Zur Vereinfachung der Fertigung können die Schenkel und die Scheibe einstückig, insbesondere durch Urformen hergestellt sein.

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Es ist aber euch möglich die vorgefertigte Scheibe mit den in einer gemeinsamen Ebene eich kreuzenden Schenkeln unlösbar zu verbinden«

Eine unter Umständen bevorzugte Variante des Knoten*· körpers im wesentlichen kugeliger Gestalt mit zu den Gewindebohrungen rechtwinklig gerichteten Anlageflächen für die Stabelemente ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen im Knotenkörper so vertieft angeordnet sind, daß die die Endteile der Stabelemente zumindest mit einer Längsseite an der durch Belastung bedingten Stabelemente-Durchbiegung zugewandten Vertiefungsflanke anliegen, und daß die Vertiefungen zur Längserstreckung der Stabelemente quer gerichtet, zumindest entsprechend der Breite des zugeordneten Stabelement-Endteiles offen ausgebildet sind, wobei jeweils die ebene Anlagefläche für ein Stabelement am Martel des Knotenkörpers ausmündet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden

näher beschrieben. '

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Es zeigen:

Fig. 1 eine Knotenpunktverbindung eines Fachwerkes in der Vorderer sieht,

Fig. 2 desgleichen von oben gesehen,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform in der Vorderansicht,

Fig. 4 desgleichen von oben gesehen.

Hierbei sind drei als Hohlprofile ausgebildete Stabelemente 1,2,3 mittels eines Knotenkörpers 4 zusammengefügt.

Im Knotenkörper 4 sind für jedes Stabelement eine Gewindebohrung 5 vorgesehen.

Jedes Stabelement ist mittels einer Befestigungsschraube 6, vorzugsweise einer Innenvielkantschraube, am Knotenkörper 4 lösbar befestigt.

Der Schaft 7 der Befestigungsschraube 3 durchgreift eine dessen angepaßte Bohrung 8 und ist in eine der Gewindebohrung 5 des Knotenkörpers 4 fest eingeschraubt, während sich der Kopf 9 der Befestigungsschraube 6 an einer Schulterinnenseite des Stabelementes abstützt und damit das Stabelement fest an den Knotenkörper 4 anspannt.

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Im Innern jedes Stabelementes ist ein rohrförtniger Führungteil 10 befestigt, welcher innenseitig einer Stirnwand 11 eines jedes Stabeleoentes angeschweißt Der Führungsteil 10 ist ein schwachgebogenes, kreisringförimg

profiliertes Rohr.

Der lichte Durchmesser des Führungsteiles 10 ist nur gering größer als der Außendurchmesser der in den Führungsteil 10 einschiebbaren Befestigungsschraube 6, so daß letztere innerhalb des Führungsfeeiles 10 längs verstellbar geführt ist.

Ferner ist der Führungsteil 10 derartig schwach

gekrümmt, daß der in einer Schraubendurchtrittsöffnung der Wandung des Stabelementes ausmündet.

Auch im Bereich dieser Mündung kann der Führungsteil

10 mit dem Stabelement durch Schweißen unlösbar verbunden :'.

Der Knotenkörper 4 besteht aus zwei in einer gemeinsamen Ebene sich kreuzenden Schenkeln 13, die entsprechend den Stabelementen 1,2 rechteckig profiliert sind.

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In allen Stirnseiten der Schenkel 13 sind Gewindebohrungen 5 vorgesehen.

Ferner sind die Schenket 13 auf einer kreisförmigen Scheibe 14 angeordnet, wie mit den Schenkeln 13 einstückig hergestellt ist und für ,beide Stabelemente 1 und 2 eine Schulter IS bildet, auf welchen sich die Stabelemente 1 und unmittelbar abstützen.

Die untere, freie Stirnseite der Scheibe 13 ist konvex gewölbt und hat mehrere mit den Gewindebohrungen 5 der Schenkel 13 flächige oder räumliche Winkel bildende Gewindebohrungen 5. Mittels einer dieser Gewindebohrungen 5 ist das vertikale Stabelement 3 am Knotenkörper 4 befestigt. Die mit den freien Stirnseiten der Stalelemente zusammenwirkenden Anlageflächen 16 sind zu den Gewindebohrungen 5 rechtwinklig verlaufend angeordnet.

Auf den dem. Obergurt des Fachwerkes bildenden Stabelementen 1 und 2 ist ein Dach 17 unmittelbar befestigt, welches auf die Stabelemente 1 und 2 quasi Streckenlasten ausübt, die lotrecht nach unten gerichtete Biegebelastungen der Stabelemente bewirken. Um die daraus sich ergebende Zugbelastung auf die in die Gewindebohrungen 5 der Schenkel 13 eingeschraubte Befestigungsschrauben 6 möglichst klein

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zu halten, sind die Gewindebohrungen 5 und demzufolge die Befestigungsschrauben 6 innerhalb der Stabelemente mit größtmöglichem Abstand oberhalb der Schulter^.I5 angeordnet.

Daraus ergeben sich größtmöglichste Hebelarme 18 des aus der Biegebelastung der Stabelemente 1 und 2 resultierenden und auf die Befestigungsschraube 6 wirksamen Momentes, so daß sich gegenüber ansonsten mittig der Stabelemente 1 und 2 angecrdneten Befestigungsschrauben eine erheblich geringere^ in Längsrichtung der Befestigungsschrauben 6 wirksame Kraft ergibt, die von der Befestigungsschraube 6 auf den Knotenkörper 4 zu übertragen ist.

Wie in strichpunktierten Linien dargestellt, können an dem Knotenkörper 4 noch weitere Stabelemente angeschlossen werden.

Gemäß der Fig. 3 und 4 hat der Knotenkörper 4' eine im wesentlichen kugelige Gestalt mit zu den Gewindebohrungen 5 rechtwinklig verlaufenden Anlageflächen 19 für die Stabelemente 1,2 und 3.

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Diese Anlageflächen 19 sind im Knotenkörper 4' . so vertieft angeordnet, daß die Endteile der Stabelemente 1 und 2 sich auf den unteren Flanken der Vertiefungen längsseits abstützen.

Um das Fachwerk auch montieren zu können, sind die Vertiefungen 20 nach oben hin so offen ausgebildet, daß die Stabelemente 1 und 2 von oben her mit ihrer freien Stirnseite an die Anlageflächen 19 lagerichtig angelegt werde können.

Dabei erstrecken sich die ebenen Anlageflächen 19 im vorgenannten Einführungsbereich für die Stabelemente bis an den Mantel des im wesentlichen kugeligen Knotenkörper 4' .

Unter Umständen könnte es vorteilhaft sein, die Vertiefungen 20 beim dargestellten Ausführungsbeispiel nicht nach oben, sondern zur Seite hin offen zu gestalten, um die Stabelemente 1 und 2 von der Seite her durch diese Öffnungen vor die Gewindebohrüngen 5 zu bringen.

Damit würden sich in lotrechter Richtung formschlüssig wirksame, biegesteife Steckkupplungen ergeben, die eine bislang unerreicht biegesteife Verbindung zwischen den Knotenkörpern und den Stabelementen ergibt.

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Zur Montage des Fachwerkes werden die Stabelemente zunächst lagerichtig zum Knotenkörper 4 ausgerichtet und dann die Kopfschrauben 6 von den Schraubendurchtrittsöffnungen 12 her in die

% Führungsteile 10 eingeschoben und in die Bohrungen 8

μ eingesetzt.

%· Alsdann werden mittels eines eine Kreuzgelenk-

H welle aufweisenden Schlagschraubers, der ebenso-

^ wie die Befestigungsschrauben 6 in die Führungsteile

i| 10 der Stabelemente eingeschoben werden kann,

\ die Befest:gungsschrauben 6 in die Gewindebohrungen

u des Knotenkörpers 4 mit Vorspannung eingeschraubt.

Um die Befestigungsschrauben 6 bereits schon vor der Montage des Fachwerkes in den Führungsteilen 10 unverlierbar anordnen zu können, können am Kopf der Befestigungsschrauben 6 mit der Innenwandung der Führungsteile zusammenwirkende Reibelemente vorgesehen werden, die ein unbeabsichtigtes Lösen der Befestigungsschrauben 6 aus den Führungsteilen 10 ; sicher verhindern.

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Bei allen Ausführungsformen reicht der Knotenkörper· 4 bezv. 4' höchstens bis in die Ebene der Oberseiten der Stabelemente 1 und 2.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

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CONRAD KÖCHLING ' _"_

CONRAD-JOACHIM KÖCHLING

Reyer Straße 135, 5800 Hagen Anm. : Firma

Ruf(02331)81164 + 85033 E. Rüter GmbH.

Telegramme: Pa.entk^llng Hagen Nortkirchenstr .

Konten: Commerzbank AQ. Hagen

(BLZ 45040042) 3515095

Sparkasse Hagen 100012043 ,*-.„„ . ™

Postscheck: Dortmund 5989-460 4600 Dortmund 30

VNR: JU,~5.8_.5.1

Lfd. Nr. 8143/83 R/U.

vom 2Q Angn.c-1- IQ«?

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Verbinden von Knotenkörpern

und Stabelementen, insbesondere die des Obergurtes eines Fachwerkes, wobei die Knotenkörper jeweils mehrere, zueinander räumliche und/oder flächige Winkel bildende Gewindebohrungen aufweisen, in die jeweils eine Kopfschraube einschraubbar ist, deren Schaft eine dessen angepaßte und zur Gewindebohrung gleichgerichtete Bohrung eines Stabelementes durchgreift und deren Kopf sich an tiner dem Knotenkörper abgewandten Schulter sei te des Stabelementes axial abstützt, mittels welcher das Stabelement an den Knotenkörper unmittelbar anspannbar und mit diesem verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den KnoLenkörpern (4,4')

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Schultern (15) vorgesehen sind, an welchen sich die Stabelemente (1,2) in Richtung der durch Belastung bedingten Stabelement-Durchbiegung abstützen.

2. Vorrich.ung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschrauben (6) jeweils mit dem größtmöglichen, der Stabelement-Durchbiegung entgegen gerichteten Abstand von der Knotenkörper-Schulter (15) angeordnet sind.

b. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Knoteηkörper (4) mehrere in einer gemeinsamen Ebene sich kreuzende Schenkel (13) aufweist, ferner in den freien Stirnseiten der Schenkel (13) zu deren Längserst reckung gleichgerichtete Gewinde bohrungen (5) zur Aufnahme je einer Befestigungsschraube (6) angeordnet sind, zudem anschließend an die eine Längsseite aller Schenkel (13) eine mit letzteren eine unlösbare Einheit bildende Scheibe (14)

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angeordnet ist, die über die freien Stirnseiten aller Schenkel (13) die Stabelemente (1,2) abstutzende Schultern (15) bildend hinausreicht und daß in der freien, den Schenkeln (13) abgewandten Stirnseite der Scheibe (14) weitere mit den Gewindebohrungen (5) der Schenkel (13) flächige und/oder räumliche Winkel bildende Gewindebohrung4»n (5) vorgesehen sind, deren Längsachsen sich im Knotenpunkt kreuzen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine kreisförmige Scheibe (14).

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Stirnseite der Scheibe (14) konvex gewölbt ist und zu den Gewindebohrungen (5) rechtwinklig gerichtete Anlageflachen (16) für die Stirnseiten der Stabelemente (3) aufweist.

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6. Vorrichtung nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schenkel (13) und die Scheibe (14)
einstückig, irsbesondere durch Urformen
hergestellt sind.

7« Vorrichtung nach einem der vorherigen

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
vorgefertigte Scheibe (14) mit den in einer gemeinsamen Ebene sich kreuzenden Schenkeln (13) unlösbar verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorherigen

Ansprüche mit einem Knotenkörper im wesentlichen kugeliger Gestalt und mit zu den
Gewindebohrungen rechtwinklig gerichteten
Anlageflächen für die Stabelemente, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (19)
im Knotenkörper (4') so vertieft angeordnet sind, daß die die Endteile der Stabelemente (1,2,3) zumindest mit einer Längsseite an der durch Belastung bedingten Stabelemente-Durchbiegung zugewandten Vertiefungsflanke anliegen, und daß die Vertiefungen (20) zur Längserstreckung

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der Stabelemente (1,2,3) quer gerichtet, zunindest entsprechend der Breite des zugeordneten Stabelement-Endteiles offen ausgebildet sind, wobei jeweils die ebene Anlagefläche (19) für ein Stabelement (1,2,3) am Mantel des Knotenkörpers (4⁴) ausmündet.