EP0081608A1 - Raumfachwerk - Google Patents

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EP0081608A1
EP0081608A1 EP81110501A EP81110501A EP0081608A1 EP 0081608 A1 EP0081608 A1 EP 0081608A1 EP 81110501 A EP81110501 A EP 81110501A EP 81110501 A EP81110501 A EP 81110501A EP 0081608 A1 EP0081608 A1 EP 0081608A1
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EP
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screw
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node piece
pieces
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EP81110501A
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Karl-Heinz Köhler
Detlef Witkowski
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Berliner Seilfabrik GmbH and Co
Original Assignee
Pfeifer Seil- und Hebetechnik & Co GmbH
PFEIFER SEIL HEBETECH
Pfeifer Seil- und Hebetechnik & Co GmbH
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19—Three-dimensional framework structures
    • E04B1/1903—Connecting nodes specially adapted therefor
    • E04B1/1906—Connecting nodes specially adapted therefor with central spherical, semispherical or polyhedral connecting element
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19—Three-dimensional framework structures
    • E04B2001/1924—Struts specially adapted therefor
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    • E04—BUILDING
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    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19—Three-dimensional framework structures
    • E04B2001/1957—Details of connections between nodes and struts
    • E04B2001/196—Screw connections with axis parallel to the main axis of the strut

Definitions

  • the invention relates to a space framework consisting of tubular rods, the ends of the tubular rods connecting hollow spherical node pieces with holes in the node pieces for screw connections between the tube rod ends and the node pieces.
  • Space trusses of the type described above have become known in various embodiments. These space frameworks are scaffolds that are set up on playgrounds for children, for example, and serve as climbing frames. The scaffolding can also carry nets that serve the same purpose.
  • Spatial frameworks of similar training can be used as exhibition stands, as hall roofs, as partition walls, possibly also as scaffolding or for similar purposes.
  • DE-AS 27 36 635 describes such a screw connection, wherein a screw is used between the tube rod end and the node piece, which rests with its head lying in the tube on a connecting element at the tube end and by means of an annular or disk-shaped part which is on the outside Has key surfaces, can be rotated. In this way, the connecting screw can be screwed into a threaded hole in the node piece.
  • the invention proposes that the screw connections protrude into the interior of the node piece and that the node piece has closable mounting openings through which the screw connections in the interior are accessible for the purpose of assembly.
  • the nodes of the known space trusses have so far also been made partially hollow.
  • the intended cave served more of a material saving than constructive purposes.
  • the invention is now based on the idea of arranging the essential fastening means of the screw connections in the interior of the node pieces and also mounting them from the inside. Surprisingly, it was found that the constructive training and the assembly is extremely simple through this proposal.
  • the simplest screw connections can be arranged, so that standard standardized parts can be used for the screw connections, which are only to be connected to the pipe ends.
  • the key surfaces on the outside of the tube rod ends or on immediately adjacent parts are not necessary, so that these parts can all be made smooth. This makes it easy to use, for example, tubular rods with jackets.
  • a lenticular sealing plug for the assembly opening is proposed, wherein the sealing plug can consist, for example, of an elastically deformable material.
  • the node piece can also be formed in several parts, in particular a structure consisting of two hemispheres is proposed. After the connection of the individual node piece parts, only the cover of a screw head remains, for example, if a screw connection is provided for the node piece parts.
  • the invention does not only provide a simple, smooth exterior for the knot pieces and the tubular bars.
  • the invention also provides good support for the pipe rod ends on the node piece, so that not only tensile and compressive forces but also bending moments can be transmitted. It is advantageous if the node piece has annular recesses on the outside, in which the tube rod ends engage.
  • the node piece 3 of the embodiment of the invention essentially has the shape of a hollow ball.
  • the invention can be used not only with geometrically precise hollow spheres, but also with the use of node pieces that deviate from the spherical shape and are designed, for example, as a rotational ellipsoid.
  • the outer surface of the node piece can also be composed of a large number of flat or slightly curved partial surfaces if this appears to be favorable for other purposes from the special application purposes of the invention.
  • a spherical shape is preferred, since in a space framework not all node pieces have the same design or the node pieces are to be provided with different bores 4 or 5 for connecting the ends 2 of the tubular rods 1.
  • the interior 7 of the node piece 3 is accessible through the mounting opening 8, which is closed by the lenticular plug 10.
  • this sealing plug has a snap closure by appropriately designing its inner flange 14.
  • the screw connections 6 for fastening the pipes to the node pieces of a space framework will have a similar design.
  • Fig. 1 of the drawings four different variants of such screw connections are indicated.
  • a screw 20 with a head 21 which is adapted to the inside diameter of the tubular rod 1 is welded into the end 2 of the tubular rod.
  • the shaft 22 of this screw 20 is held by the nut 23.
  • a washer is indicated at 24.
  • a screw 27 engages in the disk 25, which is welded into the end of the tubular rod 1.
  • the head 26 is accessible from the interior 7.
  • a tie rod 28 is provided which extends between two node pieces and carries a thread 29 for the nut 30 at the end.
  • the tie rod 28 is separate from the tube 1 and presses it into the recess 15.
  • a screw 31 is inserted into the disk 25 and secured against falling out by the ring 32.
  • the screw 31 can be rotated relative to the disk 25 and can be screwed in from the interior 7, for example using a special tool, for which the screw 31 has a suitable inner recess, for example.
  • assembly can also be carried out from the other end of the tubular rod 2 before this end is connected to a node piece which then has, for example, a screw connection according to variant 16 or 17.
  • annular recesses 13 are machined into the node piece 3, for example cast or screwed in, which receive the ends of the tubes 1, which are not shown.
  • the illustration of FIG. 2 clearly shows that the invention is readily applicable when the tubular rods enclose an angle of 90 0 or 45 0, but that any other orientation of the tubular bars is controllable. Depending on the size of the node piece or the diameter of the hollow ball and the tubular rods, a certain acute angle can of course not be exceeded.
  • the mounting opening 8 is to be arranged taking into account the arrangement of the bores 4 and 5.
  • the node piece 3 consists of the two parts 11 and 12, each of which is approximately hemispherical. It is possible with the invention to subdivide the node piece exactly in a central plane. However, the two parts 11 and 12 can also have different dimensions.
  • the connection of the two hemispheres 11 and 12 takes place by means of a screw 33, the recessed head 34 of which is covered by a cover 35 made of elastic material. At the parting plane of the two hemispheres 11 and 12 there is the assembly opening 9.
  • the bores 4 and 5 for the screw connections can be provided not only in one hemispherical part 11, but also in the other part 12.
  • the node pieces 3 are cast, for example, from aluminum or an aluminum alloy. With a tube rod diameter of around 60 millimeters, it is advisable to provide an outside diameter of around 250 millimeters for the node piece.

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Abstract

Das Raumfachwerk, das beispielsweise als Klettergerüst für Kinderspielplätze, aber auch für andere Zwecke gedacht ist, besteht aus Rohrstäben (1), deren Enden (2) in einem Knotenstück (3) gehalten sind. Dieses Knotenstück (3) ist hohl ausgebildet, und der Innenraum (7) ist durch eine Montageöffnung (8) zugänglich. Die Montageöffnung kann durch einen Verschlußstopfen (10) verschlossen werden. Auf diese Weise wird es möglich, die Schraubverbindungen (6) zwischen den einzelnen Rohrstäben und dem Knotenstück vom Innenraum (7) her zu montieren, wodurch einerseits einfache Elemente für die Schraubverbindungen verwendbar sind und anderseits völlig glatte und damit auch unfallverhindernde Außenkonturen an den Enden (2) der Rohrstäbe (1) und am Knotenstück (3) erhalten werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Raumfachwerk, bestehend aus Rohrstäben, die Enden der Rohrstäbe verbindenden hohlkugelförmigen Knotenstücken mit Bohrungen in den Knotenstücken für Schraubverbindungen zwischen den Rohrstabenden und den Knotenstücken.
  • Raumfachwerke der vorstehend beschriebenen Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bekanntgeworden. Diese Raumfachwerke sind Gerüste, die beispielsweise auf Spielplätzen für Kinder aufgebaut werden und als Klettergerüste dienen. Die Gerüste können auch dem gleichen Zweck dienende Netze tragen.
  • Raumfachwerke ähnlicher Ausbildung können als Messestände, als Hallendächer, als Trennwände, gegebenenfalls auch als Baugerüste oder für ähnliche Zwecke Verwendung finden.
  • Ein wesentliches technisches Problem derartiger Raumfachwerke ist in der Anordnung und Ausbildung der Verbindung der Rohrstabenden und der Knotenstücke zu sehen. Die DE-AS 27 36 635 beschreibt eine derartige Schraubverbindung, wobei zwischen dem Rohrstabende und dem Knotenstück eine Schraube benützt wird, die mit ihrem im Rohr liegenden Kopf an einem Anschlußelement am Rohrende anliegt und mittels eines ring- oder scheibenförmigen Teiles, das auf der Außenseite Schlüsselflächen aufweist, gedreht werden kann. Auf diese Weise läßt sich die Verbindungsschraube in eine Gewindebohrung des Knotenstückes eindrehen.
  • Bei Schraubverbindungen, bzw. Raumfachwerken der beschriebenen Art ist die Art der Befestigung der Rohrstabenden am Knotenstück von außen sichtbar, was häufig unerwünscht ist. Insbesondere sind auch die Befestigungsmittel, beispielsweise die Elemente mit den Schlüsselflächen von außen zugänglich und gerade wegen der Schlüsselflächen sind scharfe Kanten an den Anschlußstellen der Rohrstabenden am Knotenstück unvermeidbar. Die Verwendung derartiger Raumfachwerke . als Klettergerüste für Spielplätze bringt somit eine erhebliche Unfallgefahr mit sich. Zu beachten ist, daß insbesondere an den Anschlußstellen mit einem Kontakt mit den Gerüstteilen gerechnet werden muß, beispielsweise bei einem beabsichtigten oder unbeabsichtigten Abrutschen an den Rohrstäben.
  • Die besondere Bauweise der bekannten Schraubverbindungen, wobei bei der Montage die Schraube das Rohrstabende über das Element mit den Schlüsselflächen auf das Knotenstück preßt, führt dazu, daß beim Anschrauben das Rohr beim Schraubvorgang mit verdreht wird. Gekrümmte oder geknickte Rohrstäbe, die manchmal zu verwenden sind, sind daher nur schwer auszurichten. Auch benötigen die mit den Schlüsselflächen versehenen Schraubelemente für die Monta ;e einen ausreichenden Abstand von Nachbarelementen, was oft schwierig zu verwirklichen ist und wobei der knappe Abstand die Verletzungsgefahr steigert.
  • Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Raumfachwerk der eingangs beschriebenen Art dahingehend weiter zu verbessern, daß weitgehend glatte Außenflächen erhalten werden, durch die die Unfallgefahr verringert und der äußere Eindruck und damit die Anwendbarkeit derartiger Raumfachwerke verbessert wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Schraubverbindungen in den Innenraum des Knotenstücks hineinragen und daß das Knotenstück verschließbare Montageöffnungen besitzt, durch die die Schraubverbindungen im Innenraum zum Zwecke der Montage zugänglich sind.
  • Die Knotenstücke der bekannten Raumfachwerke sind bisher teilweise ebenfalls hohl ausgebildet worden. Die vorgesehene Höhlung diente aber mehr der Materialeinsparung als konstruktiven Zwecken. Die Erfindung geht nun von der Überlegung aus, die wesentlichen Befestigungsmittel der Schraubverbindungen im Inneren der Knotenstücke anzuordnen und auch von innen her zu montieren. Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch diesen Vorschlag die konstruktive Ausbildung und auch die Montage extrem einfach wird. Es können einfachste Schraubverbindungen angeordnet werden, so daß für die Schraubverbindungen übliche genormte Teile benützt werden können, die lediglich sinngemäß mit den Rohrenden zu verbinden sind. Die Schlüsselflächen auf der Außenseite der Rohrstabenden oder an unmittelbar benachbarten Teilen sind nicht notwendig, so daß diese Teile sämtlich glatt ausgebildet werden können. Hierdurch lassen sich dann auch leicht beispielsweise Rohrstäbe mit Ummantelungen verwenden.
  • In weiterer Ausbildung der Erfindung wird ein linsenförmiger Verschlußstopfen für die Montageöffnung vorgeschlagen, wobei der Verschlußstopfen beispielsweise aus elastisch verformbarem Material bestehen kann.
  • Das Knotenstück kann auch mehrteilig ausgebildet sein, wobei insbesondere ein Aufbau aus zwei Halbkugeln vorgeschlagen wird. Nach der Verbindung der einzelnen Knotenstücksteile verbleibt lediglich noch beispielsweise die Abdeckung eines Schraubkopfes, falls eine Schraubverbindung für die Knotenstückteile vorgesehen ist.
  • Bei der Erfindung wird nicht nur ein einfaches glattes Äußeres für die Knotenstücke und die Rohrstäbe erhalten. Insbesondere erreicht die Erfindung auch eine gute Abstützung der Rohrstabenden am Knotenstück, so daß nicht nur Zug- und Druckkräfte, sondern auch Biegemomente übertragen werden können. Dabei ist es günstig, wenn das Knotenstück auf der Außenseite ringförmige Ausnehmungen aufweist, in die die Rohrstabenden eingreifen.
  • In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen teilweisen Schnitt durch ein Knotenstück mit angeschlossenen Rohrstabenden eines Raumfachwerks gemäß der Erfindung,
    • Fig. 2 einen Schnitt durch ein Knotenstück eines abgewandelten Ausführungsbeispiels und
    • Fig. 3 einen Schnitt durch ein weiteres Knotenstück einer anderen Ausbildungsform der Erfindung.
  • Das Knotenstück 3 des Ausführungsbeispiels der Erfindung besitzt im wesentlichen die Form einer Hohlkugel. Die Erfindung ist aber nicht nur bei geometrisch exakten Hohlkugeln anwendbar, sondern auch unter Verwendung solcher Knotenstücke, die von der Kugelform abweichen und beispielsweise als Rotations-Ellipsoid ausgebildet sind. Die Außenfläche des Knotenstückes kann sich auch aus einer Vielzahl ebener oder leicht gekrümmter Teilflächen zusammensetzen, wenn dies für die besonderen Anwendungszwecke der Erfindung aus anderen Überlegungen günstig erscheint.
  • Entsprechendes gilt für die Kontur des Innenraums 7.
  • Im allgemeinen ist jedoch eine Kugelform zu bevorzugen, da bei einem Raumfachwerk nicht alle Knotenstücke eine gleichartige Ausbildung besitzen bzw. die Knotenstücke mit verschiedenen Bohrungen 4 oder 5 für den Anschluß der Enden 2 der Rohrstäbe 1 zu versehen sind. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der Innenraum 7 des Knotenstückes 3 durch die Montageöffnung 8 zugänglich, die von dem linsenförmigen Verschlußstopfen 10 verschlossen ist. Dieser Verschlußstopfen besitzt, wie an sich bekannt, einen Schnappverschluß durch entsprechende Ausbildung seines Innenflansches 14.
  • Für den Anschluß der Enden 2 der Rohrstäbe 1 sind im Knotenstück 3 einfache Bohrungen 4 vorgesehen bzw. auch Gewindebohrungen 5. Auf der Außenseite sind die Bohrungen 4 bzw. 5 von den Ausnehmungen 15 umgeben, in die die Enden 2 der Rohrstäbe 1 eingreifen.
  • Im allgemeinen werden die Schraubverbindungen 6 zur Befestigung der Rohre an den Knotenstücken eines Raumfachwerkes eine gleichartige Ausbildung aufweisen. In der Fig. 1 der Zeichnungen sind vier verschiedene Varianten solcher Schraubverbindungen angedeutet. Bei der Variante 16 ist eine Schraube 20 mit einem Kopf 21, der dem Innendurchmesser des Rohrstabes 1 angepaßt ist in das Ende 2 des Rohrstabes eingeschweißt. Der Schaft 22 dieser Schraube 20 wird durch die Mutter 23 gehalten. Eine Unterlegscheibe ist mit 24 bezeichnet.
  • Bei der Variante 17 greift eine Schraube 27 in die Scheibe 25 ein, die in das Ende des Rohrstabs 1 eingeschweißt ist.
  • Der Kopf 26 ist vom Innenraum 7 her zugänglich.
  • Bei der Variante 18 ist ein Zuganker 28 vorgesehen, der sich zwischen zwei Knotenstücken erstreckt und jeweils am Ende ein Gewinde 29 für die Mutter 30 trägt. Der Zuganker 28 ist getrennt vom Rohr 1 und drückt dieses in die Ausnehmung 15.
  • Bei der Variante 19 ist in die Scheibe 25 eine Schraube 31 eingesetzt und durch den Ring 32 gegen Herausfallen gesichert. Die Schraube 31 ist gegenüber der Scheibe 25 verdrehbar und kann beispielsweise mittels eines Spezialwerkzeuges vom Innenraum 7 her eingedreht werden, wofür zum Beispiel die Schraube 31 eine geeignete Innenausnehmung aufweist.
  • Bei entsprechender Ausbildung des Kopfes 36 kann auch eine Montage vom anderen Ende des Rohrstabes 2 her erfolgen, bevor dieses Ende mit einem Knotenstück verbunden ist, daß dann beispielsweise eine Schraubverbindung gemäß der Variante 16 oder 17 besitzt.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 sind in das Knotenstück 3 ringförmige Ausnehmungen 13 eingearbeitet, beispielsweise eingegossen oder eingedreht, die die nicht dargestellten Enden der Rohre 1 aufnehmen. Die Darstellung der Fig. 2 macht deutlich, daß die Erfindung ohne weiteres anwendbar ist, wenn die Rohrstäbe miteinander einen Winkel von 90 0 oder 450 einschließen, daß aber auch jede andere Ausrichtung der Rohrstäbe beherrschbar ist. Je nach der Größe des Knotenstückes bzw. der Durchmesser der Hohlkugel und der Rohrstäbe kann natürlich ein bestimmter spitzer Winkel nicht unterschritten werden.
  • Die Montageöffnung 8 ist jeweils unter Berücksichtigung der Anordnung der Bohrungen 4 bzw. 5 anzuordnen.
  • Bei der Variante nach der Fig. 3 besteht das Knotenstück 3 aus den beiden Teilen 11 und 12, die jeweils annähernd Halbkugelform aufweisen. Es ist bei der Erfindung möglich, das Knotenstück genau in einer Mittelebene zu unterteilen. Die beiden Teile 11 und 12 können jedoch auch unterschiedliche Dimensionen besitzen. Die Verbindung der beiden Halbkugeln 11 und 12 erfolgt mittels einer Schraube 33, deren versenkt angeordneter Kopf 34 durch eine Abdeckung 35 aus elastischem Material verdeckt ist. An der Trennebene der beiden Halbkugeln 11 und 12 ergibt sich die Montageöffnung 9.
  • Falls es sich als notwendig erweist, können die Bohrungen 4 bzw. 5 für die Schraubverbindungen nicht nur in dem einen halbkugelförmigen Teil 11, sondern auch im anderen Teil 12 vorgesehen werden.
  • Die Knotenstücke 3 werden bei der Erfindung beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gegossen. Bei einem Durchmesser der Rohrstäbe von etwa 60 Millimetern empfiehlt es sich, beim Knotenstück einen Außendurchmesser von etwa 250 Millimeter vorzusehen.

Claims (5)

1. Raumfachwerk, bestehend aus Rohrstäben (1), die Enden (2) der Rohrstäbe verbindenden hohlkugelförmigen Knotenstücken (3) mit Bohrungen (4, 5) in den Knotenstücken für Schraubverbindungen (6) zwischen den Rohrstabenden und den Knotenstücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubverbindungen in den Innenraum (7) des Knotenstückes hineinragen und daß die Knotenstücke verschließbare Montageöffnungen (8, 9) besitzen, durch die die Schraubverbindungen im Innenraum zum Zwecke der Montage zugänglich sind.
2. Raumfachwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen linsenförmigen Verschlußstopfen (10) für die Montageöffnung (8).
3. Raumfachwerk nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Knotenstück (3) mehrteilig ausgebildet ist.
4. Raumfachwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Knotenstück (3) im wesentlichen aus zwei Halbkugeln (11, 12) aufgebaut ist.
5. Raumfachwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Knotenstück auf der Außenseite ringförmige Ausnehmungen (13) aufweist, in die die Rohrstabenden (2) eingreifen.
EP81110501A 1981-12-16 1981-12-16 Raumfachwerk Expired EP0081608B1 (de)

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