EP0140984B1 - Scaffolding - Google Patents
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- EP0140984B1 EP0140984B1 EP83109374A EP83109374A EP0140984B1 EP 0140984 B1 EP0140984 B1 EP 0140984B1 EP 83109374 A EP83109374 A EP 83109374A EP 83109374 A EP83109374 A EP 83109374A EP 0140984 B1 EP0140984 B1 EP 0140984B1
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- European Patent Office
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- support elements
- horizontal support
- couplings
- pressure surfaces
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G7/00—Connections between parts of the scaffold
- E04G7/02—Connections between parts of the scaffold with separate coupling elements
- E04G7/06—Stiff scaffolding clamps for connecting scaffold members of common shape
- E04G7/22—Stiff scaffolding clamps for connecting scaffold members of common shape for scaffold members in end-to-side relation
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- E04G7/06—Stiff scaffolding clamps for connecting scaffold members of common shape
- E04G7/24—Couplings involving arrangements covered by more than one of the subgroups E04G7/08, E04G7/12, E04G7/20, E04G7/22
Definitions
- the invention relates to a lightweight lattice structure for possibly mobile work assembly maintenance scaffolding or platforms and the like, consisting of tubular vertical and horizontal support elements and optionally diagonal struts, which are connected to the lattice nodes by means of mountable node connectors, which along one with the horizontal and Vertical support element longitudinal axes coinciding plane are divided into two half-shells, each of which has inner pressure surfaces which non-positively enclose the support elements from the outside, and outer pressure surfaces which are non-positively enclosed by another support element, with a projection in the area of the inner pressure surfaces per half-shell and form a suitable hole in the associated support element an additional positive connection.
- lattice light-weight structures are used very versatile. They are used in industry, shipyards or the like, just as they can also be elements of storage, shelf or parts of railings.
- Lattice light-weight structures are generally oriented vertically and can be designed either as a single-level structure or as a spatial structure, especially if they are used as work, assembly, maintenance scaffolding or platforms or shelves. Common to all these designs of lattice light-weight structures is that they have vertical support elements and horizontal support elements that are connected to each other at junctions and that may be stiffened by diagnostic struts.
- the known designs are made from pipes, which preferably consist of light metal, but can also be designed as steel pipes.
- welding In the case of thin-walled tubular support elements which are to be statically loaded to the limit, welding, regardless of whether steel or light metal is used, represents a strength-reducing connection type, because the welding heat causes structural changes which affect the load-bearing capacity, i.e. H. thus resilience of the tubular support elements is reduced.
- welding has the considerable disadvantage that the knot connections made become unsolvable. H. it is no longer possible to convert or repair scaffolding.
- welding brings thermal stresses into the lattice light-weight structure as a result of the thermal stress. The consequence is that the structures have to be straightened after welding, and moreover the welding points have to be plastered and surface-treated.
- the lattice lightweight structure mentioned at the outset is based on an embodiment known from FR-A-1118050. Although it is a lattice support structure consisting of tubular horizontal and vertical support elements, it is an embodiment which has such strong knot connections that do not guarantee driveability without loosening. In this known embodiment, the strength is reduced in favor of the ability to be assembled by inserting half-shell-type node connectors with outer pressure surfaces into the open ends of the vertical support elements from above, while transverse half-shell parts enclose the horizontal support elements with an angle of maximum 240 °, with inner pressure surfaces abut these horizontal support elements and additionally have projections which engage in a form-fitting manner in holes in the horizontal support elements.
- one of the two half-shells is the part that encloses the support element by means of inner pressure surfaces, is designed to be pivotable, and at both Holes for clamping screws are provided on both sides of the half-shells, which ensure the necessary friction.
- node connectors for lattice structures
- the assembly is based on the one hand on the divisibility of the node connectors and on the other hand on plug-in parts of the same, which have external pressure surfaces and which, in addition to the frictional connection, are intended to ensure a positive fit by means of projections and corresponding recesses between the supporting element and the connector.
- these node connectors are provided with inner pressure surfaces in one area, but are closed in a tubular or annular manner and are longitudinally divided in the area where they have the outer pressure areas and are inserted into other supporting elements. To such node connector z. B.
- cube-shaped middle pieces serve as node connectors, from which plug-in parts extend in the direction of the respective supporting elements to be connected.
- the disadvantage of this design is that continuous, z. B. vertically oriented support elements, can not be used and that connectors do not give a high hold in the node.
- GB-A-785477 also discloses a knot connector in which one part of the support element is enclosed by division and another or more support element is created by pressure, i.e. by creating external pressure surfaces.
- H. Adhesion can be determined. This embodiment avoids the disadvantage that e.g. the vertical support elements have to be divided at each node, however, the parts of the node connectors to accommodate the horizontal support elements lack additional securing by positive locking.
- the invention is based on the object of designing a lattice light-weight structure of the type mentioned at the outset in such a way that it can be dismantled has bonds, so it can be dismantled, at the same time has a high load-bearing capacity and avoids the disadvantages of the previous welded connections.
- the lattice light-weight structure mentioned at the outset is characterized according to the invention in that the inner pressure surfaces have inwardly projecting collars on the node connector which completely surround the circumference of the vertical elements, and in addition that the outer pressure surfaces also have depressions and the horizontal support elements have corresponding projections that interlock in a positive fit.
- the lightweight lattice structure designed according to the invention can be created by means of node connectors which can be easily assembled because they consist of two half-shells. For this reason, the connection can also be released if necessary.
- the high strength of the node connectors is ensured by the fact that they are connected to the vertical and horizontal support elements on the one hand by positive locking and on the other hand by frictional connection.
- the node connectors are designed so that they surround them from the outside in the area of the vertical support elements, while they can be pressed into the horizontal support elements.
- connection areas for the vertical support elements have projections which engage in a form-fitting manner in corresponding holes in the vertical support elements
- the connection areas for the horizontal support elements have recesses which engage in corresponding corresponding, inwardly projecting projections or elevations of the horizontal support elements.
- the new node connectors with the correspondingly adapted vertical and horizontal support elements can be installed by first placing the two half-shells around the vertical support element, snapping them into the hole in the corresponding vertical support element and then pressing on the horizontal support element. The forceps-like gripping of the node connector by the horizontal support element has the result that the two half-shells are pressed together with the appropriate force.
- connection area for the vertical support element which in turn is now additionally non-positively connected to the vertical support element with the pressure surfaces. If the Horiontal support element is slightly twisted after being pressed on, its inwardly projecting elevation enters the recess of the node connector and also leads to a positive connection in this area.
- the node connector is now connected to both the vertical support element and the horizontal support element both positively and non-positively; due to the positive connection, it cannot slip or migrate, even under the heaviest loads, unless the projections, which engage in corresponding holes or recesses sheared, that is, the strength of the material is overcome, and a reliable rattle-free fit is achieved because the frictional connection eliminates play.
- each half-shell can have a certain amount of play compared to the outer diameter, which makes it easier to assemble, and the frictional connection is created by the inwardly projecting collars at the axial ends. This also has the advantage that the penetration of moisture and contamination under the influence of the weather or due to work carried out is safely avoided.
- the reduction of the pressure contact in the connection area for the horizontal support elements on the narrow longitudinal ribs has the advantage that the pressing of the horizontal support elements onto the node connectors is facilitated.
- the vertical support elements have at least one hole per knot and the knot connector on at least one half-shell has at least one locking bolt engaging in the hole.
- the vertical support elements can already be provided with suitable rows of holes in the factory to enable the different lattice constructions.
- the node connectors can be configured very versatile.
- a right-angled cross is chosen as the basic concept, a node having two coaxial horizontal support elements being formed on a vertical support element.
- the basic concept of the node connector is T-shaped, it being possible to connect a single, right-angled horizontal support element to a vertical support element.
- hook-shaped projections and recesses behind them are provided on each half-shell in the area of the butt joint Projection and one depression each, which are arranged corresponding to each other and interlock when the node connector is installed.
- the further development according to claim 8 is intended for lattice light-weight structures that are particularly heavily stressed by vibrations and other dynamic influences.
- An outwardly projecting welding lug can be formed on the stop already provided for the defined position of the front end of the horizontal support element, which enables the respective node connectors to be welded to the adjacent horizontal support elements in a punctiform manner. Spot welding at this point is important because it reliably prevents the horizontal support elements from twisting under dynamic influences and thus prevents the positive connection between the horizontal support element and the node connector from opening.
- the lattice lightweight structure remains mountable, can be dismantled and is not thermally endangered, because a spot weld connection can be carried out without impairing the load-bearing capacity.
- a point weld connection can be released either with a hammer and chisel or mechanical hammer or with a cutting disc, and the parts of the lattice light-weight structure can be used again.
- a lattice light-weight structure is created in a version that can withstand the highest loads in both static and dynamic terms and that is freely variable, i.e. can be disassembled and reassembled in a different form, which guarantees a long service life of the parts and which also ensures quick and clean assembly and disassembly.
- Grid lightweight structures 1 designed according to the invention consist of vertical support elements 2 and horizontal support elements 3.
- diagonal struts 4 are additionally provided.
- the horizontal and vertical support elements 3 and 2 as well as the diagonal struts 4 are made of metal tubes in lattice light-weight structures, steel, but preferably light metal, being used as the material.
- node connectors 6 are used according to the invention, which are only shown schematically in FIGS. 1 and 2, so that the basic configuration thereof can be seen. Details of the node connector 6 are shown in FIGS. 3 to 7.
- FIG. 3 shows a node connector 6 in the installed state, it being possible to see that the vertical support element 2 is encased in the manner of a sleeve from the outside in the region of the node 5, while the horizontal support element 3 encloses the node connector 6 from the outside.
- 4 shows further details. It shows that the node connector 6 is separated into two half-shells 8 and 9 along a parting plane or joint 7, which coincides with the longitudinal center lines or longitudinal axes of the vertical and horizontal support elements 2 and 3, respectively. It can also be seen that in the basic configuration of the T-shaped node connector 6 in FIG. 3, a connection area 10 for the vertical support element and a connection area 11 for the horizontal support element are formed, which have system axes crossing at right angles.
- connection area 11 of the node connector 6 is designed such that the horizontal support element can be pressed onto the two half-shells 8 and 9 from the outside up to a defined stop 12. It can be seen that in the outer surface, ie the pressure surface with which the horizontal support element 3 rests on the node connector 6, at least one recess 13 is provided close to the stop 12, into which, according to FIG. 3, a position-adapted, inwardly projecting, molded lug is provided 14 engages. In this way there is both non-positive connection between the horizontal support element 3 and the node connector 6 by pressing also positive locking, because the lugs or lugs 14, which are preferably diametrically opposed to each other, snap into the recess 13.
- connection area 10 for the vertical support element 2 The frictional connection is created by pressing on the horizontal support element 3, because the two half-shells 8 and 9 are pressed together like a pair of pliers by pressing and are thus placed around the vertical support element 2 from the outside like a sleeve.
- the positive connection is created by two axes running diametrically and at right angles to the system axis of the connection of the horizontal support element 3 by means of so-called latching bolts 15, which are integrally formed on the respective half-shells 8 and 9 and engage in corresponding holes 16 in the wall of the vertical support element 2.
- the side view of the node connector 6 shows this without horizontal and vertical support elements 3, 2. It can be seen that in the connection area 11 for the horizontal support elements 3, the contact with the surrounding horizontal support element 3 is limited to four longitudinal ribs 21 which are diametrically opposed to one another and circumferentially at equal intervals and that the recess 13 is formed by a transverse groove in two diametrically opposed longitudinal ribs and possibly also extends laterally somewhat beyond the area of the longitudinal ribs 21. Also in the area of the node connector 6, which surrounds the vertical support element 2 and whose system axis extends at right angles to the connection area 11, the pressure contact between the vertical support element and the node connector 6 is reduced to narrow pressure areas 22, which according to FIG.
- collars 17 projecting slightly inwards be created.
- the collars 17 lie at the axial ends of the connection area 10 and enable the area lying within these collars 17 to have a certain excess or play with respect to the vertical support element 2, which on the one hand increases the tolerances and on the other hand facilitates assembly.
- the two half-shells 8 and 9 each have on the butt joint 7 on the side facing away from the connection area a hook-shaped projection 18 and behind it a recess 19, the orientation of which is chosen parallel to the butt joint and also symmetrical to the butt joint. 6 shows, hook-shaped projection 18 and recess 19 engage in one another and close the two half-shells 8 and 9 together in a ring, so that high circumferential stresses can be absorbed under pressure without the risk of the half-shells 8, 9 widening.
- connection area 11 does not run at a right angle, but at an oblique angle to the longitudinal axis of the connection area 10, in such a way that a diagonal strut 4 is pressed on like a horizontal support element 3 can.
- Such diagonal node connectors 6 can be manufactured in a few preferred angular designs, but conventional clamp-like diagonal strut connections can also be used, in which two half-shells are pressed together by screw and nut and secure the connection.
- such connections are in particular in the case of dynamic loading of a lattice lightweight structure 1 in need of inspection and maintenance.
- the node connector 6 additionally has a welding nose 20 in the area of the stop 12, which makes it possible to additionally secure the pushed-on horizontal support element 3, possibly the diagonal strut 4, by spot welding.
- This welded connection is irrelevant to the mechanical load-bearing capacity, because it is initially far away from the highly loaded vertical support element 2, emits only a little heat into the environment when it is created and cannot cause extensive structural changes.
- such a point-like welded connection can easily be released again by means of a cutting disc or in another way, so that the lattice light-weight structures 1 designed according to the invention can be assembled and varied even when secured by welded point connections.
- the additional welding point connection in the area of the connection of the horizontal struts 3 or diagonal struts 4 has the advantage that it allows high dynamic loads to be absorbed, because only twisting the horizontal support element 3 or the diagonal strut 4 would be the possibility of loosening the knot connection, because only by twisting these elements, the locking lug 14 can emerge from the recess 13 and only when this positive connection would be canceled does the possibility arise that the non-positive connection between the node connector 6 and the respective horizontal support element 3 or the diagonal strut 4 is released.
- the described design of the lattice light-weight structure is considerably superior because these known designs are either designed as clamp connections that have to be held together by screw and nut, or are designed as a hole and plug connection , which either require high precision or only ensure a clattering fit and still do not absorb high knot forces because the com Combination of positive and frictional connection, as it is achieved in the lattice lightweight structure 1 described, can not be realized.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Gitter-Leichttragwerk für gegebenenfalls fahrbare Arbeitsmontage-Wartungsgerüste oder -Plattformen u.dgl., bestehend aus rohrförmigen Vertikal- und Horizontaltragelementen sowie gegebenenfalls Diagonalstreben, die an den Gitterknotenpunkten mittels montierbarer Knotenverbinder verbunden sind, welche längs einer mit den Horizontal- sowie Vertikaltragelementen-Längsachsen zusammenfallenden Ebene in zwei Halbschalen geteilt sind, von denen jede innere Druckflächen, die die Tragelemente von aussen kraftschlüssig umfassen, und äussere Druckflächen aufweist, welche von einem anderen Tragelement kraftschlüssig umschlossen sind, wobei im Bereich der inneren Druckflächen je Halbschale jeweils ein Vorsprung und im zugehörigen Tragelement ein passendes Loch eine zusätzliche formschlüssige Verbindung bilden.The invention relates to a lightweight lattice structure for possibly mobile work assembly maintenance scaffolding or platforms and the like, consisting of tubular vertical and horizontal support elements and optionally diagonal struts, which are connected to the lattice nodes by means of mountable node connectors, which along one with the horizontal and Vertical support element longitudinal axes coinciding plane are divided into two half-shells, each of which has inner pressure surfaces which non-positively enclose the support elements from the outside, and outer pressure surfaces which are non-positively enclosed by another support element, with a projection in the area of the inner pressure surfaces per half-shell and form a suitable hole in the associated support element an additional positive connection.
Wie schon einleitend erwähnt, werden Gitter-Leichttragwerke sehr vielseitig verwendet. Sie finden in Industrie, Werften oder dgl. ebenso Verwendung, wie sie auch Elemente von Lager-, Regal- oder Teilen von Geländern sein können.As already mentioned in the introduction, lattice light-weight structures are used very versatile. They are used in industry, shipyards or the like, just as they can also be elements of storage, shelf or parts of railings.
Gitter-Leichttragwerke sind in der Regel vertikal orientiert und können entweder als in einer Ebene liegende Konstruktion oder als räumliche Konstruktion, insbesondere dann, wenn sie als Arbeits-, Montage-, Wartungsgerüste oder -plattformen oder Regale Verwendung finden, ausgebildet sein. Gemeinsam ist allen diesen Ausführungen von Gitter-Leichttragwerken, dass sie vertikale Tragelemente und Horizontaltragelemente haben, die an Knotenpunkten miteinander verbunden sind und die gegebenenfalls durch Diagnonalstreben ausgesteift werden.Lattice light-weight structures are generally oriented vertically and can be designed either as a single-level structure or as a spatial structure, especially if they are used as work, assembly, maintenance scaffolding or platforms or shelves. Common to all these designs of lattice light-weight structures is that they have vertical support elements and horizontal support elements that are connected to each other at junctions and that may be stiffened by diagnostic struts.
Als Leichttragwerke werden die bekannten Ausführungen aus Rohren gefertigt, die bevorzugt aus Leichtmetall bestehen, aber auch als Stahlrohre ausgebildet sein können.As lightweight structures, the known designs are made from pipes, which preferably consist of light metal, but can also be designed as steel pipes.
Bei bisherigen Ausführungen musste insbesondere dann, wenn das Tragwerk mit seinen Tragelementen hochbelastbar sein sollte, zugleich aber spiel- und klapperfreier Sitz erzielt werden musste, auf unlösbare Verbindungen an den Knotenpunkten zurückgegriffen werden, d. h. es wurden rohrschellen- oder muffenartige Verbindungselemente eingesetzt und mit den angrenzenden Vertikal- oder Horizontaltragelementen verschweisst.In previous versions, in particular if the structure with its supporting elements was to be able to withstand high loads, but at the same time a play and rattle-free fit had to be achieved, releasable connections at the nodes had to be used. H. pipe clamp or sleeve-like connecting elements were used and welded to the adjacent vertical or horizontal support elements.
Bei dünnwandigen rohrförmigen Tragelementen, die bis zur Grenze statisch ausgelastet werden sollen, stellt Schweissen, unabhängig davon, ob Stahl oder Leichtmetall verwendet wird, eine festigkeitsmindernde Verbindungsart dar, weil die Schweisshitze Gefügeänderungen verursacht, die die Tragfestigkeit, d. h. also Belastbarkeit der rohrförmigen Tragelemente verringert. Darüber hinaus hat das Schweissen den erheblichen Nachteil, dass die hergestellten Knotenverbindungen unlösbar werden, d. h. ein Umbau oder eine Reparatur von Gerüsten ist nicht mehr möglich. Ausserdem bringt das Schweissen infolge der thermischen Beanspruchung Wärmespannungen in das Gitter-Leichttragwerk ein. Die Folge besteht darin, dass die Tragwerke nach dem Schweissen gerichtet werden müssen, und darüber hinaus müssen die Schweissstellen verputzt und oberflächenbearbeitet werden.In the case of thin-walled tubular support elements which are to be statically loaded to the limit, welding, regardless of whether steel or light metal is used, represents a strength-reducing connection type, because the welding heat causes structural changes which affect the load-bearing capacity, i.e. H. thus resilience of the tubular support elements is reduced. In addition, welding has the considerable disadvantage that the knot connections made become unsolvable. H. it is no longer possible to convert or repair scaffolding. In addition, welding brings thermal stresses into the lattice light-weight structure as a result of the thermal stress. The consequence is that the structures have to be straightened after welding, and moreover the welding points have to be plastered and surface-treated.
Das eingangs genannte Gitter-Leichttragwerk geht von einer Ausführung-aus, die aus der FR-A-1118050 bekannt ist. Es handelt sich zwar um ein aus rohrförmigen Horizontal- und Vertikaltragelementen bestehendes Gittertragwerk, jedoch um eine Ausführung, die derart feste Knotenverbindungen besitzt, die eine Fahrbarkeit ohne Lockerwerden nicht gewährleisten. Bei dieser bekannten Ausführung ist die Festigkeit zugunsten der Montierbarkeit reduziert, indem halbschalenartige Knotenverbinder mit äusseren Druckflächen von oben her in die offenen Enden der Vertikaltragelemente eingesteckt werden, während quer dazu verlaufende Halbschalenteile die Horizontaltragelemente mit einem Winkel von maximal 240° umschliessen, dabei mit inneren Druckflächen an diesen Horizontaltragelementen anliegen und zusätzlich Vorsprünge aufweisen, die in Löcher der Horizontaltragelemente formschlüssig eingreifen. Obwohl die Halbschalen eines solchen bekannten Knotenverbinders durch das Umschliessen des Vertikaltragelementes zangenartig zusammengehalten werden und dabei im Kraftschluss mit der Innenseite der quer verlaufenden Teile an den Horizontaltragelementen anliegen, vermag der nur teilweise wirkende Kraftschluss keine zuverlässige hochbelastbare Verbindung zu schaffen. Vielmehr müssen Vorsprünge und Löcher durch Formschluss mithelfen, Horizontalschubkräfte aufzunehmen. Es ist offensichtlich, dass ein solches Gittertragwerk den hohen Verwindungsbeanspruchungen der Gitterknoten während eines Verfahrens oder Bewegens nicht standzuhalten vermag, sondern dass damit gerechnet werden muss, dass Spiel in den Gitterknoten eintritt und damit Instabilität des Gesamttragwerkes auftritt, welche die Gesamttragfestigkeit gefährdet.The lattice lightweight structure mentioned at the outset is based on an embodiment known from FR-A-1118050. Although it is a lattice support structure consisting of tubular horizontal and vertical support elements, it is an embodiment which has such strong knot connections that do not guarantee driveability without loosening. In this known embodiment, the strength is reduced in favor of the ability to be assembled by inserting half-shell-type node connectors with outer pressure surfaces into the open ends of the vertical support elements from above, while transverse half-shell parts enclose the horizontal support elements with an angle of maximum 240 °, with inner pressure surfaces abut these horizontal support elements and additionally have projections which engage in a form-fitting manner in holes in the horizontal support elements. Although the half-shells of such a known knot connector are held together like a pair of pliers by the enclosing of the vertical support element and thereby lie in the non-positive connection with the inside of the transverse parts on the horizontal support elements, the only partially effective non-positive connection cannot create a reliable, high-strength connection. Rather, projections and holes must help to absorb horizontal shear forces by positive locking. It is obvious that such a lattice structure cannot withstand the high torsional stresses of the lattice nodes during a movement or movement, but that one has to reckon with play in the lattice nodes and thus instability of the overall structure that jeopardizes the overall load-bearing strength.
Wie gering die auf Reibschluss mittels der inneren Druckflächen erzielte Festigkeit in der Praxis ist, geht auch aus einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführung hervor, bei welcher eine der beiden Halbschalen denjenigen Teil, der das Tragelement mittels innerer Druckflächen umschliesst, abschwenkbar ausgebildet ist und wobei an beiden Seiten beider Halbschalen Löcher für Klemmschrauben vorgesehen sind, die für den nötigen Reibschluss sorgen.How low the strength achieved on frictional engagement by means of the inner pressure surfaces is also apparent from a further development of the aforementioned embodiment, in which one of the two half-shells is the part that encloses the support element by means of inner pressure surfaces, is designed to be pivotable, and at both Holes for clamping screws are provided on both sides of the half-shells, which ensure the necessary friction.
Andere Ausführungen bekannter Gittertragwerke, die aus rohrförmigen Tragelementen bestehen und die montierbare Knotenverbindungen haben, sind im Vergleich zu der vorgenannten Ausführung noch erheblich umständlicher zu handhaben und garantieren keine bessere Festigkeit als die bereits beschriebene bekannte Ausführung.Other designs of known lattice support structures, which consist of tubular support elements and which have mountable node connections, are considerably more cumbersome to handle than the aforementioned design and do not guarantee any better strength than the known design already described.
So zeigen z. B. die Ausführungen nach der FR-A-1394785, der US-A-3314699 und der BE-A-652058 Ausgestaltungen, in denen durch Kombination von schalenartigen Klemmelementen, die innere Druckflächen aufweisen, aber mittels Klemmschrauben zusammengepresst werden müssen, mit Teilen dieser Knotenverbinder, die äussere Druckflächen haben und von innen her in rohrförmige Tragelemente eingeschoben werden, wobei korrespondierende Vorsprünge und Vertiefungen in Knotenverbindern und Tragelementen zusätzlich zu einem eventuellen Kraftschluss noch Formschluss gewährleisten. Dabei werden bei manchen Ausführungen Schraubbolzen zentral durch den Knoten geführt, um den Anschluss von quer oder winklig verlaufenden Tragelementen zu ermöglichen. Das sehr vielseitige Verwenden von Schrauben und Muttern behindert eine rasche Montage und erfordert zusätzliche Massnahmen, um das Lockerwerden auch bei Höchstbeanspruchungen zu verhindern. Einer der Hauptnachteile besteht darin, dass die Vertikalstreben an jeder Knotenstelle unterbrochen werden müssen, also nicht einstückig über grössere Höhen hindurchlaufen können. Durch diese Notwendigkeit geht ein hohes Mass an Stabilität eines Gittertragwerkes verloren.So show z. B. the designs according to FR-A-1394785, US-A-3314699 and BE-A-652058 configurations in which, by combining shell-like clamping elements which have internal pressure surfaces, but must be pressed together by means of clamping screws, with parts of these node connectors, which have outer pressure surfaces and are inserted from the inside into tubular support elements, with corresponding projections and recesses in node connectors and support elements in addition to a possible frictional connection still ensuring positive locking. In some versions, bolts are guided centrally through the knot to enable the connection of transverse or angled support elements. The very versatile use of screws and nuts hampers quick assembly and requires additional measures to prevent loosening even under the highest loads. One of the main disadvantages is that the vertical struts have to be interrupted at every junction, so they cannot run in one piece over greater heights. This necessity means that a high degree of stability of a lattice structure is lost.
Bei einer anderen Gruppe bekannter Knotenverbinder für Gittertragwerke beruht die Montage einerseits auf der Teilbarkeit der Knotenverbinder und andererseits auf Einsteckteilen derselben, die äussere Druckflächen haben und die durch Vorsprünge und korrespondierende Vertiefungen zwischen Tragelement und Verbinder zusätzlich zum Kraftschluss einen Formschluss gewährleisten sollen. Bei der Ausführung nach der FR-A-1241933 sind diese Knotenverbinder in einem Bereich mit inneren Druckflächen versehen, aber in sich rohr- oder ringförmig geschlossen und in dem Bereich, wo sie die äusseren Druckflächen haben und in andere Tragelemente eingesteckt werden, längs geteilt. Um solche Knotenverbinder z. B. über Horizontal- oder Vertikaltragelemente aufzuschieben, bedarf es einer sehr hohen Nachgiebigkeit, denn der einsteckbare Teil muss so weit auseinandergespreizt werden können, dass der rohrförmige Teil über das andere Tragelement geschoben werden kann. Teilweise werden diese Elemente daher aus Kunststoff gefertigt oder aus relativ dünnem Metall. Die Festigkeit ist auf diese Weise offensichtlich begrenzt.In another group of known node connectors for lattice structures, the assembly is based on the one hand on the divisibility of the node connectors and on the other hand on plug-in parts of the same, which have external pressure surfaces and which, in addition to the frictional connection, are intended to ensure a positive fit by means of projections and corresponding recesses between the supporting element and the connector. In the version according to FR-A-1241933, these node connectors are provided with inner pressure surfaces in one area, but are closed in a tubular or annular manner and are longitudinally divided in the area where they have the outer pressure areas and are inserted into other supporting elements. To such node connector z. B. to slide on horizontal or vertical support elements, it requires a very high degree of flexibility, because the insertable part must be spread so far apart that the tubular part can be pushed over the other support element. Some of these elements are therefore made of plastic or relatively thin metal. The strength is obviously limited in this way.
Bei der Ausführung nach der DE-A-1802638 dienen als Knotenverbinder würfelförmige Mittelstücke, von denen aus sich in Richtung der jeweils anzuschliessenden Tragelemente Einsteckteile erstrecken. Diese halten teilweise durch Federwirkung und Reibschluss, also kraftschlüssig, zusammen, stellen also im Prinzip Steckverbindungen dar, wenn auch eine Ausführung vorgesehen ist, bei welcher Vertiefungen an den Vorsprüngen und Vorsprünge an den Tragelementen eine formschlüssige Verbindung sichern. Der Nachteil dieser Ausführung besteht darin, dass durchlaufende, z. B. vertikal orientierte Tragelemente, nicht verwendet werden können und dass Steckverbindungen an sich keinen hohen Halt im Knoten ergeben.In the version according to DE-A-1802638, cube-shaped middle pieces serve as node connectors, from which plug-in parts extend in the direction of the respective supporting elements to be connected. These hold together partly by spring action and frictional engagement, that is to say non-positively, that is to say in principle they represent plug-in connections, even if an embodiment is provided in which depressions on the projections and projections on the support elements ensure a positive connection. The disadvantage of this design is that continuous, z. B. vertically oriented support elements, can not be used and that connectors do not give a high hold in the node.
Die GB-A-785477 offenbart ebenfalls einen Knotenverbinder, bei dem durch Teilung eines der Tragelemente umschlossen und durch die Schaffung äusserer Druckflächen ein weiteres Tragelement oder mehrere durch Druck, d. h. Kraftschluss, festgelegt werden kann. Bei dieser Ausführung wird zwar der Nachteil vermieden, dass z.B. die Vertikaltragelemente an jedem Knoten aufgeteilt werden müssen, jedoch fehlt an den Teilen der Knotenverbinder, die Horizontaltragelemente aufzunehmen, eine zusätzliche Sicherung durch Formschluss. Darüber hinaus fehlt ein wirkungsvoller Reibschluss in dem Bereich, in dem die Knotenverbinder kraftschlüssig mit inneren Druckflächen ein Tragelement umschliessen müssten; denn die teilwewise drei- oder vierteiligen Knotenverbinder haben in dem Bereich, in dem sie mit inneren Druckflächen anliegen müssten, Imbusschrauben, die von aussen nach innen gegen das Tragelement geschraubt werden müssen, auf diese Weise die schalenartigen Bestandteile der Knotenverbinder auseinanderdrücken und so einen hohen Reibschluss mit den Horizontaltragelementen herbeiführen. Dafür aber ist der Reibschiuss bzw. Kraftschluss zwischen der jeweiligen Viertel- oder Halbschale oder dem Teilstück des Knotenverbinders und dem Vertikaltragelement als flächenartiger Reibschluss aufgehoben und wird auf einen punktförmigen Reibschluss reduziert, den die Imbusschrauben, die gegen das Tragelement gedreht werden, hervorrufen. Auch die Tatsache, dass solche Halbschalen, z.B. bei T-förmiger Ausgestaltung des Knotens gegenüber der Anschlussstelle eines Horizontaltragelementes durch S-förmige Gestaltung der Stossfuge ineinandergreifen und zusätzlich formschlüssig zusammenhalten, d. h. eine hohe Ringspannung aufnehmen können, ermöglicht lediglich eine Erhöhung der durch Gegendrehen der Imbusschrauben erzielbaren Klemmwirkung, führt aber nicht zur Vergrösserung des Kraftschlusses zwischen dem Vertikaltragelement und dem Knotenverbinder, die Beschränkung der Berührungsfläche auf die Stirnenden der Imbusschrauben bleibt bestehen.GB-A-785477 also discloses a knot connector in which one part of the support element is enclosed by division and another or more support element is created by pressure, i.e. by creating external pressure surfaces. H. Adhesion, can be determined. This embodiment avoids the disadvantage that e.g. the vertical support elements have to be divided at each node, however, the parts of the node connectors to accommodate the horizontal support elements lack additional securing by positive locking. In addition, there is no effective frictional connection in the area in which the node connectors would have to enclose a supporting element in a force-fitting manner with inner pressure surfaces; Because the partially three- or four-part node connectors have Allen screws that have to be screwed from the outside inwards against the support element in this area, in which they should be in contact with the inner pressure surfaces, in this way pushing apart the shell-like components of the node connectors and thus a high frictional connection bring with the horizontal support elements. However, the frictional connection or frictional connection between the respective quarter or half-shell or the section of the node connector and the vertical support element is eliminated as a flat frictional connection and is reduced to a punctiform frictional connection that the Allen screws that are rotated against the support element cause. The fact that such half-shells, e.g. in the case of a T-shaped design of the knot, in relation to the connection point of a horizontal support element, intermesh by means of an S-shaped design of the butt joint and additionally hold it together in a form-fitting manner, d. H. can absorb a high ring tension, only allows an increase in the clamping effect that can be achieved by turning the Allen screws counter-clockwise, but does not lead to an increase in the frictional connection between the vertical support element and the node connector, the limitation of the contact area to the ends of the Allen screws remains.
Zusammenfassend kann also gesagt werden, dass es zwar Gittertragwerke gibt, die Knotenverbinder aufweisen, welche durch das mehr oder weniger intensive Ausnutzen von Kraftschluss und Formschluss und durch Teilung der Knotenverbinder montierbar sind, jedoch ist entweder durch sehr aufwendige Benutzung von Schraubverbindungen eine langwierige Montage in Kauf zu nehmen, durch die Notwendigkeit der Knotenverbinder eine Teilung der Tragelemente in Schüsse begrenzter Länge unerlässlich oder bei Vermeidung von Schraubverbindungen infolge erforderlicher Nachgiebigkeit der Knotenverbinder nur eine sehr geringe Festigkeit der Knotenverbindung zu erzielen.In summary, it can be said that there are lattice structures that have node connectors, which can be installed through the more or less intensive use of frictional locking and positive locking and by dividing the node connectors, but either due to the very complex use of screw connections, a lengthy installation is available to take, due to the necessity of the knot connector, a division of the support elements into wefts of limited length is essential, or to avoid very low strength of the knot connection due to the required flexibility of the knot connector when avoiding screw connections.
Auf keinen Fall wird mit den bekannten Ausbildungen eine Festigkeit der Knotenpunkte erzielt, die bei vorhandener Montierbarkeit dennoch dauerhaft eine Festigkeit garantiert, die denen geschweisster Knotenpunkte gleichzusetzen wäre.Under no circumstances is the strength of the nodes achieved with the known designs, which nevertheless guarantees, with the existing mountability, a strength that would be equivalent to that of welded nodes.
Der Erfindung liegt, ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Gitter-Leichttragwerk der eingangs genannten Art so auszubilden, dass es zerlegbare Knotenverbindungen aufweist, also wieder demontierbar ist, zugleich eine hohe Tragfestigkeit aufweist und die Nachteile der bisherigen Schweissverbindungen vermeidet.Based on this known prior art, the invention is based on the object of designing a lattice light-weight structure of the type mentioned at the outset in such a way that it can be dismantled has bonds, so it can be dismantled, at the same time has a high load-bearing capacity and avoids the disadvantages of the previous welded connections.
Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich das eingangs genannte Gitter-Leichttragwerk erfindungsgemäss dadurch, dass als innere Druckflächen nach innen vorspringende Bunde am Knotenverbinder angeordnet sind, die den Umfang der Vertikalelemente vollständig umschliessen, und dass zusätzlich auch die äusseren Druckflächen Vertiefungen, die Horizontaltragelemente korrespondierende Vorsprünge aufweisen, die im Formschluss ineinandergreifen.To achieve this object, the lattice light-weight structure mentioned at the outset is characterized according to the invention in that the inner pressure surfaces have inwardly projecting collars on the node connector which completely surround the circumference of the vertical elements, and in addition that the outer pressure surfaces also have depressions and the horizontal support elements have corresponding projections that interlock in a positive fit.
Das erfindungsgemäss ausgebildete Gitter-Leichttragwerk lässt sich durch Knotenverbinder erstellen, die einfach montiert werden können, weil sie aus zwei Halbschalen bestehen. Aus diesem Grund kann die Verbindung, falls erforderlich, auch wieder gelöst werden. Die hohe Festigkeit der Knotenverbinder wird dadurch gesichert, dass diese einerseits durch Formschluss und zusätzlich andererseits durch Kraftschluss mit den Vertikal- und Horizontaltragelementen verbunden sind. Dabei werden die Knotenverbinder so ausgebildet, dass sie im Bereich der Vertikaltragelemente, diese von aussen umschliessen, während sie in die Horizontaltragelemente einpressbarsind. Die Anschlussbereiche für die Vertikaltragelemente weisen Vorsprünge auf, die in entsprechende Löcher der Vertikaltragelemente formschlüssig einrasten, die Anschlussbereiche für die Horizontaltragelemente weisen Ausnehmungen auf, welche in entsprechende korrespondierende, nach innen vorspringende Vorsprünge oder Erhebungen der Horizontaltragelemente einrasten. Die neuen Knotenverbinder mit den entsprechend angepassten Vertikal- und Horizontaltragelementen lassen sich dadurch montieren, dass man die beiden Halbschalen zunächst um das Vertikaltragelement legt, mit dem Vorsprung oder den Vorsprüngen in das Loch des entsprechenden Vertikaltragelementes einrastet und alsdann das Horizontaltragelement aufpresst. Das zangenartige Umgreifen des Knotenverbinders durch das Horizontaltragelement hat zur Folge, dass die beiden Halbschalen mit entsprechender Kraft zusammengepresst werden. Diese Kraft wird auf den Anschlussbereich für das Vertikaltragelement übertragen, das nun seinerseits mit den Druckflächen zusätzlich kraftschlüssig am Vertikaltragelement anliegt. Wird das Horiontaltragelement nach dem Aufpressen leicht verdreht, so tritt seine nach innen vorspringende Erhebung in die Ausnehmung des Knotenverbinders ein und führt auch in diesem Bereich zu einer formschlüssigen Verbindung. Der Knotenverbinder ist nun sowohl mit dem Vertikaltragelement wie auch mit dem Horizontaltragelement sowohl formschlüssig als auch kraftschlüssig verbunden, er kann infolge des Formschlusses auch unter stärksten Belastungen nicht verrutschen oder auswandern, es sei denn, die Vorsprünge, die in entsprechende Löcher oder Vertiefungen eingreifen, werden abgeschert, also die Festigkeit des Materials überwunden, und es ist ein zuverlässig klapperfreier Sitz erzielt, weil der Kraftschluss Spiel ausschaltet. Es leuchtet ein, dass ein Gitter-Leichttragwerk, das auf diese Weise erstellt wird, infolge der Vermeidung von Schweissbeanspruchung höher statisch belastbar ist als eine Schweisskonstruktion. Darüber hinaus besteht der Vorteil, dass das Gitter-Leichttragwerk beliebig demontierbar und umbaubar ist.The lightweight lattice structure designed according to the invention can be created by means of node connectors which can be easily assembled because they consist of two half-shells. For this reason, the connection can also be released if necessary. The high strength of the node connectors is ensured by the fact that they are connected to the vertical and horizontal support elements on the one hand by positive locking and on the other hand by frictional connection. The node connectors are designed so that they surround them from the outside in the area of the vertical support elements, while they can be pressed into the horizontal support elements. The connection areas for the vertical support elements have projections which engage in a form-fitting manner in corresponding holes in the vertical support elements, the connection areas for the horizontal support elements have recesses which engage in corresponding corresponding, inwardly projecting projections or elevations of the horizontal support elements. The new node connectors with the correspondingly adapted vertical and horizontal support elements can be installed by first placing the two half-shells around the vertical support element, snapping them into the hole in the corresponding vertical support element and then pressing on the horizontal support element. The forceps-like gripping of the node connector by the horizontal support element has the result that the two half-shells are pressed together with the appropriate force. This force is transmitted to the connection area for the vertical support element, which in turn is now additionally non-positively connected to the vertical support element with the pressure surfaces. If the Horiontal support element is slightly twisted after being pressed on, its inwardly projecting elevation enters the recess of the node connector and also leads to a positive connection in this area. The node connector is now connected to both the vertical support element and the horizontal support element both positively and non-positively; due to the positive connection, it cannot slip or migrate, even under the heaviest loads, unless the projections, which engage in corresponding holes or recesses sheared, that is, the strength of the material is overcome, and a reliable rattle-free fit is achieved because the frictional connection eliminates play. It is obvious that a lattice lightweight structure that is created in this way can be subjected to a higher static load than a welded construction due to the avoidance of welding stress. In addition, there is the advantage that the lattice lightweight structure can be dismantled and converted as required.
Die Weiterbildung gemäss Anspruch 2 führt zu Montagevorteilen; denn im Anschlussbereich für die Vertikalstreben kann jede Halbschale ein gewisses Spiel im Vergleich zum Aussendurchmesser haben, wodurch sie sich leichter montieren lässt, und der Kraftschluss wird durch die nach innen vorspringenden Bunde an den axialen Enden erzeugt. Dies hat überdies den Vorteil, dass das Eindringen von Feuchtigkeit und Verunreinigungen unter Witterungseinfluss oder aufgrund ausgeführter Arbeiten sicher vermieden wird. Die Reduzierung des Druckkontaktes im Anschlussbereich für die Horizontaltragelemente auf die schmalen Längsrippen hat den Vorteil, dass das Aufpressen der Horizontaltragelemente auf die Knotenverbinder erleichtert wird.The further development according to
Gemäss Anspruch 3 haben die Vertikaltragelemente je Knoten wenigstens ein Loch und die Knotenverbinder an wenigstens einer Halbschale wenigstens einen in das Loch eingreifenden Einrastbolzen. Die Vertikaltragelemente können werksseitig bereits mit geeigneten Lochreihen versehen werden, um die unterschiedlichen Gitterkonstruktionen zu ermöglichen.According to
Den Formschluss zwischen Horizontaltragelementen und Knotenverbindern führen auf besonders vorteilhafte Weise Knotenverbinder der Weiterbildung nach Anspruch 4 herbei, denn durch den Anschlag wird die Aufpresstiefe der Horizontaltragelemente exakt definiert, und die vor eingepressten, quer verlaufenden, nach innen vorspringenden Knaggen der Horizontaltragelemente können dann bequem durch Drehen der Horizontaltragelemente in die Querausnehmungen in den Längsrippen einrasten.The positive connection between horizontal support elements and node connectors lead to node connectors of the development according to
Die Knotenverbinder können sehr vielseitig konfiguriert werden. Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 ist ein rechtwinkliges Kreuz als Grundkonzeption gewählt, wobei an einem Vertikaltragelement ein Knoten mit zwei gleichachsigen Horizontaltragelementen gebildet wird.The node connectors can be configured very versatile. In the embodiment according to
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 6 ist die Grundkonzeption des Knotenverbinders T-förmig, wobei an einem Vertikaltragelement ein einziges, rechtwinklig verlaufendes Horizontaltragelement angeschlossen werden kann. Um bei dieser Ausführung am Aussenende des Anschlussbereiches für das Vertikaltragelement die Umfangskräfte aufzunehmen, die durch das Aufpressen der Halbschalen auf das Vertikaltragelement entstehen und zum Aufweiten der Halbschalen führen können, sind im Bereich der Stossfuge jeweils hakenförmige Vorsprünge und dahinterliegende Vertiefungen, an jeder Halbschale je ein Vorsprung und je eine Vertiefung, vorgesehen, die korrespondierend zueinander angeordnet sind und bei montiertem Knotenverbinder ineinandergreifen. Auf diese Weise wird ein Ringschluss erreicht, der auf Umfangsspannungen hochbelastbar ist.In the embodiment according to
Obwohl für Gitter-Leichttragwerke gemäss der Erfindung die üblichen, d. h. bekannten schellenartigen Anschlusselemente für Diagonalstreben verwendet werden können, besteht auch die Möglichkeit, Knotenverbinder für Diagonalstreben gemäss Anspruch 7 auszugestalten, wobei auf wenige genormte Diagonalwinkel, z.B. 30 und 45° begrenzt werden kann. Die Diagonalstreben werden dann ähnlich wie die Horizontaltragelemente aufgepresst und eingerastet.Although the usual, ie. H. Known clamp-like connecting elements for diagonal struts can be used, there is also the possibility to design node connectors for diagonal struts according to claim 7, with a few standardized diagonal angles, e.g. 30 and 45 ° can be limited. The diagonal struts are then pressed on and engaged in a similar way to the horizontal support elements.
Für besonders stark auf Erschütterungen und andere dynamische Einflüsse belastete Gitter-Leichttragwerke ist die Weiterbildung gemäss Anspruch 8 gedacht. An dem bereits für die definierte Lage des Stirnendes des Horizontaltragelementes vorgesehenen Anschlag kann eine nach aussen vorspringende Schweissnase angeformt sein, die es ermöglicht, die jeweiligen Knotenverbinder mit den anschliessenden Horizontaltragelementen punktförmig zu verschweissen. Das punktförmige Verschweissen an dieser Stelle ist deshalb von Bedeutung, weil es ein Verdrehen der Horizontaltragelemente unter dynamischen Einflüssen und damit das Öffnen des Formschlusses zwischen dem Horizontaltragelement und dem Knotenverbinder zuverlässig verhindert. Trotz dieser Massnahme bleibt das Gitter-Leichttragwerk montierbar, zerlegbar und wird auch nicht thermisch gefährdet, denn eine punktförmige Schweissverbindung kann ohne Beeinträchtigung der Tragfähigkeit ausgeführt werden. Zur Demontage lässt sich eine punktförmige Schweissverbindung entweder mit Hammer und Meissel bzw. mechanischem Hammer oder mittels Trennscheibe wieder lösen, und die Teile des Gitter-Leichttragwerkes sind wieder voll verwendbar. _The further development according to
Auf diese Weise ist ein Gitter-Leichttragwerk in einer Ausführung geschaffen, die höchsten Belastungen sowohl in statischer als auch in dynamischer Hinsicht gewachsen ist, die beliebig variabel, d.h. demontierbar und in anderer Form wieder montierbar ist, die eine hohe Lebensdauer der Teile gewährleistet und die darüber hinaus schnelle und saubere Montage und Demontage gewährleistet.In this way, a lattice light-weight structure is created in a version that can withstand the highest loads in both static and dynamic terms and that is freely variable, i.e. can be disassembled and reassembled in a different form, which guarantees a long service life of the parts and which also ensures quick and clean assembly and disassembly.
Ausführungsbeispiele erfindungsgemäss ausgebildeter Gitter-Leichttragwerke und deren Bauelemente sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt: _ __
- Fig. 1 eine Ansicht eines Tragwerkmoduls in Gestalt eines ebenen Gitterelementes in Form einer Sprossenwand, welche zur symbolhaften Darstellung der Verwendung einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäss ausgebildeten Knotenverbinders über eine einzige Horizontalstrebe mit einer teilweise wiedergegebenen weiteren Sprossenwand verbunden ist;
- Fig. 2 zeigt in perspektivischer schematischer Zeichnung ein Fahrgerüst mit Vertikal-, Horizontal- und Diagonalstreben, welche erfindungsgemäss mittels des besonderen Knotenverbinders zusammengeschlossen sind;
- Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäss ausgebildeten Knotens;
- Fig. 4 zeigt den Knoten gemäss Fig. 3 in einer Schnittansicht gemäss der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3;
- Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäss ausgebildeten Knotenverbinders ohne angeschlossene Tragelemente;
- Fig. 6 zeigt eine Stirnansicht des Knotenverbinders gemäss Fig. 5, wobei eine Halbschale in vollen Linien, die zweite Halbschale strichpunktiert in Umrisslinien wiedergegeben ist;
- Fig. 7 zeigt eine Halbschale des Knotenverbinders in Schnittansicht bei Betrachtung längs der Schnittlinie VII-VII in Fig. 5.
- 1 shows a view of a supporting structure module in the form of a planar lattice element in the form of a rung wall, which is connected via a single horizontal strut to a partially reproduced further rung wall for the symbolic representation of the use of a further embodiment of the node connector designed according to the invention;
- Fig. 2 shows a perspective schematic drawing of a mobile scaffold with vertical, horizontal and diagonal struts, which are connected according to the invention by means of the special node connector;
- 3 shows a side view of a knot designed according to the invention;
- FIG. 4 shows the knot according to FIG. 3 in a sectional view according to the section line IV-IV in FIG. 3;
- 5 shows a side view of the node connector designed according to the invention without connected support elements;
- FIG. 6 shows an end view of the knot connector according to FIG. 5, one half shell being shown in full lines, the second half shell being shown in dash-dotted lines in outline lines;
- FIG. 7 shows a half-shell of the node connector in a sectional view when viewed along the section line VII-VII in FIG. 5.
Erfindungsgemäss ausgebildete Gitter-Leichttragwerke 1, die in Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt sind, bestehen aus Vertikaltragelementen 2 und Horizontaltragelementen 3. Bei räumlichen Strukturen, wie sie Fig. 2 zeigt, sind zusätzlich Diagonalstreben 4 vorgesehen. Die Horizontal-und Vertikaltragelemente 3 bzw. 2 wie auch die Diagonalstreben 4 bestehen bei Gitter-Leichttragwerken aus Metallrohren, wobei Stahl, vorzugsweise jedoch Leichtmetall als Werkstoff verwendet wird.Grid
Die Tragwerke müssen an Gitterknotenpunkten 5 mechanisch, statisch belastbar usw. verbunden werden. Hierzu dienen erfindungsgemäss Knotenverbinder 6, die in Fig. 1 und 2 lediglich schematisch dargestellt sind, damit die grundsätzliche Konfiguration derselben erkennbar ist. Einzelheiten der Knotenverbinder 6 zeigen die Fig. 3 bis 7.The structures must be connected mechanically, statically resilient, etc. at
Die Fig. 3 zeigt einen Knotenverbinder 6 in eingebautem Zustand, wobei zu ersehen ist, dass das Vertikaltragelement 2 vom Knotenverbinder 6 im Bereich des Knotens 5 von aussen muffenartig umschlossen wird, während das Horizontaltragelement 3 den Knotenverbinder 6 von aussen umschliesst. Weitere Einzelheiten zeigt die Fig. 4. Sie lässt erkennen, dass der Knotenverbinder 6 längs einer Trennebene oder -fuge 7, die mit den Längsmittellinien oder Längsachsen der Vertikal- und Horizontaltragelemente 2 bzw. 3 zusammenfällt, in zwei Halbschalen 8 und 9 getrennt ist. Es ist ferner zu erkennen, dass bei dem in Fig. 3 in seiner Grundkonfiguration T-förmigen Knotenverbinder 6 ein Anschlussbereich 10 für das Vertikaltragelement und ein Anschlussbereich 11 für das Horizontaltragelement ausgebildet sind, welche rechtwinklig kreuzende Systemachsen aufweisen.FIG. 3 shows a
Der Anschlussbereich 11 des Knotenverbinders 6 ist so ausgebildet, dass das Horizontaltragelement von aussen auf die beiden Halbschalen 8 und 9 bis zu einem definierten Anschlag 12 aufgepresst werden kann. Zu erkennen ist, dass in der Aussenoberfläche, d. h. der Druckfläche, mit welcher das Horizontaltragelement 3 an dem Knotenverbinder 6 anliegt, nahe am Anschlag 12 wenigstens eine Ausnehmung 13 vorgesehen ist, in welche gemäss Fig. 3 eine lageangepasste, nach innen vorspringende, eingeformte Knagge 14 eingreift. Auf diese Weise besteht zwischen dem Horizontaltragelement 3 und dem Knotenverbinder 6 durch das Aufpressen sowohl Kraftschluss als auch Formschluss, weil die Knagge bzw. Knaggen 14, die einander vorzugsweise diametral gegenüberstehen, in die Aussparung 13 einrasten.The
Derselbe Formschluss und Kraftschluss wird auch im Anschlussbereich 10 für das Vertikaltragelement 2 herbeigeführt. Der Kraftschluss entsteht durch das Aufpressen des Horizontaltragelementes 3, weil durch das Aufpressen beide Halbschalen 8 und 9 zangenartig zusammengepresst und damit von aussen muffenartig um das Vertikaltragelement 2 angelegt werden. Der Formschluss entsteht durch zwei einander diametral und rechtwinklig zur Systemachse des Anschlusses des Horizontaltragelementes 3 verlaufenden Achse durch sogenannte Einrastbolzen 15, die innenseitig an den jeweiligen Halbschalen 8 und 9 angeformt sind und in entsprechende Löcher 16 in der Wandung des Vertikaltragelementes 2 eingreifen.The same positive and non-positive connection is also brought about in the
Die Seitenansicht des Knotenverbinders 6 zeigt diesen ohne Horizontal- und Vertikaltragelemente 3, 2. Es ist zu erkennen, dass im Anschlussbereich 11 für die Horizontaltragelemente 3 der Kontakt mit dem umschliessenden Horizontaltragelement 3 auf vier einander umfänglich in gleichen Abständen jeweils kreuzförmig diametral gegenüberstehenden Längsrippen 21 beschränkt ist und dass die Ausnehmung 13 durch eine Quernut in zwei einander diametral gegenüberstehenden Längsrippen ausgebildet ist und sich gegebenenfalls auch noch seitlich etwas über den Bereich der Längsrippen 21 hinaus erstreckt. Auch in dem Bereich des Knotenverbinders 6, der das Vertikaltragelement 2 umschliesst und dessen Systemachse rechtwinklig zum Anschlussbereich 11 verläuft, ist der Druckkontakt zwischen dem Vertikaltragelement und dem Knotenverbinder 6 auf schmale Druckflächen 22 reduziert, die gemäss Fig. 7 durch schwach nach innen vorspringende Bunde 17 geschaffen werden. Die Bunde 17 liegen an den axialen Enden des Anschlussbereiches 10 und ermöglichen, dass der innerhalb dieser Bunde 17 liegende Bereich in bezug auf das Vertikaltragelement 2 ein gewisses Übermass oder Spiel haben kann, das einerseits die Toleranzen vergrössert und andererseits die Montage erleichtert.The side view of the
Um bei der T-förmigen Konfiguration gemäss Fig. 3 bis 7 die nach Aufpressen des Horizontaltragelementes 3 im Anschlussbereich 10 entstehenden hohen Umfangsspannungen im Bereich der Stossfuge 7 aufzunehmen, weisen die beiden Halbschalen 8 und 9 auf der dem Anschlussbereich abgekehrten Seite an der Stossfuge 7 jeweils einen hakenförmigen Vorsprung 18 und dahinterliegend eine Ausnehmung 19 auf, deren Orientierung parallel zur Stossfuge und auch symmetrisch zur Stossfuge gewählt ist. Wie die Fig. 6 zeigt, greifen hakenförmiger Vorsprung 18 und Vertiefung 19 ineinander ein und schliessen die beiden Halbschalen 8 und 9 ringförmig zusammen, so dass hohe Umfangsspannungen ohne die Gefahr des Aufweitens der Halbschalen 8, 9 unter Pressdruck aufgenommen werden können.3 to 7 in the T-shaped configuration according to FIGS. 3 to 7 absorb the high circumferential stresses in the area of the butt joint 7 after the
Bei kreuzförmigen Knotenverbindern 6, die in den Einzelheiten nicht dargestellt sind, ist die hakenförmige Verbindung 18, 19 entbehrlich, weil der zweite Anschlussbereich 11 für eine weitere Horizontalstrebe den Ringschluss für den Anschlussbereich 10 sichert, welcher die Vertikalstrebe umschliesst.In the case of
Nicht gezeigt ist ausserdem die in Fig. 2 erkennbare alternative Ausgestaltung eines Knotenverbinders 6, bei welchem der Anschlussbereich 11 nicht im rechten, sondern in einem schiefen Winkel zur Längsachse des Anschlussbereiches 10 verläuft, derart, dass eine Diagonalstrebe 4 ähnlich wie ein Horizontaltragelement 3 aufgepresst werden kann. Derartige Diagonal-Knotenverbinder 6 können in wenigen bevorzugten Winkelausführungen gefertigt werden, es können aber auch herkömmliche schellenartige Diagonalstrebenanschlüsse verwendet werden, bei denen zwei Halbschalen durch Schraube und Mutter zusammengepresst werden und die Verbindung sichern. Derartige Verbindungen sind jedoch insbesondere bei dynamischer Belastung eines Gitter-Leichttragwerkes 1 kontroll- und wartungsbedürftig.Also not shown is the alternative embodiment of a
Der Knotenverbinder 6 weist gemäss Fig. 5 im Bereich des Anschlages 12 zusätzlich noch eine Schweissnase 20 auf, die es ermöglicht, das aufgeschobene Horizontaltragelement 3, gegebenenfalls die Diagonalstrebe 4, durch eine punktförmige Verschweissung zusätzlich zu sichern. Diese Schweissverbindung ist für die mechanische Tragfähigkeit unbeachtlich, weil sie zunächst fern vom hochbelasteten Vertikaltragelement 2 liegt, beim Erstellen auch nur geringe Hitze in die Umgebung ausstrahlt und keine umfassenden Gefügeveränderungen verursachen kann. Darüber hinaus lässt sich eine derartige punktförmige Schweissverbindung mittels Trennscheibe oder auf andere Art wieder leicht lösen, so dass die Montierbarkeit und Variationsmöglichkeit der erfindungsgemäss ausgebildeten Gitter-Leichttragwerke 1 auch bei Sicherung durch Schweiss-Punktverbindungen gegeben ist. Die zusätzliche Schweiss-Punktverbindung im Bereich des Anschlusses der Horizontalstreben 3 bzw. Diagonalstreben 4 hat den Vorteil, dass sie hohe dynamische Belastungen aufzunehmen gestattet, denn lediglich ein Verdrehen des Horizontaltragelementes 3 oder der Diagonalstrebe 4 wäre die Möglichkeit, die Knotenverbindung zu lösen, denn nur durch Verdrehen dieser Elemente kann die Rastnase 14 aus der Ausnehmung 13 heraustreten und erst dann, wenn dieser Formschluss aufgehoben wäre, bietet sich die Möglichkeit, dass sich der Kraftschluss zwischen Knotenverbinder 6 und dem jeweiligen Horizontaltragelement 3 bzw. der Diagonalstrebe 4 löst.According to FIG. 5, the
Gegenüber bekannten, im Gerüstbau gebräuchlichen Eck- oder Knotenverbindern, ist die beschriebene Ausführung des Gitter-Leichttragwerkes erheblich überlegen, weil diese bekannten Ausführungen entweder als Schellenverbindungen konstruiert sind, die durch Schraube und Mutter zusammengehalten werden müssen, oder aber als Loch- und Steckverbindung ausgestaltet sind, die entweder hohe Präzision erfordern oder nur klappernden Sitz gewährleisten und dennoch keine hohen Knotenkräfte aufnehmen, weil die Kombination von Form- und Reibschluss, wie sie bei dem beschriebenen Gitter-Leichttragwerk 1 erzielt wird, nicht verwirklicht werden kann.Compared to known corner or node connectors used in scaffolding, the described design of the lattice light-weight structure is considerably superior because these known designs are either designed as clamp connections that have to be held together by screw and nut, or are designed as a hole and plug connection , which either require high precision or only ensure a clattering fit and still do not absorb high knot forces because the com Combination of positive and frictional connection, as it is achieved in the lattice
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