DE8816884U1 - Tragstange mit einem Verbindungsknoten - Google Patents

Tragstange mit einem Verbindungsknoten

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Description

w ;i L* &eegr;. &egr; :l ti .&...!d ja u s &tgr; &egr;
D-7000 Stuttgart i Hospitalstraße 8 Tel.(0711) 291133/292857
Anmelder:
Octanorra-Vertriebs-GmbH für Bauelemente Raiffeisenstrae 39
7024 Filderstadt 4
Stuttgart, P 8210
Dr.W/Rö
den 16.11.1990
Tragstange mit einem Verbindungsknoten
Die Neuerung betrifft eine Tragstange mit einem Verbindungsknoten zur Herstellung eines Tragwerkes nach dem Oberbegriff des Schutzanspr"ches 1.
Es ist ein Tragwerk bekannt (DE-GM 83 30 969), das zum Aufbau eines Gerüstes dient. Bei dem bekannten Bausatz ist ein mit vier, jeweils unter einem Winkel von 90° zueinander^tehenden Außenflächen versehener kugelförmiger Verbindungsknoten vorgesehen, bei dem in jeder der Außenseiten ein nach einer Seite offener Schlitz vorgesehen ist, der sich nach innen T-profilartig erweitert. In diese offenen Schlitze können dem Profil der T-Nut angepaßte Einhängeköpfe eingefügt werden, die jeweils an den Stirnseiten von Tragstangen vorgesehen sind. Der Verbindungsknoten weist ein zentrales Gewinde auf, mit dem er mit Hilfe von Schraubbolzen, die in fluchtend zu dem Gewinde verlaufenden Tragrohren vorgesehen sind, in diese Tragrohre eingefügt werden kann. Nach dem Einsetzen der Einhängeköpfe der vertikalen Tragstangen wird eine Abschlußscheibe vorgesehen, die durch ein Zwischenstück, das gleichzeitig als Befestigungshilfe zum Verdrehen der Schraubbolzen dient, die Einhängeköpfe festhält, wenn der Verbindungsknoten an dem zugehörigen senkrechten Tragrohr angeschraubt ist. Die auf diese Weise aufgebauten Gerüste können jeweils nur aus senkrecht zueinanderstehenden vertikalen und horizontalen stangen bestehen, Der
Aufbau eines solchen Gerüstes ist wegen der notwendigen Schraubarbeiten zeitraubend. Die Gesamtanordnung ist außerdem wegen der Vielzahl der benötigten Teile und wegen ihrer gegenseitigen Montage aufwendig.
Es ist zwar auch eine Knotenverbindung für aus Stangen aufgebaute Konstruktionen bekannt (DE-OS 24 57 674) , die einen Aufbau von Traggestellen für gerüst- oaer skelettartiae Konstruktionen erlaube, die nicht nur aus rechtwinklig zueinander verlaufenden Stangen bestehen. Bei dieser Bauart ist als Verbindungsknoten ein als hohle Halbkugel ausgestaltetes Element vorgesehen, in dem 1ängs von Großkreisen verlaufende Schütze vorgesehen sind, in welchen die. mit entsprechenden Schraubstiften und Muttern oder Schraubköpfen versehenen Enden von Tragstangen unter verschiedenen Winkeln eingesetzt werden können. Mit solchen Verbindungsknoten lassen sich daher tetraederartig oder auch würfelförmig aufgebaute Grundelemente für Tragwerke bilden, die aus mehreren solchen Grundelementen zusammengesetzt sind. Bei einem solchen Tragwerk allerdings ist zum einen die Herstellung der notwendigen Bauelemente verhältnismäßig aufwendig; die Montage ist umständlich und bedingt, daß das Innere der Halbkugel, die als Verbindungsknoten dient, entweder zum Erfassen der Schraubköpfe oder der Muttern zugängig ist, oder daß Vorkehrungen getroffen sind, die ein nachträgliches Verdrehen der Tragrohre vermeiden, wenn diese mit riegelartigen Köpfen hinter die Schlitze geschoben werden. Die Montage eines solchen Sybtemes ist wegen der notwendigen Schraubvorgänge für jede einzelne Tragstange zeitraubend und kompliziert.
Schließlich ist auch eine Tragstange der eingangs genannten Art zur Herstellung eiiies räumlichen Fachwerkes bekannt (DD-PS 98 330), die an ihren Enden zylindrische Wulste aufweist, dij durch Anschweißen von Endteilen, durch Schmieden oder unter Zuhilfenahme von Dornen angeformt sind. Diese Art der Herstellung ist relativ aufwendig und läßt sich tür Tragstangen 2US A1 umiJiiUH! ?_üch nicht ryhrip wpifprps durchführen. Die
bekannte Knotenpunktverbindung läßt auch nur die Verlegung von Tijgstangen in einer Ebene zu.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondej g iür d^n Einsat/, im Messebau eine Tragstange mit einem Verbindungsknoter 7ur Herstellung von Tragwerken zu schaffen, die rinitfh in der Konzeption ist und bei größtmöglicher Stabilität dm einfachen sehr schnellen Zusammenbau und Abbau eines Tragwerke: erlaubt, bei dem die Tragstangen auch unter von 90° abweichenden Winkeln zusammensetzbar sind.
Zur Lösung der Aufgabe werden bei einer Tragstange der eingangs genannten Art die kennzeichnenden Merkmale det> Schutzanspiucb.es 1 vorgesehen. Durch diese Maßnahme lassen sich die Wülste an den Enden der Tragstangen in sehr einfacher Weise herstellen und formschlüssig leicht von Hand und ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen in den Verbindungsknoten einsetzen, wobei durch den an relativ großen Flächen auftretenden Formschluß die örtlicher auftretenden Kräfte gering gehalten werden können. Es wird auf diese Weise möglich, sowohl für den Verbindungsknoten als auch für die Tragrohre Werkstoffe ge· ingerer Festigkeit und geringer Gewichtes zu verwenden, als sie üblicherweise für Tragsysteme eingesetzt werden, ohne daß jedoch die Stabilität des Tragwerkes beeinträchtigt wird.
Vorteilhaft ist es dabei, daß das Tragrohr einschließlich seines Einhängeteiles einstückig bleibt. Die Herstellung wird dadurch günstig, und es treten auch keine Probleme an Verbindungsstellen zwischen den Einhängeteilen und dem eigentlichen Tragrohr auf. überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die mit Hilfe einer Presse zusammen gequetschten und nur nach einer Seite eingerollten Enden der hohlen Tragstangen auch bei der Herstellung aus Aluminium genügend Festigkeit aufweisen, um als Anschlußstellen der Tragstangen zu dienen. Die Verwendung von Aluminiuirrohren gewährleistet dabei geringes Gewicht und Restfreiheit.
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Nach den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 können mit einem gemeinsamen Verbindungsknoten die Tragstangen auch in verschiedenen Ebenen vom Verbindungsknoten aus verlegt werden, was es in sehr einfacher Weise ermöglicht, pyramidenartig oder tetraederartig aufgebaute Grundelemente für das Tragv/erk zu bilden. In allen Fällen genügt es, die durch das Einrollen der freien Enden der flach gequetschten Rohre entstehenden Wülste von einer Seite her in die Kammern des Verbindungsknotens einzuführen und sie dann in diesen Kammern duich eine aufgeschraubte Scheibe zu sichern, die in besonders einfacher Weise gemäß den Merkmalen der Ansprüche 4 und 5 ausgebildet sein kann. Diese Vorgänge lassen sich ohne Werkzeuge und von Hand ausführen. Da die hohlen Tragstangen und die Verbindungsknoten sehr leicht sind, erlaubt die neue Konzeption der Tragstangen und der dazu gehörigen Verbindungsknoten eine schnelle Montage und Demontage.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im nachfolgenden beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 die Seitenansicht eines aus fünf Verbindungsknoten und acht Tragstangen aufgebauten Grundelementes für ein Tragwerk,
Fig. 2 die Draufsicht auf das Grundelement der Fig. 1,
Fig. 3 die Draufsicht auf eine der in der Bodenebene des Grundelementes der Fig. 1 verlaufenden Tragstangen,
Fig. 4 die Seitenansicht der Tragstange der Fig. 3,
Fig. 5 die Draufsicht auf eine der in einer Diagonalebene des Grundelementes der Fig. 1 verlegte Tragstange,
Fig. 6 die Seitenansicht der Tragstange der Fig. 5,
Fig. 7 eine schematische, perspektivische Teildarstellung der in einem Verbindungsknoten anzuordnenden Enden von zwei Tragstangen,
Fig. 8 die Draufsicht auf den Verbindungsknoten der Fig. 7 mit einem eingesetzten Tragrohr und
Fig. 9 schließlich den Aufbau eines Tragwerkes aus einem erfindungsgemäßen Bausatz unter Verwendung der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Grundelemente.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Grundelement für die Herstellung eines Tragwerkes gezeigt, das aus einem erfindungsgemMßen Bausatz hergestellt ist und das sich, wie anhand der Fig. 9 erläutert werden wird, mit anderen gleichartigen Grundbauelementen zu einem Tragwerk kombinieren läßt. Bei dem Grundelement der Fig. 1 und 2 sind vier in der Bodenebene einer Pyramide mit einer quadratischen Grundfläche und mit vier Seitenflächen in der Form gleichschenkliger Dreiecke angeordnete Tragstangen (1) vorgesehen, die jeweils an ihren Enden in Profilstücl'3n (3) gehalten sind, deren Aufbau anhand der Fig. und 8 erläutert werden wird. Von diesen an den Ecken des Quadrates sitzenden Profilstücken (3) aus erstrecken sich vier Tragstangen (2) diagonal nach oben zur Mitte der Pyramide, in deren senkrecht zur Grundfläche stehender Mittelachse (11) ein fünftes Profilstück (3) liegt. Die Tragstangen (2) verlaufen unter einem Winkel (oC) zur Grundfläche, der beim Ausführungs-
§ beispiel 37,5° beträgt. Der Winkel (A) in der Draufsicht der Fig. 2 beträgt 45°.
Die Fig. 3 und 4 lassen erkennen, daß jede der Tragstangen (1) aus einem Rohr besteht, das an seinen beiden Enden flach gequetscht ist und dort mit ebenen Bereichen (la) verseht ist, die in einen etwa zylinderförmigen Wulst (8) übergehen. Die Achse (12) der beiden Wulste (b} steht dabei senkrecht zur Achse (I1) des Rohres (1). Die Wulste (8) sind durch Einrollen
-fides freien Endes (Ib) (Fig. 8) der zuvor flachgequetschten Endbereiche (la) der Rohre (1) gebildet. Dies hat den Vorteil einer einteiligen und einfachen Herstellung der Rohre (1) einschließlich ihrer Anschlußbereiche. In der Draufsicht -,ach Fig. 3 ergibt sich =o der etwa kreisförmige Querschnitt, der, wie noch erläutert werden wird, dazu dient, in zylinderförmige Kammern (6) der Profilstücke (3) eingeschoben zu worden.
Die Fig. 5 und 6 zeigen, daß die diagonal verlegten Tragrohre (2) im Prinzip ähnlich ausgebildet sind. Auch diese Tragrohre (2) sind an ihren Enden flach gequetscht, a'lerdings in Bereichen (2a), nie unter einem Winkel (oL) zur Achse (2') der Tragrohre (Z) verlaufen. Es ergeben sich dadurch, da auch hier die freien Enden ähnlich wie bei den Tragrohren (1) wulstartig eingerollt sind, Wülste (81) etwa von Zylinderform, deren Achse ebenfalls unter dem Winkel (oL) zur Achse (21) der Tragrohre (2) verläuft. Der Winkel ^. ) beträgt, wie schon ausgeführt wurde, beim AusfUhrungsbeispiel 37,5°.
Wie die Fig. 7 und 8 zeigen, genügt es zum Aufbau der Grundelemente der Fig. 1 und 2 - und natürlich auch zum Anbau weiterer Tragstangen zu einem Tragwerk - die Tragstangen (1) bzw. analog die Tragstangen (2) jeweils mit ihrem Wulst (8) in zylindrische Kammern (6) stirnseitig einzuführen, um dadurch bereits eine Sicherung der Tragrohre (1) am Profiiteil (3) zu erreichen.
Das Profilteil (3) ist beim Ausführungsbeispiel als ein gezogenes Profilstück mit einer axialen Länge (h) ausgebildet, die der Höhe (h) der Wülste (8, 81) der Tragstangen (1 bzw. 2) entspricht. In diesem gezogenen Profilstück, das beispielsweise aus Aluminium bestehen kann, sind gleichmäßig auf dem Umfang verteilt, Schlitze (4) angeordnet, die jeweils in zugeordnete zylindrische Kammern (6) münden, deren Achsen parallel zu den Schlitzen (4) und parallel zu der Achse (13) des im übrigen zylindrisch ausgebildeten Profilstückes (3) verlaufen. Die
"Tr
Breite der von den Kammern (6) nach außen führenden Schlitze (4) ist dabei etwas größer ausgebildet als die Breite der flacl· gequetschten Endbereiche (la) der Tragrohre (1 bzw. 2). Der Durchmesser der Kammern (6) entspricht in etwa dem Durchmesser der Wulste (8 bzw. 8"), die beim Einrollen der freien Enden (Ib) der flach gequetschten Endbereiche (la) entstehen. Auf diese Weise ergibt sich nach dem Einsetzen der Wulste (8 bzw. 81) in das Profilstück (3) ein gewisser Formschluß, der ausreicht, um die Tragstangen (1 bzw. 2) am Profilstück (3) zu halten. Die in FormschluL. aneinanderliegenden Flächen der Wülste (8, 8') und der Kammern (6) sind dabei relativ groß. Da dadurch die Flächenpressung verhältnismäßig klein gehalten werden kann, ist es auch möglich,die Tragrohre (1 und 2) aus Aluminium herzustellen. Das mit dem erfindungsgemäßen Bausatz hergestellte Tragwerk kann daher verhältnismäßig leicht ausgebildet sein. Dies ist beispielsweise bei der Herstellung von Messe- und Ausstellungsbauten von Bedeutung, wo die zum Aufbau benötigten Einzelteile vor der Montage und nach einer Demontage jeweils wieder zu anderen Orten transportiert werden müssen. Auch die Handhabung leichter Einzelteile ist einfacher.
Das ProfilEtück (3) ist, wie Fig. 7 zeigt, an seiner Unterseite durch eine Scheibe (5a) gleichen Durchmessers wie das Profilstück (3) abgeschlossen. Es kann oben durch eine weitere, identisch zur Scheibe (5a) ausgebildete Scheibe (5) abgeschlossen werden, wenn alle Wulste (8 bzw. 8') der für den Zusammenbau benötigten Tragstangen (1 bzw. 2) im Profilstück eingesetzt sind. Die Scheibe (5) ist zu diesem Zweck in ihrer Mitte mit einer fest angeordneten Schraube (9) versehen, die in ein korrespondierendes Gewinde einer durch das Profilstück (3) verlaufenden Bohrung (14) einschraubbar ist. Die Scheibe (5) - und analog die Scheibe (5a) - ist mit einer Rändelung (15) an ihrem Umfang versehen, so daß sie leicht und schnell von Hand in das Gewinde (10) eingeschraubt werden kann. Eine außerdem zum Ansetzen eines Werkzeuges vorgesehene Vertiefung (16), die auch
in der Form einer Inbusöffnung ausgebildet sein kann, ermöglicht schließlich ein festes Zusammenschrauben.
Wie anhand der Fig. 1 und 2 ohne weiteres deutlich wird, kann ausgehend von den dort gezeigten Grundelementen ein Tragwerk gemäß Fig. 9 hergestellt werden, wobei jeweils anschließend an die in der Grundfläche der Pyramide des Grundelementes verlegten Tragstangen (1) und fluchtend zu diesen die Tragstangen (1) einer benachbarten Pyramide verlegt werden können und die k Spitzen der beiden benachbarten Pyramiden durch ein Verbin- I dungsstück (17) zusammengefügt werden können, welches wiederum | aus einer Tragstange (1) besteht. Aus Gründen der Deutlichkeit t
f. wurde hier jedoch anstelle des Bezugszeichens (1) das Bezugs- fy
zeichen (17) gewählt. '■
Es ist selbstverständlich auch möglich, die als Grundelemente gemäß Fig. 1 und 2 dienenden Pyramiden in ihrer Grundfläche dadurch zu verstärken, daß zusätzlich noch kürzere Diagonalstreben vorgesehen werden, die in der Draufsicht nach Fig. 2 unter den schräg nach oben verlaufenden Tragstangen (2) liegen und in ihrer Länge der halben Diagonale der quadratischen |
Grundfläche entsprechen. t
Möglich ist es natürlich auch, anstelle der pyramidenförmigen, : mit quadratischer Grundfläche versehenen Grundbauelemente andere Formen zu verwirklichen. Die acht rotationssymmetrisch im ProfilstUck (3) angeordneten Kammern ermöglichen es, bis zu acht Tragstangen in einer senkrecht zu der Achse des Profilstückes (3) verlaufenden Ebene oder auch unter dem Winkel (o£.) anzuordnen, wobei auch der Winkel \c/L) variabel gehalten werden kann. Es hat sich allerdings gezeigt, daß ein Bausatz aus den beiden Tragrohren (1 und 2) gemäß den Fig. 3 bis 6 und aus dem Profilstück (1) mit den Scheiben (5, 5a), ggf. noch mit den vorher erwähnten Diagonalverstrebungen ausreicht, um alle in der Regel gewünschten Tragwerksbauformen verwirklichen zu

Claims (6)

Schutzansprüche
1. Tragstange mit einem Verbindungsknoten zur Herstellung eines Tragwerkes, bei dem der Verbindungsknoten (3) mit mehreren parallel zueinander verlaufenden, zylindrischen Kammern (6) mit einseitig offenen Schlitzen (4) versehen ist, in die stirnseitig an den Tragstangen (1, 2) angebrachte Einhängeköpfe formschlüssig eingreifen, die breiter als die Schlitze (4) und als der Länge der Kammern (6) entsprechende, dem Querschnitt der Kammern (6) angepaßte, etwa zylindrische Wülste (8) an den zusammengedrückten Enden (la, 2a) der Tragstangen (1, 2) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Wülste (8) aus den eingerollten freien Enden (Ib) der flach gequetschten Rohrenden (la, 2a) bestehen.
2. Tragstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (8) unter 90° zu der Achse (I1) der Tragsvange (1) verläuft.
3. Tragstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (81) unter einem von 90° abweichenden Winkel (OC) zu der Achse (21) der Tragstange (2) verläuft.
4. Tragstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsknoten (3) als gezogenes und auf Länge abgeschnittenes Profilteil mit durchgehenden Kammern (6) ausgebildet ist und daß die Wülste (8) mit Spiel in den Kammern (6) sitzen und durch mindestens eine die freie Seite der Schlitze (4) abdeckende Scheibe (5) gehalten sind.
5. Tragstange nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (6) beidseitig durch auf das Profilteil aufgeschraubte Scheiben (5, 5a) abschließbar sind.
-LU"
6. Tragstange nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Scheiben (5) als Rändelscheibe mit einer in ihrer Mitte eingesetzten Schraube (9) ausgebildet ist, die in ein zentrales Gewinde (10) an der Stirnseite des Verbindungsknotens (3) eingreift.
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