EP0158950B1 - Mastartige, räumliche Fachwerkstruktur - Google Patents

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EP0158950B1
EP0158950B1 EP85104204A EP85104204A EP0158950B1 EP 0158950 B1 EP0158950 B1 EP 0158950B1 EP 85104204 A EP85104204 A EP 85104204A EP 85104204 A EP85104204 A EP 85104204A EP 0158950 B1 EP0158950 B1 EP 0158950B1
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EP
European Patent Office
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framework structure
framework
structure according
cable
longitudinal members
Prior art date
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EP85104204A
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EP0158950A2 (de
EP0158950A3 (en
Inventor
Arno Pabsch
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.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
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    • E04B2001/1984—Three-dimensional framework structures characterised by the grid type of the outer planes of the framework rectangular, e.g. square, grid
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    • E04B2001/1981—Three-dimensional framework structures characterised by the grid type of the outer planes of the framework
    • E04B2001/1987—Three-dimensional framework structures characterised by the grid type of the outer planes of the framework triangular grid

Definitions

  • the invention relates to a mast-like, spatial framework structure according to the preamble of claim 1.
  • a known truss structure of the type mentioned (US-A 30 11 586) two flat trusses are arranged opposite one another.
  • the third side is formed by struts which carry bushes in the area of the truss nodes, with which they are pivotally mounted on the adjacent longitudinal members of the two flat trusses.
  • the struts are in turn connected at one end to sleeves pivotally mounted on the adjacent longitudinal beam of one of the flat trusses.
  • the opposite ends carry releasable connecting means with which they can be connected to the corresponding longitudinal member of the other truss.
  • This truss structure can be folded like a leporello to a width corresponding to the width of the flat trusses forming one side of the structure. During assembly, they are brought to a square cross-section by inserting rigid end plates.
  • Mast-like, spatial framework structures with a square cross-section appear expedient for the creation of larger spatial structures in earth orbits.
  • the object of the invention is to develop a truss structure that largely meets the requirements of a small transport volume, an extremely low weight and easy assembly in the orbit.
  • the truss structure designed according to the invention can be transported flat folded into the room and can be brought into its final shape by actuating the tensioning rope, in which it has a high stability.
  • a truss structure is shown schematically in the folded state.
  • the spatial truss structure has four strut trusses 2, 4 and 6, 8 of the same height H, the compartments of which are preferably designed as isosceles triangles.
  • the strut trusses each have parallel longitudinal beams 10, 12, between which the struts 12 are arranged at an angle of 60 °.
  • the connection nodes are not shown in detail in FIG. 1.
  • the strut trusses are each connected to one another on their longitudinal beams 10 and 12 via articulated connections 16, 18 which are arranged in the region of the nodes.
  • the longitudinal beams 10, 12 and the struts 14 are wound CFRP tubes and the nodes are also wound as tubular bodies using CFRP technology.
  • the pipe elements are glued to the nodes.
  • Such a structure has a high strength with an extremely low weight.
  • the tubular structure can be seen from FIGS. 2 to 4.
  • two strut trusses 2, 6 and 4, 8 are connected to each other via the articulated connections 16 and 18 so that two adjacent strut trusses 2 and 6 or 4 and 8 are stretched and these two are arranged stretched Couples lie directly on top of each other.
  • tension cables 20 are arranged, the fixed length of which corresponds to the diagonals of the truss structure in the unfolded state. They are held on tabs on the hinge pin, which will be described in more detail below.
  • U-shaped tabs 24, 26 are in each case on the hinge pins of the hinge connections 16 which are on the outside in the folded state pivoted.
  • lugs 24 on one side is mounted a guide roller 28, while the tabs 26 on the opposite side two independent Uml 'enkrollen 30, are rotatably mounted 32 which, as shown in the drawing, preferably independently on parallel axes from each other, are arranged, but can also be rotatably mounted on a common axle pin.
  • the tensioning cable 22 is guided between the individual nodes along one of the supports 10 of the strut trusses 6 and 8 that are located outside in the folded position.
  • the tensioning cable is guided across the roles of the tabs 26 across the roll of the opposite tab 24 and from there back to the structure. In this way, a two-strand bottle is formed. In this way, the tensioning rope extends across the structure in the area of preferably all nodes.
  • the flat-folded structure is unfolded, as can be seen from the sequence of the illustrations in FIGS. 2, 3 and 4.
  • the deployment movement is complete when the fixed cables are stretched.
  • the quadrangular, preferably square, cross-sectional shape according to FIG. 4 is reached.
  • the tensioning rope is then fixed by locking the drum or using a locking mechanism.
  • the two-strand bottle guide of the tensioning rope achieves a high tensioning force in the diagonal of the truss structure with low tensile force on the rope. Since this tension is absorbed by two strands of rope, the rope as a whole can be made relatively thin and therefore of low mass. With a truss height H of 2 m, the tensioning rope can have a diameter of 2 mm, for example.
  • the truss structures formed in the manner described preferably form individual sections from which longer truss structures can be created by stringing them together, from which in turn frame-shaped structures can be constructed.
  • the individual strut trusses can, as shown in dashed lines in Fig. 1, be closed at their ends by vertical supports 3, so that individual shots are formed in this way, a plurality of which can be put together.
  • free pipe ends can also be provided at one end, which can be inserted during assembly into appropriately designed node connections of a structural section to be connected.
  • a plurality of collapsed shots can also be connected to one another in a pivotable manner, the connection advantageously being made like a leporello with more than two structures.
  • the connections can be designed such that the individual structures connected in this way are automatically unfolded and, if necessary, are still connected to one another in the folded state when the stretched position is reached.
  • the longitudinal connection can then be made, for example, by means of longitudinal tensioning cables which are guided within the longitudinal beams.
  • the entire structure of several structure sections can then be unfolded by means of the tensioning cable, which can also be guided over several structure sections. Then the longitudinal tension cables in the longitudinal beams can be brought to the final tension and locked.
  • FIGS. 5 and 6a and 6b show a preferred embodiment of an articulated connection, specifically one of the articulated connections 16 between the longitudinal members 10 which are on the outside in the folded state.
  • the articulated connection 16 lies in the region of two opposite node elements 36, 38. These node elements have continuous Socket sections 40, 42 in the area of the side members into which the tubular elements of the side members are inserted and glued. At an angle of 30 ° to the vertical then connection sleeves 44, 46 are provided at each node, which are wound in one piece with the pipe sleeves 40.
  • the two node elements 36 and 38 are further provided with hinge plates 48, 50 in the region of their ends.
  • These hinge straps have hinge bushings 52 which are held in contact with winding strands on the outer circumference of the pipe sleeve 40.
  • the hinge bushings can also be formed in shaped pieces which are wrapped by the winding strand.
  • the axis of the joint bushings lies at an angle a, which corresponds to half the swivel angle of the joint, to the perpendicular through the plane E of the nodes.
  • the winding strands are wound in one work step with the truss knot.
  • Two such link plates 48, 50 are provided at each end of the knot.
  • the hinge pin extends over the entire length.
  • Further bearing bushes can be provided in the central region of the knot, as indicated by the winding strand 56 in FIG. 6b.
  • the hinge axis lies at a distance D from the axis of the sleeve sections 40, 42 and thus the tubular longitudinal beam 10.
  • the U-shaped hinge bracket 24 or 26 is pivotably mounted on a continuous hinge pin 60. 5 and 6a and 6b, this is the tab 26 with the two profiled pulleys 30 and 32, which are spaced apart from one another on parallel axle bolts 31. If a central articulated connection is also provided, the tab 26 can overlap this articulated connection in a bridge-like manner . Spacers 58 can also be arranged on the hinge pin 60 for axially fixing the tab 26. The tensioning cable is guided laterally through the legs of the tabs.
  • the packing height of the folded structure is determined by the thickness of the tabs 26 between the nodes.
  • the outer contour of the tab of the outer contour of the knots can be adapted, for example, by forming a concave constriction 54 on both sides in the longitudinal direction in the region in which it lies between the knots when the structure is folded. The two legs can lie directly against each other at the deep point of the constriction. The distance D is determined accordingly.
  • the tab 24 is mounted on the articulated connection on the opposite side of the structure.
  • the tab is only provided with a deflection roller.
  • the fixed cables can be provided with thimbles or the like at their ends, and a U-shaped fastening tab can then be provided, into which the thimble is inserted and fixed by a plug pin.
  • These fastening tabs can be pivoted in the same way on the articulated connections 18, which are otherwise formed in the same way on the nodes as the articulated connections 16.
  • FIG. 7 shows two adjacent strut trusses that lie next to each other in the folded position, that is to say trusses 2 and 6 or 4 and 8.
  • the two other trusses are not shown in order to achieve greater clarity. They are articulated in the nodes 36 and 38 of the two strut trusses 2 and 6.
  • the fixed tensioning cables 20 are only hinted at. In the unfolded position, as shown in FIG. 4, they are stretched taut between the articulated connections between the strut trusses 2 and 4 or 6 and 8.
  • deployable sun wings can be mounted so that the spatial transport volume is not increased.
  • preassembled units can create large areas of sun wing fields within a closed frame structure formed by truss structures of the described space.
  • the arrangement of the solar wings can and should thereby he f ol gene that occurs due to one-sided loading shear forces are transmitted via the fixed rope diagonals on the other structure.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine mastartige, räumliche Fachwerkstruktur nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Bei einer bekannten Fachwerkstruktur der genannten Art (US-A 30 11 586) sind zwei ebene Fachwerke einander gegenüberliegend angeordnet. Die dritte Seite wird durch Streben gebildet, die im Bereich der Fachwerkknoten Buchsen tragen, mit denen sie auf den angrenzenden Längsträgern der beiden ebenen Fachwerke schwenkbar gelagert sind. Auf der vierten Seite sind die Streben wiederum an einem Ende mit schwenkbar auf dem angrenzenden Längsträger eines der ebenen Fachwerke gelagerten Buchsen verbunden. Die gegenüberliegenden Enden tragen lösbare Verbindungsmittel, mit denen sie mit dem entsprechenden Längsträger des anderen Fachwerkes verbindbar sind. Diese Fachwerkstruktur ist leporelloartig auf eine Breite entsprechend der jeweils eine Seite der Struktur bildenden Breite der ebenen Fachwerke zusammenlegbar. Bei der Montage werden sie durch Einsetzen formsteifer Endplatten auf einen quadratischen Querschnitt gebracht.
  • Mastartige, räumliche Fachwerkstrukturen mit viereckigem Querschnitt erscheinen zweckmäßig für die Erstellung von größeren Raumstrukturen in Erdumlaufbahnen. Hier stellt sich das Problem, derartige Strukturen mit einem möglichst geringen Transportvolumen in die Umlaufbahn zu befördern und möglichst automatisch in der Umlaufbahn zu montieren.
  • Es sind mastartige, räumliche Fachwerkstrukturen für die Erstellung von Raumstrukturen in Erdumlaufbahnen bekannt (DE-OS 29 47 656), bei denen die Längsträger über Stützen miteinander verbunden sind, die in sich faltbar und mit den Längsträgern gelenkig verbunden sind. Es sind dabei Federn vorgesehen, die die Querstreben in Streckstellung bringen und dabei die Fachwerkstruktur entfalten. Eine solche Konstruktion erfordert eine Vielzahl von Gelenken, mit denen die angestrebte Leichtbauweise schwer zu realisieren ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fachwerkstruktur zu entwickeln, die möglichst weitgehend die Forderungen eines geringen Transportvolumens, eines extrem geringen Gewichtes und einer leichten Montage in der Umlaufbahn erfüllt.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung ausgehend von einer mastartigen, räumlichen Fachwerkstruktur der gattungsgemäßen Art gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 herausgestellten Merkmale.
  • Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die erfindungsgemäß ausgebildete Fachwerkstruktur läßt sich flach zusammengelegt in den Raum transportieren und kann dort durch Betätigung des Spannseiles in ihre endgültige Form gebracht werden, in der sie eine hohe Stabilität aufweist.
  • Die Erfindung ist in der Zeichnung mit einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.
    • Fig. 1 zeigt in Draufsicht schematisch einen Abschnitt einer Fachwerkstruktur gemäß der Erfindung im zusammengefalteten Zustand.
    • Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 1.
    • Fig. 3 zeigt im gleichen Schnitt die Struktur in einem Zwischenstadium während des Auseinanderfaltens.
    • Fig. 4 zeigt im gleichen Schnitt die vollständig entfaltete Struktur.
    • Fig. 5 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch einen Knoten im entfalteten Zustand der Struktur im Bereich der Längsträger, an denen das Spannseil angreift.
    • Fig. 6a zeigt einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 5.
    • Fig. 6b zeigt einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 5.
    • Fig. 7 zeigt perspektivisch zwei benachbarte Strebenfachwerke im entfalteten Zustand nach Fig. 4.
  • In Fig. 1 ist eine Fachwerkstruktur im zusammengefalteten Zustand schematisch wiedergegeben. Die räumliche Fachwerkstruktur weist vier Strebenfachwerke 2, 4 und 6, 8 gleicher Höhe H auf, deren Fächer vorzugsweise als gleichschenklige Dreiecke ausgebildet sind. Die Strebenfachwerke weisen jeweils parallele Längsträger 10, 12 auf, zwischen denen unter einem Winkel von 60° die Streben 12 angeordnet sind. Die Verbindungsknoten sind in Fig. 1 nicht im Detail dargestellt. Die Strebenfachwerke sind jeweils an ihren Längsträgern 10 und 12 über Gelenkverbindungen 16,18 miteinander verbunden, die im Bereich der Knoten angeordnet sind.
  • Die Längsträger 10, 12 und die Streben 14 sind gewickelte CFK-Rohre und auch die Knoten sind als rohrförmige Körper in CFK-Technik gewickelt. Die Rohrelemente sind jeweils mit den Knoten verklebt. Eine derartige Struktur hat bei extrem geringem Gewicht eine hohe Festigkeit. Die rohrförmige Struktur ist aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt, sind jeweils zwei Strebenfachwerke 2, 6 und 4, 8 über die Gelenkverbindungen 16 bzw. 18 so miteinander verbunden, daß jeweils paarweise zwei benachbarte Strebenfachwerke 2 und 6 bzw. 4 und 8 gestreckt liegen und diese beiden gestreckt angeordneten Paare unmittelbar aufeinander liegen. Zwischen den Gelenkverbindungen 18 in der Mitte zwischen den Trägern 12, die im gestreckten Zustand der Strebenfachwerke 2 und 6 bzw. 4 und 8 nebeneinander liegen, sind Spannseile 20 angeordnet, deren fixe Länge der Diagonalen der Fachwerkstruktur im entfalteten Zustand entspricht. Sie sind über Laschen auf den Gelenkbolzen gehaltert, die weiter unten im einzelnen noch zu beschreiben sein wird.
  • Auf den Gelenkbolzen der im zusammengefalteten Zustand außen liegenden Gelenkverbindungen 16 sind jeweils U-förmige Laschen 24, 26 schwenkbar gelagert. In den Laschen 24 auf der einen Seite ist eine Umlenkrolle 28 gelagert, während in den Laschen 26 auf der gegenüberliegenden Seite zwei voneinander unabhängige Uml'enkrollen 30, 32 drehbar gelagert sind, die, wie in der Zeichnung dargestellt, vorzugsweise auf parallelen Achsen unabhängig voneinander angeordnet sind, aber auch auf einem gemeinsamen Achsbolzen drehbar gelagert sein können.
  • Das Spannseil 22 wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen den einzelnen Knoten längs einem der in der zusammengefalteten Stellung außen liegenden Träger 10 der Strebenfachwerke 6 und 8 geführt. Über die Rollen der Laschen 26 wird das Spannseil quer zu der Struktur über die Rolle der gegenüberliegenden Lasche 24 und von dort zurückgeführt. Auf diese Weise wird eine zweisträngige Flasche gebildet. Das Spannseil erstreckt sich auf diese Weise im Bereich vorzugsweise aller Knoten jeweils quer durch die Struktur.
  • Durch Einziehen des Spannseiles 22, beispielsweise über eine an der Struktur angeordnete Winde, wird die flach zusammengefaltete Struktur entfaltet, wie aus der Folge der Darstellungen der Fig. 2, 3 und 4 ersichtlich. Die Entfaltungsbewegung ist abgeschlossen, wenn die festen Seilzüge gestreckt sind. Dann ist die viereckige, vorzugsweise quadratische Querschnittsform nach Fig. 4 erreicht. Das Spannseil wird dann durch Arretieren der Trommel oder über ein Gesperre festgelegt. Durch die zweisträngige Flaschenführung des Spannseiles wird bei geringer Zugkraft auf das Seil eine hohe Spannkraft in der Diagonalen der Fachwerkstruktur erreicht. Da diese Spannung von zwei Seilsträngen aufgenommen wird, kann das Seil insgesamt relativ dünn und damit mit geringer Masse ausgeführt sein. Bei einer Fachwerkhöhe H von 2 m kann das Spannseil beispielsweise einen Durchmesser von 2 mm haben.
  • Die in der beschriebenen Weise ausgebildeten Fachwerkstrukturen bilden vorzugsweise einzelne Schüsse, aus denen längere Fachwerkstrukturen durch Aneinanderreihen erstellbar sind, aus denen wiederum rahmenförmige Strukturen aufbaubar sind.
  • Die einzelnen Strebenfachwerke können, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt, an ihrem Ende durch senkrechte Stützen 3 abgeschlossen sein, so daß auf diese Weise einzelne Schüsse gebildet werden, von denen jeweils eine Mehrzahl zusammengefügt werden kann. Es können aber auch an einem Ende freie Rohrenden vorgesehen sein, die bei der Montage in entsprechend ausgebildete Knotenanschlüsse eines anzuschließenden Strukturschusses einführbar sind. Mehrere zusammengelegte Schüsse können auch schwenkbar miteinander verbunden sein, wobei die Verbindung bei mehr als zwei Strukturen zweckmäßigerweise leporelloartig erfolgt. Die Verbindungen können dabei so ausgebildet sein, daß die einzelnen so verbundenen Strukturen automatisch entfaltet werden und gegebenenfalls noch im zusammengefalteten Zustand bei Erreichen der gestreckten Lage miteinander verbunden werden. Die Längsverbindung kann dann beispielsweise durch Längsspannseile erfolgen, die innerhalb der Längsträger geführt sind. Die gesamte Struktur aus mehreren Strukturschüssen kann dann mittels des Spannseiles, das auch über mehrere Strukturschüsse geführt sein kann, entfaltet werden. Anschließend lassen sich die in den Längsträgern liegenden Längsspannseile auf die Endspannung bringen und verriegeln.
  • In den Figuren 5 sowie 6a und 6b ist eine bevorzugte Ausbildung einer Gelenkverbindung dargestellt, und zwar einer der Gelenkverbindungen 16 zwischen den im zusammengefalteten Zustand außen liegenden Längsträgern 10. Die Gelenkverbindung 16 liegt im Bereich von zwei gegenüberliegenden Knotenelementen 36, 38. Diese Knotenelemente weisen durchgehende Muffenabschnitte 40, 42 im Bereich der Längsträger auf, in die die Rohrelemente der Längsträger eingeführt und verklebt sind. Unter einem Winkel von 30° gegen die Senkrechte sind dann an jedem Knoten Anschlußmuffen 44,46 vorgesehen, die in einem Stück mit den Rohrmuffen 40 gewickelt sind.
  • Die beiden Knotenelemente 36 und 38 sind weiter im Bereich ihrer Enden mit Gelenklaschen 48, 50 versehen. Diese Gelenklaschen weisen Gelenkbuchsen 52 auf, die über Wickelstränge am äußeren Umfang der Rohrmuffe 40 in Anlage gehalten werden. Die Gelenkbuchsen können auch in Formstücken ausgebildet sein, die durch den Wickelstrang eingewickelt werden. Die Achse der Gelenkbuchsen liegt unter einem Winkel a, der dem halben Schwenkwinkel des Gelenkes entspricht, zur Senkrechten durch die Ebene E der Knoten. Die Wickelstränge werden in einem Arbeitsgang mit dem Fachwerkknoten gewickelt. Es sind an jedem Ende des Knotens jeweils zwei solcher Gelenklaschen 48, 50 vorgesehen. Der Gelenkbolzen erstreckt sich dabei über die gesamte Länge. Weitere Lagerbuchsen können im mittleren Bereich des Knotens vorgesehen werden, wie in Fig. 6b durch den Wickelstrang 56 angedeutet. Die Gelenkachse liegt in einem Abstand D von der Achse der Muffenabschnitte 40, 42 und damit der rohrförmigen Längsträger 10.
  • Auf einem durchgehenden Gelenkbolzen 60 ist die U-förmige Scharnierlasche 24 bzw. 26 schwenkbar gelagert. Bei der Darstellung nach Fig. 5 sowie 6a und 6b ist dies die Lasche 26 mit den beiden auf parallelen Achsbolzen 31 im Abstand voneinander liegenden profilierten Seilrollen 30 bzw. 32. Falls auch eine mittlere Gelenkverbindung vorgesehen wird, kann die Lasche 26 diese Gelenkverbindung brückenartig übergreifen. Es können weiter Distanzstücke 58 zur axialen Festlegung der Lasche 26 auf dem Gelenkbolzen 60 angeordnet sein. Durch die Schenkel der Laschen wird das Spannseil seitlich geführt.
  • Die Packungshöhe der zusammengefalteten Struktur wird durch die Dicke der Laschen 26 zwischen den Knoten bestimmt. Um diese klein zu halten, kann die Außenkontur der Lasche der Außenkontur der Knoten beispielsweise dadurch angepaßt werden, daß sie in dem Bereich, in dem sie bei zusammengefalteter Struktur zwischen den Knoten liegt, beidseitig in Längsrichtung mit einer konkaven Einschnürung 54 ausgebildet wird. Die beiden Schenkel können hier an der tiefen Stelle der Einschnürung unmittelbar aneinanderliegen. Entsprechend wird der Abstand D festgelegt.
  • In gleicher Weise wie die Lasche 26 ist die Lasche 24 auf der Gelenkverbindung auf der gegenüberliegenden Seite der Struktur gelagert. Hier ist die Lasche jedoch lediglich mit einer Umlenkrolle versehen.
  • Die festen Seilzüge können an ihren Enden mit Seilkauschen oder dergleichen versehen sein, und es kann dann wiederum eine U-förmige Befestigungslasche vorgesehen werden, in die die Seilkausche eingeführt und durch einen Steckbolzen festgelegt wird. Diese Befestigungslaschen sind in gleicher Weise auf den Gelenkverbindungen 18 schwenkbar, die im übrigen in gleicher Weise an den Knoten ausgebildet sind wie die Gelenkverbindungen 16.
  • Einzelheiten der Ausbildung der Strebenfachwerke und der Knotenelemente sind aus der perspektivischen Ansicht nach Fig. 7 ersichtlich. Fig. 7 zeigt zwei benachbarte Strebenfachwerke, die in der zusammengefalteten Lage nebeneinanderliegen, also die Fachwerke 2 und 6 bzw. 4 und 8. Die beiden übrigen Fachwerke sind zur Erzielung einer größeren Klarheit nicht wiedergegeben. Sie sind jeweils in den Knoten 36 bzw. 38 der beiden Strebenfachwerke 2 und 6 angelenkt. Die festen Spannseile 20 sind lediglich angedeutet. Sie sind in der entfalteten Stellung, wie in Fig. 4 dargestellt, straff zwischen den Gelenkverbindungen zwischen den Strebenfachwerken 2 und 4 bzw. 6 und 8 gespannt.
  • In den Fachwerkfeldern einer Fachwerkstruktur der beschriebenen Art können beispielsweise entfaltbare Sonnenflügel so montiert sein, daß das räumliche Transportvolumen nicht vergrößert wird. Auf diese Weise lassen sich mit vormontierten Einheiten Sonnenflügelfelder großer Leistung innerhalb einer durch Fachwerkstrukturen der beschriebenen gebildeten geschlossenen Rahmenstruktur im Raum erstellen. Die Anordnung der Sonnenflügel kann und sollte dabei so erfol- gen, daß durch einseitige Belastung auftretende Schubkräfte über die festen Seildiagonalen auf die übrige Struktur übertragen werden.

Claims (7)

1. Mastartige, räumliche Fachwerkstruktur mit konstantem viereckigem Querschnitt mit vier die Seiten der Fachwerkstruktur bildenden Strebenfachwerken, dadurch gekennzeichnet, daß vier gesonderte, aus Rohren und rohrförmigen Knoten aus faserverstärkten Kunststoffen erstellte Strebenfachwerke (2-8) vorgesehen sind, die über Gelenkverbindungen (16,18) an ihren Längsträgern (10, 12) so miteinander verbunden sind, daß sie flach derart zusammenfaltbar sind, daß jeweils zwei benachbarte Strebenfachwerke gestreckt auf den beiden gegenüberliegenden Strebenfachwerken aufliegen, daß zwischen den Längsträgern der gestreckten Fachwerke feste Seilzüge (20) angeordnet sind, die bei entfalteter Struktur eine Verspannung in einer der Diagonalen bilden und daß zwischen den anderen Längsträgern reibungsarme Seilumlenkungen (30) für ein Spannseil (22) so angeordnet sind, daß das Spannseil bei entfalteter Struktur eine Verspannung in der zweiten Diagonalen bildet, wobei sich das Spannseil zwischen den Umlenkpunkten jeweils entlang wenigstens einem der Längsträger erstreckt.
2. Fachwerkstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindungen (16, 18) im Bereich der Fachwerknoten (36, 381 angeordnet sind.
3. Fachwerkstruktur nach Anspruch 1 oder 2 mit gewickelten hohlen Fachwerkknoten, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (16, 18) jeweils paarweise mit Abstand angeordnete Laschen aufweisen (48, 50), die in einem Stück mit dem Fachwerkknoten (36, 38) gewickelt sind und die mit einem durchgehenden Gelenkbolzen (60) versehen sind.
4. Fachwerkstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Gelenklaschenpaaren (48, 50) auf dem Gelenkbolzen (60) U-förmige Laschen (24, 26) schwenkbar gelagert sind, zwischen deren Schenkeln die Seilumlenkungen (30) gelagert sind.
5. Fachwerkstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Ecke der Fachwerkstrukturen einzelne Seilumlenkungen und in der gegenüberliegenden Ecke zwei unabhängige Seilumlenkungen vorgesehen sind.
6. Fachwerkstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannseil (22) längs der Längsträger (10) in einer Ecke der Fachwerkstruktur und im Bereich der Knoten jeweils mit einer zweisträngigen Flasche diagonal zum gegenüberliegenden Knoten geführt ist.
7. Fachwerkstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannseil (22) mäanderbandartig diagonal und abwechselnd längs der Längsträger geführt ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4211380A1 (de) * 1992-04-04 1993-10-07 Holzbau Amann Gmbh Bauelement zur Herstellung insbesondere von Baukörperkonturen
DK201170676A (en) * 2011-12-07 2013-06-08 Dong Energy Wind Power As Support structure for wind turbine and method of mounting such support structure
CN108374490A (zh) * 2018-01-12 2018-08-07 中建钢构有限公司 一种钢框架结构体系

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100314509A1 (en) 2003-04-02 2010-12-16 Conger Steven J Solar array support methods and systems
US8278547B2 (en) * 2003-04-02 2012-10-02 P4P Holdings Llc Solar array support methods and systems
US20080283112A1 (en) * 2003-04-02 2008-11-20 Conger Steven J Solar array support methods and systems
US8875450B2 (en) 2003-04-02 2014-11-04 P4P Holdings, LLC Solar array system for covering a body of water
US8381464B2 (en) * 2003-04-02 2013-02-26 P4P Holdings Llc Solar array support methods and systems
US8212140B2 (en) * 2003-04-02 2012-07-03 P4P, Llc Solar array support methods and systems
US7285719B2 (en) * 2003-04-02 2007-10-23 Solar Suspension Systems, Llc Solar array support methods and systems
US9564851B2 (en) * 2003-04-02 2017-02-07 P4P Holdings, LLC Solar array support methods and systems
US8429861B2 (en) * 2003-04-02 2013-04-30 P4P Holdings Llc Solar array support methods and systems
USD605585S1 (en) 2003-06-25 2009-12-08 Solar Suspension Systems, Llc Solar array
USD649112S1 (en) 2003-06-25 2011-11-22 P4P Holdings, LLC Solar array
WO2005021882A1 (en) * 2003-09-03 2005-03-10 National University Of Singapore Deployable structures
US7694486B2 (en) * 2003-12-12 2010-04-13 Alliant Techsystems Inc. Deployable truss having second order augmentation
US7779599B2 (en) 2004-03-31 2010-08-24 Safway Services, Llc Articulating work platform support system, work platform system, and methods of use thereof
US8042305B2 (en) * 2005-03-15 2011-10-25 Alliant Techsystems Inc. Deployable structural assemblies, systems for deploying such structural assemblies
US7694465B2 (en) * 2005-04-08 2010-04-13 Alliant Techsystems Inc. Deployable structural assemblies, systems for deploying such structural assemblies and related methods
US8123001B1 (en) 2008-03-18 2012-02-28 Paul Kristen, Inc. Modular platform/ scaffolding
CA2729025A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Tensol Power, Llc Solar array support methods and systems
CN101787732B (zh) * 2010-02-11 2011-08-17 清华大学 一种斜拉多层框架结构及其施工控制方法
USD664916S1 (en) 2011-06-21 2012-08-07 P4P Holdings, LLC Solar array
USD679242S1 (en) 2011-12-06 2013-04-02 P4P Holdings, LLC Solar array
WO2013083802A2 (en) * 2011-12-07 2013-06-13 Dong Energy Wind Power A/S Support structure for wind turbine and method of mounting such support structure
US20150376906A1 (en) * 2014-06-30 2015-12-31 Aluma Systems Inc. Collapsible structure for vessel having interior sloping wall

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3011586A (en) * 1958-10-07 1961-12-05 Jr John E Harvey Fold-up tower section
US3486279A (en) * 1967-11-30 1969-12-30 Nasa Deployable lattice column
US3564789A (en) * 1968-12-09 1971-02-23 Ryan Aeronautical Co Extendable-retractable box beam
DE1927728A1 (de) * 1969-05-30 1970-12-23 Astro Res Corp Auseinanderziehbare Gittersaeule
CA957819A (en) * 1972-05-23 1974-11-19 Gerard C. J. Soisson Three-dimensional deployable and collapsible structures
US3771274A (en) * 1972-05-30 1973-11-13 Gen Dynamics Corp Expandable retractable structure
DE2947656A1 (de) * 1979-11-27 1981-07-23 Erno Raumfahrttechnik Gmbh, 2800 Bremen Faltbares fachwerkbauteil
US4334391A (en) * 1980-04-21 1982-06-15 Astro Research Corporation Redundant deployable lattice column

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4211380A1 (de) * 1992-04-04 1993-10-07 Holzbau Amann Gmbh Bauelement zur Herstellung insbesondere von Baukörperkonturen
US5390452A (en) * 1992-04-04 1995-02-21 Lignotrend Holzblocktafel Systeme Gmbh Modular building block
DK201170676A (en) * 2011-12-07 2013-06-08 Dong Energy Wind Power As Support structure for wind turbine and method of mounting such support structure
CN108374490A (zh) * 2018-01-12 2018-08-07 中建钢构有限公司 一种钢框架结构体系

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Publication number Publication date
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DE3576978D1 (de) 1990-05-10

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