EP0137429A2 - Knotenverbindung für Stabwerke und Stabwerk mit solchen Knotenverbindungen - Google Patents

Knotenverbindung für Stabwerke und Stabwerk mit solchen Knotenverbindungen Download PDF

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EP0137429A2
EP0137429A2 EP84111614A EP84111614A EP0137429A2 EP 0137429 A2 EP0137429 A2 EP 0137429A2 EP 84111614 A EP84111614 A EP 84111614A EP 84111614 A EP84111614 A EP 84111614A EP 0137429 A2 EP0137429 A2 EP 0137429A2
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EP
European Patent Office
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knot
round tubes
node
connection according
external thread
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EP84111614A
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English (en)
French (fr)
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EP0137429A3 (en
EP0137429B1 (de
Inventor
Erich Frantl
Peter Hofstätter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEER, MANFRED, DIPL.-ING.
Original Assignee
"conprojekt" Handelsvertretung und Technisches Buro fur Maschinenbau Frantl & Co oHG
CONPROJEKT HANDELSVERTRETUNG U
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Publication date
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    • E04B2001/1981—Three-dimensional framework structures characterised by the grid type of the outer planes of the framework
    • E04B2001/1984—Three-dimensional framework structures characterised by the grid type of the outer planes of the framework rectangular, e.g. square, grid

Definitions

  • the invention relates to a node connection for rod structures with more than two rods connected in a node, in particular of steel structures, the rods of which are designed as round tubes, the ends of the round tubes converging to a node being able to be fastened to a node piece by means of screw connections arranged in the tube axis.
  • the round tubes which act as rods, end on welded-on truncated cones with an axial bore.
  • a screw bolt protrudes through the bore, which is supported with its head inside the tube on the truncated cone and can be screwed into the bore of a knot piece made of solid material with its thread arranged at the front end.
  • a pipe or sleeve part is arranged, through which the screw bolt with its shaft passes. The sleeve part is connected to the shaft of the bolt in such a way that the shaft slides in the sleeve part, but cannot rotate relative to it.
  • the screw bolt By turning the sleeve part, the screw bolt can be rotated and thus the screw connection between the round pipe and the node piece can be made or loosened.
  • the node connection described has many disadvantages. It is expensive because of the large number of metal parts to be processed.
  • the welded connection between the round tube and the truncated cone is a weak point and the strength of the round tubes cannot therefore be exploited.
  • the high-strength bolts themselves are subject to notch stresses and do not create a rigid, but to a certain extent an articulated connection between the bars and the knot parts, since their core cross-sections act as flow joints when the bars are buckled. It must be full, up to the thread at the front end of the screws bolt-sufficient buckling length must be taken into account when dimensioning the bars.
  • the inherent rigidity of the framework is low.
  • the invention has for its object to provide a rigid node connection. Without weakening the more than two rods connected in a node and without the disadvantages mentioned and with less manufacturing effort.
  • the invention consists in a knot connection of the type described in the introduction that the ends of the round tubes have an external thread without weakening their cross-section and bending rigidity, the core diameter of which is at least as large as the outer diameter of the round tubes and that on this external thread a pushable or rotatable union nut can be screwed with its internal thread, the union nut also being screwable to the node piece.
  • the cavities of the round tubes which can be communicated via the node pieces, are filled with liquid, e.g. Water with the addition of anti-corrosive and possibly anti-freeze and the use of the liquid for heating, cooling and / or extinguishing in the event of fire, storage of solar heat or the like.
  • the union nut is with the front Ren section of their internal thread screwed onto a corresponding external thread of the node piece.
  • a sealing ring possibly acting as a cross-section-restricting throttle (orifice) in the gap, is arranged between the ends of the round tube and the section of the node piece which has the external thread and which influences the flow through the tube system formed by the round tubes.
  • the union nut with an external thread provided on it can be screwed into a corresponding internal thread of the node piece, the internal thread and the external thread of the union nut being arranged with the same pitch and concentrically.
  • the internal thread and the external thread of the union nut are preferably arranged along the same longitudinal section, the round tubes connected to form a knot extending into the knot piece.
  • the union nut can expediently be designed as a sleeve with a helical, wavy cross section.
  • the sleeve nut designed as such a sleeve expediently has an outwardly radially projecting ring at the rear end which, in the case of a liquid-filled rod structure, presses via an outer sealing ring against the end of the section of the node piece formed with the internal thread and via an inner sealing ring between the Seals union nut and the round tube.
  • the union nut with internal and external threads arranged along the same longitudinal section can also be designed as a spiral (screw spiral), with - in the case of a liquid-filled rod structure - the space between the spiral windings in the area in which the round tube extends into the node piece, by a sealing compound can be filled.
  • the union nut with internal and external threads arranged along the same longitudinal section can also be used as a sleeve with a recess, e.g. cast spiral (screw coil) be formed.
  • the cross section of the spiral can also be composed of two differently profiled wire halves.
  • the knot pieces are hollow and have openings which run through along the axes of the round tubes adjoining them.
  • the openings of the node pieces expediently have a diameter which is at least equal to the inside diameter of the round tubes.
  • the external thread can be at the ends of the round tubes by plastic deformation, e.g. Pressing, upsetting and / or rolling.
  • the external thread can, however, also be cut into the ends of the round tubes which are thickened by upsetting.
  • a framework with node connections according to the invention is advantageously communicating with a liquid, e.g. Water, filled and connected to a liquid circuit.
  • a liquid e.g. Water
  • the node pieces and / or the round tubes can be designed with a valve which e.g. opens in the event of a fire due to overpressure and / or overtemperature, which means that, like in a sprinkler system, the source of the fire or the framework can be sprayed with water and the resulting flow in the pipe cools the pipe wall.
  • FIG. 1 a rod structure in the form of a typical two-layer space frame, which consists of node pieces 1 and rods formed by round tubes 2, is shown in simplified form.
  • the knath pieces 1 and the round tubes 2 form a communicating fluid system with their cavities.
  • the liquid system is connected via - at the corners of the space frame - flow lines 3 and - in the middle of the space frame - return lines 4 to a liquid circuit in which a liquid container 5, a branch valve 6 and a pump 7 are located. Via a bypass line leading from the branch valve 6 to the pump 7, a heat exchanger 8 serving for heating, cooling or solar energy generation can be charged.
  • the pump 7 can be operated via a heating control and in the event of a fire via a fire alarm system or by a float switch in the event of water loss by opening one of the temperature and pressure-dependent valves in the network. Losses in the liquid system can be supplemented from the local water supply network via an automatic valve 9 controlled by the level of the liquid container 5. Water with the addition of a corrosion inhibitor and an antifreeze can be used as the liquid.
  • FIG. 2 shows one of the node pieces designated 1 in FIG.
  • Each of Figures 3 to 6 shows one connected to the node piece End of a round tube 2, which has an external thread 10.
  • the external thread 10 of FIG. 3 is formed by pressing, the external thread 10 of FIG. 4 by upsetting and rolling or by cutting into the pipe end that has previously been upset.
  • the external thread 10 visible in FIG. 5 is produced by cladding on the end of the tube 2.
  • the external thread 10 is welded onto the end of the round tube 2 in the form of a spiral (helix) made from profiled wire, for example by resistance pressure welding.
  • the core diameter d 1 of the external thread 10 is at least as large as the external diameter D of the round tube 2 and the tube cross section is not weakened.
  • FIG. 7 shows a cross-section of a node connection on a larger scale. It can be seen how the end of a round tube 2, which is provided with an external thread 10, is fastened to the node piece 1; on the external thread 10 is a, via the round tube 2 slidable (scrapable) union nut 11 screwed with its internal thread 12. The union nut 11 is screwed simultaneously with the front section of its internal thread 12 onto a corresponding external thread 13 of the node piece.
  • a sealing ring 14 is arranged in the gap between the ends of the round tube 2 and the section of the node piece 1 which has the external thread 13.
  • One of the sealing rings 14 visible in FIG. 7 is designed as a cross-sectional constricting throttle for influencing the system flow.
  • a valve connected to the node piece 1 is indicated, which can serve for ventilation or can be designed as an overpressure or overtemperature valve and is shown in more detail in FIG.
  • FIG. 8 also shows another embodiment of the node connection according to the invention on a larger scale, with two union nuts 16 and 17 being used.
  • the union nut 16 or 17 is screwed with an external thread 18 or 19 provided on it into a corresponding internal thread 20 or 21 of the node piece 1.
  • This with 22 or 23 designated internal thread and the external thread 18 or 19 of the union nut 16 or 17 are arranged with the same pitch and concentrically and along the same longitudinal section.
  • a particularly firm connection results from the fact that the round tubes 2 connected to form a knot extend into the knuckle piece 1.
  • the union nut 16 visible in FIG. 8 is designed as a sleeve with a screw-like, wavy cross section. It has a ring 24 projecting radially outwards at its rear end. The ring 24 presses via an outer sealing ring 25 against the end of the section of the male piece 1 formed with the internal thread 20. In addition, an inner sealing ring 26 seals between the internal thread 22 of the union nut 16 and the round tube 2.
  • the union nut 17 shown in FIG. 8 above is designed as a spiral (screw coil). After screwing the union nut 17, which is designed as a spiral, into the space between the internal thread 21 of the male piece 1 and the external thread 10 of the round tube 2, the space between the spiral windings of the union nut 17 has been filled by injecting a sealing compound 26.
  • FIG. 9 shows a further exemplary embodiment of a union nut 27, which is designed as a sleeve with a spiral (screw spiral) 28 cast into it.
  • the cross section of the spiral 28 can also be composed of two differently profiled wire halves.
  • the node pieces 1 are hollow and are formed with openings 30 extending along the axes of the round tubes 2 adjoining them.
  • the openings 30 have a diameter which is at least equal to the inner diameter d of the round tubes 2.
  • a valve 15 connected to a round tube 2 is shown in more detail in FIG.
  • a valve tube 31 is screwed into the round tube 2 and contains a valve body 33 loaded by a compression spring 32.
  • the compression spring 3 2 presses at the other end onto a fusible link plate 34, which opens the way for the compression spring 32 and valve body 33 from a correspondingly high temperature, so that the water can flow out through the valve tube 31 at the top.
  • the valve tube 31 also has side openings 35 through which the water can escape not only in the case of the melting of the plate 34, but also when the pressure in the liquid system takes on such a high value that it presses the valve body 33 against the force of the compression spring 32 pushed up to the openings 35.
  • a restrictor (orifice) which narrows in cross-section and is inserted into the round tube 2 is designated 36 and replaces the sealing ring 14 of FIG. 7 acting as a restrictor in this embodiment
  • the node connection according to the invention can be used with advantage for all types of frameworks, in particular for spatial frameworks, multi-belt truss girders, truss girders, barrels and trusses, single and multi-layer truss domes, truss framework domes, bar grate and surface structures.

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Abstract

Es wird eine ,notenverbindung für Stabwerke mit mehr als zwei in einem Knoten verbundenen Stäben, insbesondere von ctahlbaukonstruktionen. beschrieben. Die Stäbe sind als Rundrohre (2) ausgebildet und die Enden der zu einem Knoten zusammenlaufenden Rundrohre (2) sind mittels in der Rohrachse angeordneter Schraubenverbindungen an je einem Knotenstück (1) befestigbar. Dabei weisen die Enden der Rundrohre (2) ohne Schwächung von deren Querschnitt und Biegefestigkeit ein Außengewinde (10) auf, dessen Kerndurchmesser (d1) mindestens gleich groß wie der Außendurchmesser (D) der Rundrohre (2) ist. Auf dieses Außengewinde (10) ist eine über das Rundrohr (2) schiebbare Überwurfmutter (11) mit ihrem Innengewinde (12) schraubbar, wobei die Überwurfmutter (11) außerdem am Knotenstück (1) festschraubbar ist. Vorzugsweise sind die Knotenstücke (1) hohl und mit entlang der Achsen der an sie anschließenden Rundrohre (2) durchgehenden Öffnungen (30) ausgebildet. Es läßt sich ein Stabwerk erstellen, das über die Knotenstücke (1) kommunizierend mit einer Flüssigkeit, z.B. Wasser, gefüllt und an einen Flüssigkeitskreisiauf angeschlossen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Knotenverbindung für Stabwerke mit mehr als zwei in einem Knoten verbundenen Stäben, insbesondere von Stahlbaukonstruktionen, deren Stäbe als Rundrohre ausgebildet sind, wobei die Enden der zu einem Knoten zusammenlaufenden Rundrohre mittels in der Rohrachse angeordneter Schraubenverbindungen an je einem Knotenstück befestigbar sind.
  • Bekannte derartige Knotenverbindungen haben den Vorteil, daß die Stäbe die Zug- und Druckkräfte ausschließlich mathematisch genau in die Mitte der Knotenstücke einleiten. Hierbei enden die als Stäbe fungierenden Rundrohre an anfgeschweißten Kegelstümpfen mit einer axialen Bohrung. Durch die Bohrung nach außen ragt ein Schraubenbolzen, der sich mit seinem Kopf im Rohrinneren am Kegelstumpf abstützt und mit seinem am vorderen Ende angeordneten Gewinde in eine Bohrung eines aus Vollmaterial bestehenden Knotenstückes eiagegeschraubt werden kann. Zwischen dem Kegelstumpf und dem Knotenstück ist ein Rohr- bzw. Muffenteil angeordnet, durch welchen der Schraubenbolzen mit seinem Schaft hindurchgeht. Der Muffenteil ist mit dem Schaft des Bolzens derart verbunden, daß der Schaft im Muffenteil gleiten, jedoch sich die-sem gegenüber nicht verdrehen kann.
  • Durch Verdrehen des Muffenteiles kann der Schraubenbolzen gedreht und somit die Schraubenverbindung zwischen dem Rundrohr und dem Knotenstück hergestellt bzw. gelöst werden.
  • Die beschriebene Knotenverbindung hat aber viele Nachteile. Sie ist wegen der großen Zahl zu bearbeitender Metallteile aufwendig. Die Schweißverbindung zwischen Rundrohr und Kegelstumpf ist eine Schwachstelle und die Festigkeit der Rundrohre kann daher nicht ausgenützt werden. Die hochfesten Schraubenbolzen selbst unterliegen Kerbspannungen und stellen keine starre sondern gewissermaßen eine gelenkige Verbindung zwischen den Stäben und den Knotenteilen her, da ihre Kernquerschnitte bei Stabknickung als Fließgelenke wirken. Es muß die volle, bis zum Gewinde am vorderen Ende der Schraubenbolzen reichende Knicklänge bei der Bemessung der Stäbe in Rechnung gestellt werden. Die Eigensteifigkeit des Stabwerkes ist gering. Zum Einführen der Schraubenbolzen sind Montagelöcher in den Rohren notwendig, die wiederum gegenüber angeordnete Entwässerungslöcher notwendig machen und somit den Rohrquerschnitt örtlich schwächen. Die Rohrinnenwände sind unkontrollierbar korrossionsgefährdet und ein Schatz der Rohre vor Hitzeeinwirkung im Brandfall ist kaum möglich. Der Feuerwiderstand ist daher insbesondere für den Bau von Hallen, in denen sich viele Menschen aufhalten oder Flugzeuge abgestellt werden, nicht ausreichend.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine biegesteife Knotenverbindung.ohne Schwächung der mehr als zwei in einem Knoten verbundenen Stäbe und ohne die erwähnten Nachteile und mit einem geringeren Aufwand der Herstellung bereitzustellen. Die Erfindung besteht bei einer Knotenverbindung der eingangs beschriebenen Art darin, daß die Enden der Rundrohre ohne Schwächung von deren Querschnitt und Biegesteifigkeit ein Außengewinde aufweisen, dessen Kerndurchmesser mindestens gleich groß wie der Außendurchmesser der Rundrohre ist und daß auf dieses Außengewinde eine über das Rundrohr schiebbare bzw. drehbare Überwurfmutter mit ihrem Innengewinde schraubbar ist, wobei die Überwurfmutter außerdem am Knotenstück festschraubbar ist. Es entsteht somit ein biegesteifer Anschluß zwischen Rundrohren und Knatenstück. Im übrigen ist eine Füllung der über die Knotenstücke kommunizierend verbindbaren Hohlräume der Rundrohre mit Flüssigkeit, z.B. Wasser unter Beimengung von Korrossionsschntz - und gegebenenfalls Frostschutzmittel und der Einsatz der Flüssigkeit zum Beheizen, Kühlen und/oder Löschen im Brandfall, Speichern von Solarwärme oder dgl. möglich.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgenäßen Knotenverbindung ist die Überwurfmutter mit dem vorderen Abschnitt ihres Innengewindes auf ein entsprechendes Außengewinde des Knotenstückes schraubbar. Hierbei kann - im Fall eines flüssigkeitsgefüllten Stabwerkes - ein, gegebenenfalls als querschnittverengende Drossel (Blende) wirkender, Dichtungsring im Spalt zwiehen den Enden des Rundrohres und des das Außengewinde aufweisenden Abschnittes des Knotenstückes angeordnet sein, welcher die Durchströmung des durch die Rundrohre gebildeten Rohrsystems beeinflußt.
  • Bei einer anderen, sehr vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Knotenverbindung ist die Überwurfmutter mit einem an ihr vorgesehenen Außengewinde in ein entsprechendes Innengewinde des Knotenstückes schraubbar, wobei das Innengewinde und das Außengewinde der Überwurfmutter mit gleicher Steigung sowie konzentrisch angeordnet sind. Dabei sind vorzugsweise das Innengewinde und das Außengewinde der Überwurfmutter entlang deren selben Längsabschnittes angeordnet, wobei die zu einem Knoten verbundenen Rundrohre bis-in das Knotenstück hineinreichen.
  • Die Überwurfmutter kann dabei zweckmäßig als Hülse mit schraubenförmig verlaufendem, wellenförmigem Querschnitt ausgebildet sein. Die als solche Hülse ausgebildete Überwurfmutter weist zweckmäßig am hinteren Ende einen nach außen radial vorstehenden Ring auf, der - im Fall eines flüssigkeitsgefüllten Stabwerkes - über einen äußeren Dichtring gegen das Ende des mit dem Innengewinde ausgebildeten Abschnittes des Knotenstückes drückt und über einen inneren Dichtring zwischen der Überwurfmutter und dem Rundrohr abdichtet.
  • Die Überwurfmutter mit entlang desselben Längsabschnittes angeordnetem Innen- und Außengewinde kann auch als Spirale (Schraubenwendel) ausgebildet sein, wobei - im Falle eines flüssigkeitsgefüllten Stabwerkes - der Zwischenraum zwischen den Spiralenwindungen im Bereich, in dem das Rundrohr bis in das Knotenstück reicht, durch eine Dichtungsmasse gefüllt sein kann.
  • Die Überwurfmutter mit entlang desselben Längsabschnittes angeordnetem Innen- und Außengewinde kann auch als Hülse mit in dieser eingelassener, z.B. eingegossener Spirale (Schraubenwendel) ausgebildet sein. Dabei kann die Spirale im Querschnitt auch aus zwei verschieden profilierten Drahthälften zusammengesetzt sein.
  • Im Fall des flüssigkeitsgefüllten Stabwerkes sind die Knotenstücke hohl und mit entlang der Achsen der an sie anschliessenden Rundrohre durchgehenden Öffnungen ausgebildet. Die Öffnungen der Knotenstücke haben zweckmäßig einen Durchmesser, der mindestens gleich dem Innendurchmesser der Rundrohre ist. Das Außengewinde kann an den Enden der Rundrohre durch plastische Verformung, z.B. Pressen, Stauchen und/oder Rollen, angeformt sein.
  • Das Außengewinde kann aber auch in die durch Aufstauchen verdickten Enden der Rundrohre eingeschnitten sein.
  • Es ist auch möglich, das Außengewinde an den Enden der Rundrohre durch Schweißen, z.B. Auftragschweißen oder Widerstandspreßschweißen einer Profildrahtspirale, zu befestigen.
  • Ein Stabwerk mit erfindungsgemäßen Knotenverbindungen ist vorteilhaft über die Knotenstücke kommunizierend mit einer Flüssigkeit, z.B. Wasser, gefüllt und an einen Flüssigkeitskreislauf angeschlossen.
  • Die Knotenstücke und/oder die Rundrohre können dabei mit einem Ventil ausgebildet sein, welches z.B. im Brandfall durch Überdruck und/oder Übertemperatur öffnet, wodurch ähnlich wie bei einem Sprinklersystem der Brandherd bzw. das Stabwerk mit Wasser besprüht werden können und durch die dabei entstehende Strömung im Rohr die Rohrwand gekühlt wird.
  • Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Knotenverbindungen bzw. eines damit hergestellten Stabwerkes näher erläutert. Darin zeigt bzw. zeigen
    • Fig.1 ein Stabwerk im Schrägriß von oben,
    • Fig.2 ein Detail einer Knotenverbindung, nämlich ein Knotenstück in vereinfachter Darstellung,
    • Fig.3 bis 6 verschiedene Ausführungsformen von an das Knotenstück nach Fig.2 anschließenden Enden von Rundrohren,
    • Fig.7 eine Knotenverbindung im Querschnitt,
    • Fig.8 eine andere Ausführungsform einer Knotenverbindnng ebenso im Querschnitt und
    • Fig.9 ein Detail der Knotenverbindung nach Fig.8, nämlich eine Überwurfmutter, in gegenüber Fig.8 geänderter Ausführung.
  • In Fig.1 ist ein Stabwerk in Form eines typischen zweilagigen Raumfachwerkes, welches aus Knotenstücken 1 und aus durch Rundrohre 2 gebildeten Staben besteht, vereinfacht dargestellt. Die Knatenstücke 1 und die Rundrohre 2 bilden mit ihren Hohlräumen ein kommunizierendes Flüssigkeitssystem.
  • Das Flüssigkeitssystem ist über - an den Ecken des Raumfächwerks angeordnete - Yorlaufleitungen 3 und - in der Mitte des Raumfachwerks befindliche - Rücklaufleitungen 4 an einen Flüssigkeitskreislauf angeschlossen, in dem ein Flüssigkeitsbehälter 5, ein Zweigventil 6 und eine Pumpe 7 liegen. Über eine vom Zweigventil 6 zur Pumpe 7 führende Bypassleitung kann ein zur Heizung, Kühlung oder Solarenergiegewinnung dienender Wärmetauscher 8 beaufschlagt werden. Die Pumpe 7 kann im Fall der Beheizung über eine Heizungssteuerung und im Brandfall über eine Brandmeldeanlage oder durch einen Schwimmerschalter bei Wasserverlust durch Öffnen eines der temperatur- und druckabhängigen Ventile im Netz in Betrieb gesetzt werden. Verluste im Flüssigkeitssystem können aus dem Wasserleitungs-Ortsnetz über ein automatisches, vom Niveau des Flüssigkeitsbehälters 5 gesteuertes Ventil 9 ergänzt werden. Als Flüssigkeit kann Wasser mit Zusätzen eines Korrossionsschntz- und eines Frostschutzmittels verwendet werden.
  • Fig.2 zeigt eines der in Fig.1 mit 1 bezeichneten Knotenstücke. Jede der Fig.3 bis 6 zeigt ein mit dem Knotenstück verbundenes Ende eines Rundrohres 2, welches ein Außengewinde 10 aufweist. Das Außengewinde 10 der Fig.3 ist durch Pressen, das Außengewinde 10 der Fig.4 durch Stauchen und Rollen oder durch Einschneiden in das vorher aufgestauchte Rohrende angeformt. Das in Fig.5 sichtbare Außengewinde 10 ist durch Auftragschweißen auf dem Ende des Rohres 2 hergestellt. Gemäß Fig.6 ist das Außengewinde 10 auf das Ende des Rundrohres 2 in Form einer Spirale (Schraubenwendel) aus Profildraht aufgeschweißt, z.B. durch Widerstandspreßschweißen. In allen Fällen ist der Kerndurchmesser d1 des Außengewindes 10 mindestens gleich groß wie der Außendurchmesser D des Rundrohres 2 und der Rohrquerschnitt ungeschwächt.
  • In Fig.7 ist in größeren Maßstab eine Knotenverbindung im Querschnitt gezeigt. Draus ist ersichtlich, wie das mit einem Außengewinde 10 versehene Ende eines Rundrohres 2 am Knotenstück 1 befestigt ist; auf das Außengewinde 10 ist eine, über das Rundrohr 2 schiebbare (schraabbare) Überwurfmutter 11. mit ihrem Innengewinde 12 geschraubt. Dabei ist die Überwurfmutter 11 gleichzeitig mit dem vorderen Abschnitt ihres Innengewindes 12 auf ein entsprechendes Außengewinde 13 des Knotenstückes geschraubt. Im Spalt zwischen den Enden des Rundrohres 2 und des das Außengewinde 13 aufweisenden Abschnittes des Knotenstückes 1 ist ein Dichtungsring 14 angeordnet. Einer der in Fig.7 sichtbaren Dichtungsringe 14 ist als querschnittsverengende Drossel zur Beeinflussung der Systemdurchströmung ausgebildet. Bei 15 ist ein an das Knotenstück 1 angeschlossenes Ventil angedeutet, welches der Entlüftung dienen oder als Überdruck bzw. Übertemperaturventil ausgebildet sein kann und in Fig.8 genauer dargestellt ist.
  • Fig.8 zeigt ebenso in größerem Maßstab eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Knotenverbindung, wobei zweierlei Überwurfmuttern 16 bzw. 17 Anwendung finden. In beiden Fällen ist die Überwurfmutter 16 bzw. 17 mit einem an ihr vorgesehenen Außengewinde 18 bzw. 19 in ein entsprechendes Innengewinde 20 bzw. 21 des Knotenstückes 1 geschraubt. Das hier mit 22 bzw. 23 bezeichnete Innengewinde und das Außengewinde 18 bzw.19 der Überwurfmutter 16 bzw.17 sind mit gleicher Steigung sowie konzentrisch und entlang deren selben Längsabschnittes angeordnet. Eine besonders feste Verbindung ergibt sich dadurch, daß die zu einem Knoten verbundenen Rundrohre 2 bis in das Knatenstück 1 hineinreichen.
  • Die in Fig.8 sichtbare Überwurfmutter 16 ist als Hülse mit schraubenförmig verlaufendem, wellenförmigen Querschnitt ausgebildet. Sie weist an ihrem hinteren Ende einen nach außen radial vorstehenden Ring 24 auf. Der Ring 24 drückt über einen äußeren Dichtring 25 gegen das Ende des mit dem Innengewinde 20 ausgebildeten Abschnittes des Knatenstückes 1. Außerdem dichtet ein innerer Dichtring 26 zwischen dem Innengewinde 22 der Überwurfmutter 16 und dem Rundrohr 2 ab.
  • Die in Fig.8 oben gezeigte Überwurfmutter 17 ist als Spirale (Schraubenwendel) ausgebildet. Nach dem Einschrauben der als Spirale ausgebildeten Überwurfmutter 17 in den Zwischenraum zwischen dem Innengewinde 21 des Knatenstückes 1 und dem Außengewinde 10 des Rundrohres 2 ist der Zwischenraum zwischen den Spiralenwindungen der Überwurfmutter 17 durch Einspritzen einer Dichtungsmasse 26 gefüllt worden.
  • Fig.9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Überwurf- mutter 27, wobei diese als Hülse mit einer in dieser eingegossenen Spirale (Schraubenwendel) 28 ausgebildet ist. Dabei kann die Spirale 28 im Querschnitt auch aus zwei verschieden profilierten Drahthälften zusammengesetzt sein.
  • Bei den Knotenverbindungen der Fig.7 und 8 sind die Knotenstücke 1 hohl und mit entlang der Achsen der an sie anschliessenden Rundrohre 2 durchgehenden Öffnungen 30 ausgebildet. Die Öffnungen 30 haben einen Durchmesser, der mindestens gleich dem Innendurchmesser d der Rundrohre 2 ist.
  • In Fig.8 ist im weiteren ein an ein Rundrohr 2 anschließendes Ventil 15 näher dargestellt. Im Rundrohr 2 ist ein Ventilrohr 31 eingeschraubt, in dem sich ein durch eine Druckfeder 32 belasteter Ventilkörper 33 befindet. Die Druckfeder 32 drückt am anderen Ende auf ein Schmelzlotplättchen 34, welches ab einer entsprechend hohen Temperatur den Weg für Druckfeder 32 und Ventilkörper 33 freigibt, sodaß das Wasser durch das Ventilrohr 31 oben ausströmen kann. Das Ventilrohr 31 hat außerdem seitliche Öffnungen 35, durch welche das Wasser nicht nur im Fall des Schmelzens des Plättchens 34, sondern auch dann austreten kann, wenn der Druck im Flüssigkeitssystem einen so hohen Wert annimmt, daß er den Ventilkörper 33 gegen die Kraft der Druckfeder 32 bis zu den Öffnungen 35 hochdrückt. Eine in das Rundrohr 2 eingesetzte querschnittsverengende Drossel (Blende) ist im übrigen mit 36 bezeichnet und ersetzt bei dieser Ausführung den als Drossel wirkenden Dichtungsring 14 der Fig.7
  • Die erfindungsgemäße Knotenverbindung ist für Stabwerke aller Art, insbesondere für räumliche Stabwerke, mehrgurtige Fachwerksträger, Fachwerksscheiben, -tonnen und -faltwerke, ein- und mehrlagige Fachwerkskuppeln, Stabwerkskuppeln, Stabrost- und Flächentragwerke mit Vorteil einsetzbar.

Claims (16)

1. Knotenverbindungen für Stabwerke mit mehr als zwei in einem Knoten verbundenen Stäben, insbesondere von Stahlbaukonstruktionen, deren Stäbe als Rundrohre ausgebildet sind, wobei die Enden der zu einem Knoten zusammenlaufenden Rundrohre mittels in der Rohrachse angeordneter Schraubenverbindungen an je einem Knotenstück befestigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Rundrohre (2) ohne Schwächuag von deren Querschnitt und Biegesteifigkeit ein Außengewinde (10) aufweisen, dessen Kerndurchmesser (d1) mindestens gleich groß wie der Außendurchmesser (D) der Rundrohre (2) ist und daß auf dieses Außengewinde (10) eine über das Rnndrohr (2) schiebbare bzw. drehbare Überwurfmutter (11, 16,17,27) mit ihrem Innengewinde (12,22,23) schraubbar ist, wobei die Überwurfmutter (11,16,17,27) außerdem am Knotenstück (1) festschraubbar ist.
2. Knotenverbindung nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Überwurfmutter (11) mit dem vorderen Abschnitt ihres Innengewindes (12) auf ein entsprechendes Außengewinde (13) des Knotenstückes (1) schraubbar ist (Fig.7)
3. Knotenverbindung nach Anspruch 2, dadurch ge- kennzeichnet daß ein gegebenenfalls als querschnittsverengende Drossel (Blende) wirkender Dichtungsring (14) im Spalt zwischen den Enden des Rundrohres (2) und des das Außengewinde (13) aufweisenden Abschnittes des Knatenstückes (1) angeordnet ist.
4. Knotenverbindung nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet , daß die Überwurfmutter (16,17, 27) mit einem an ihr vorgesehenen Außengewinde (18,19) in ein entsprechendes Innengewinde (20,21) des Knotenstückes (1) schraubbar ist, wobei das Innengewinde (22,23) und das Außengewinde (18,19) der Überwurfmutter (16,17,27) mit gleicher Steigung sowie.konzentrisch angeordnet sind (Fig.8,9).
5. Knotenverbindung nach Anspruch 4, dadurch ge- kennzeichnet, daß das Innengewinde (22,23) und das Außengewinde (18,19) der Überwurfmutter (16,17,27) entlang deren selben Längsschnittes angeordnet sind, wobei die zu einem. Knoten verbundenen Rundrohre (2) bis in das Knotenstück (1 ) hineinreichen.
6. Knotenverbindung nach Anspruch 5, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Überwurfmutter (16) als Hülse mit schraubenförmig verlaufendem, wellenförmigen Querschnitt ausgebildet ist (Fig.8 links).
7. Knotenverbindung nach Anspruch 6, dadurch ge- kennzeichnet, daß die als Hülse ausgebildete Überwurfmutter (16) am hinteren Ende einen nach außen vorstehenden Ring (24) aufweist, der über einen äußeren Dichtring (25) gegen das Ende des mit dem Innengewinde (20) ausgebildeten Abschnittes des Knotenstückes (1) drückt und über einen inneren Dichtring (26) zwischen dem Innengewinde (22) der Überwurfmutter (16) und dem Rundrohr (2) abdichtet.
8. Knotenverbindung nach Anspruch 5, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Überwurfmutter (17) als Spirale (Schraubenwendel) ausgebildet ist, wobei der Zwischenraum zwischen den Spiralenwindungen im Bereich, in dem das Rundrohr (2) bis in das Knotenstück (1) reicht, durch eine Dichtungsmasae (26) gefüllt ist (Fig.8 oben).
9. Knotenverbindung nach Anspruch 5, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Überwurfmutter (27) als Hülse mit in diese eingelassener, z.B. eingegossener Spirale (Schraubenwendel) ausgebildet ist (Fig.9).
10. Knotenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da- durch gekennzeichnet, daß die Knotenstücke (1) hohl und mit entlang der Achsen der an sie anschließenden Rundrohre (2) durchgehenden Öffnungen (30) ausgebildet sind.
11. Knotenverbindung nach Anspruch 10, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Öffnungen (30) der Knotenstücke (1) einen Durchmesser haben, der mindestens gleich dem Innendurchmesser (d) der Rundrohre (2) ist.
12. Knotenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Außengewinde (10) an den Enden der Rundrohre (2) durch plastische Verformung, z.B. Pressen, Stauchen und/oder Rollen, angeformt ist (Fig.3,4).
13. Knotenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Außengewinde (10) in die durch Aufstauchen verdickten Enden der Rundrohre (2) eingeschnitten ist.
14. Knotenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde (10) an den Enden der Rundrohre (2) durch Schweißen, z.B. Auftragschweißen oder Widerstandspreßschweißen einer Profildraht-Spirale befestigt ist.
15. Stabwerk mit Knotenverbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn- zeichnet, daß es über die Knotenstücke (1) kommunizierend mit einer Flüssigkeit, z.B. Wasser, gefüllt und an einen Flüssigkeitskreislauf angeschlossen ist.
16. Stabwerk nach Anspruch 15, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Knotenstücke (1) und/oder die Rundrohre (2) mit einem Ventil (15) ausgebildet sind, welches durch Überdruck und/oder Übertemperatur öffnet.
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