EP0191426B1 - Raumfachwerk - Google Patents

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EP0191426B1
EP0191426B1 EP86101584A EP86101584A EP0191426B1 EP 0191426 B1 EP0191426 B1 EP 0191426B1 EP 86101584 A EP86101584 A EP 86101584A EP 86101584 A EP86101584 A EP 86101584A EP 0191426 B1 EP0191426 B1 EP 0191426B1
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EP
European Patent Office
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bodies
frame structure
space frame
structure according
elements
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EP86101584A
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English (en)
French (fr)
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EP0191426A2 (de
EP0191426A3 (en
Inventor
Friedrich B. Dipl.-Ing. Grimm
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Schueco International GmbH and Co
Original Assignee
Schueco International GmbH and Co
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Publication date
Application filed by Schueco International GmbH and Co filed Critical Schueco International GmbH and Co
Priority to AT86101584T priority Critical patent/ATE44792T1/de
Publication of EP0191426A2 publication Critical patent/EP0191426A2/de
Publication of EP0191426A3 publication Critical patent/EP0191426A3/de
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Publication of EP0191426B1 publication Critical patent/EP0191426B1/de
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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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T403/34—Branched
    • Y10T403/341—Three or more radiating members
    • Y10T403/342—Polyhedral

Definitions

  • the invention relates to a space framework with connecting elements having node elements, which consist of releasably connectable, annular bodies and whose sheathing is approximately spherical or polyhedral, and in particular tubular and / or rod-shaped connecting pieces, which are connected to the connecting elements of the spaced-apart node elements , for example, can be detachably connected by means of screw connections.
  • node elements consist of releasably connectable, annular bodies and whose sheathing is approximately spherical or polyhedral, and in particular tubular and / or rod-shaped connecting pieces, which are connected to the connecting elements of the spaced-apart node elements , for example, can be detachably connected by means of screw connections.
  • a knot element is known (GB-A 1 283 025), which consists of two octagonal, ring-shaped bodies.
  • the two annular bodies form a uniform octagon, so that the radial distance of the outer connection surfaces from the center of the node element is not the same.
  • the effort involved in creating a space framework within the required connecting rods becomes more complex.
  • the two annular bodies are deformed, so that the known node element is not dimensionally stable.
  • a knot element is also known (FR-A 2 471 455, FIG. 3) which consists of three rings which have different diameters and are arranged on an axis at an acute angle to one another. There is a center distance between the individual rings so that there is neither a positive nor a non-positive connection between the rings.
  • the connection points of different rings have different radial distances from the center of the node element, so that the connecting rods leading to adjacent node elements must have correspondingly different lengths.
  • the invention has for its object to design a space framework of the type mentioned so that its node elements allow connection options in the three mutually perpendicular room levels and that rod-shaped connectors with the same length can be used.
  • the node elements each consist of three annular bodies concentrically arranged at right angles to one another, which determine different connection levels with the same number of connection elements
  • the node elements have an inner body which is arranged in a central body and have an outer body , in which the middle body is arranged with the inner body, the inner body is connected with the middle and with the outer body on the inside, while the middle body communicates with the inside body on the outside and with the outside body on the inside, and that the radial distance of the connection points of the annular bodies for the connecting pieces leading to the other node elements from the center of the node element is the same.
  • connection points of the annular bodies are at the same distance from the center point of the node element, connecting pieces of uniform length are inevitably produced in the space framework.
  • the outer and inner outline of the body is a polygon, preferably an octagon.
  • the node elements are designed such that the outer body is a regular octagon, the diagonally opposite sides of which are each arranged at a clear distance of x (cm), that the middle body except for two diagonally opposite sides whose outer width across flats is x (cm) has essentially the same shape as the outer body and that the inner body has essentially the same shape as the middle body except for two diagonally opposite sides whose outer width across flats is x (cm) has, where these two sides are perpendicular to the sides of the middle body, the outer key width is already x (cm).
  • These node elements offer evenly distributed connection options for connecting pieces in all three mutually perpendicular planes.
  • the connecting elements are designed as radially extending bores which are evenly distributed over the circumference of the body, which provides for a further measure of the invention, then the force distribution within the node element is particularly good since the forces compensate each other.
  • the node element cannot be deformed even if the bodies consist of relatively thin-walled rings.
  • node elements the bodies of which consist, for example, of circular rings
  • the desired positive and non-positive engagement can be achieved in that the connecting parts of the bodies which are connected to one another have recesses of complementary shape.
  • bodies consist of elastic material, as is provided in a further expedient measure of the invention, the assembly of individual node elements can be carried out particularly easily and quickly.
  • the connecting elements are tabs or eyes, whereby these measures could also be taken because the tabs or eyes have circular bores, the central axes of which run at right angles to the connecting plane in which the tabs or eyes are located.
  • the forces originating from the connecting pieces act evenly tangentially on the node elements. If, however, the connecting pieces are angled at right angles at their ends, the forces act radially again, so that they compensate each other.
  • the tabs or eyes can be attached either on the inside and between the connecting parts of the body or on the outside of the body.
  • the advantages achieved by the invention also consist in a substantial simplification of the production of the knot and rod elements, as well as in a noticeable simplification of the assembly technology. If, for example, a node element with eighteen connecting elements (rod connection options) is to be produced, then only three differently designed rings with eight holes are required.
  • the rings can be produced in a simple manner as sections of an extruded profile (aluminum), an extruded profile (steel) or a cold or hot-formed hollow profile.
  • connecting elements having connecting elements, which consist of releasably connectable bodies and whose sheathing is approximately spherical or polyhedral.
  • the spatial framework also has tubular and / or rod-shaped connecting pieces, which can be detachably connected to the connecting elements of the spaced-apart node elements, for example by means of screw connections.
  • the node elements are formed from annular and concentrically arranged bodies. Each body defines a connection level with the same number of connection elements.
  • the node element 1 consists of three bodies 2, 3 and 4 arranged at right angles to one another, namely an inner body, which is arranged in a central body 3, and an outer body 2, in which the middle body 3 is arranged.
  • the three mentioned bodies 2, 3 and 4 each have the same number of connecting elements 5, 6 and 7.
  • each body 2, 3 and 4 has eight radially oriented connecting elements in the form of bores.
  • the bodies 2, 3 and 4 of the node element 1 are connected to one another in such a way that the inner body 4 is connected to the middle body 3 and to the outer body 2 on the outside, while the middle body 4 is connected to the inner body 4 on the inside and to the outside Body 2 is connected on the outside. This results in both a non-positive and a positive connection between the bodies 2, 3 and 4.
  • the connecting elements (bores) 5 and 6 are designed such that they are aligned with the adjacent bores of the other body. It is therefore possible to connect the connecting pieces 10, 11 (cf. FIG. 4) to the node element 1, for example by means of screws 12 and 13 of different lengths. The heads of the screws 12 and 13 are located in the interior of the node elements 1.
  • the bodies 2, 3 and 4 are designed so that their outer and inner outline is a polygon or circular.
  • the bodies 2, 3 and 4 have an octagonal outer and inner outline.
  • the outer body 2 is a regular octagon, the diagonally opposite sides 15 and 16 of which are arranged at a clear distance of x (cm) from one another (FIG. 5).
  • the middle body 3 has essentially the same shape as the outer body 2, with the exception of two diagonally opposite sides 18 and 19, whose outer width across flats is x (cm).
  • the outer width across flats of the diagonally opposite sides 20 and 21, of the inner body 4, which are connected to the middle body 3, and of the sides 22 and 23, which are connected to the outer body 2, is x (cm).
  • FIG. 2 in which the outer body 2 is shown in broken lines. It can also be seen that the bores 5 and 5 'have the same central axis.
  • FIG. 3 and 4 show that the node elements 1 can be connected with connecting pieces 10 and 11 or 10 'and 11', the diameters of which differ significantly.
  • connecting pieces 10 'and 11' with a large diameter, connecting supports 26, 27 tapering towards the node elements 1 are provided, with which an independence between the node elements 1 and the connecting pieces 10 ', 11' can be reached with regard to their diameter. This is particularly important if the user wants to have a space framework in which the node elements should not appear.
  • a space framework can also be produced in which the node elements are significantly larger than the diameter of the connecting pieces and serve, for example, as a lamp housing.
  • a node element 30 is shown with the required annular bodies 31,32,33.
  • the inner body 31 has recesses 36 on the outer circumference, which can be connected to the recesses 37 and 38 of complementary shape of the middle and outer bodies 32 and 33. Since these bodies are made of an elastic material, a positive and non-positive connection between the individual bodies can be easily produced by deformation.
  • Eyes 40, 41 and 42 are formed on the inner circumference of the bodies 31, 32 and 33 and serve as connecting elements of the node elements 30.
  • the eyes 51 and 52 are formed on the outer circumference of the bodies 55, 56 and 57.
  • the bodies 55, 56 and 57 have recesses 58, 59 and 60 through which a non-positive and positive connection can be produced between the bodies 55, 56 and 57.
  • node elements for the production of space frameworks or space grids.
  • the structural building blocks of these spatial grids are the basic bodies tetrahedron, hexahedron and octahedron.
  • eighteen connectors can be connected to the node element.
  • the node elements are composed of three different rings, which can be cut to length from three different tube profiles.
  • the three bodies (rings) of the node elements each standing at right angles to each other, form a spatial structure due to the screw connection with the rods, which is similar to a hollow sphere in terms of the transmission of tensile and compressive forces.
  • the width, the thickness and the diameter of the bodies (rings) are necessarily related, but are basically variable. That means: the definition of one of these three variables determines the dimensions of the other two bodies (rings).
  • the ring-shaped body can also be designed with a much larger ring thickness. It is then possible to introduce bearing shells as connecting elements which are accessible in a radially directed manner via inlet openings.
  • the connecting pieces then carry cylindrical bearing bodies which are connected to the connecting piece by a connecting web which is matched to the input opening.
  • the connecting pieces can then be inserted into the bearing shells transversely to the annular body and fixed therein by spreading the bearing body.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Raumfachwerk mit Verbindungselemente aufweisenden Knotenelementen, die aus miteinander lösbar verbindbaren, ringförmigen Körpern bestehen und deren Ummantelung annähemd kugel- oder polyederförmig ausgebildet ist und mit insbesondere rohr- und/oder stangenförmigen Verbindungsstücken, die mit den Verbindungselementen der mit Abstand zueinander angeordneten Knotenelemente, beispielsweise mittels Schraubverbindungen lösbar verbindbar sind.
  • Es ist ein Knotenelement bekannt (GB-A 1 283 025), das aus zwei achteckigen, ringförmigen Körpem besteht. Die beiden ringförmigen Körper bilden ein gleichmäßiges Achteck, so daß der radiale Abstand der äußeren Anschlußflächen vom Mittelpunkt des Knotenelements nicht gleich ist. Hierdurch wird der Aufwand bei der Erstellung eines Raumfachwerks im Rahmen der erforderlichen Verbindungsstäbe aufwendiger.
  • Bei einer äußeren Belastung des bekannten Knotenelements findet eine Verformung der beiden ringförmigen Körper statt, so daß das bekannte Knotenelement nicht formstabil ist.
  • Es ist ferner ein Knotenelement bekannt (FR-A 2 471 455, Fig. 3), das aus drei Ringen besteht, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen und auf einer Achse im spitzen Winkel zueinander angeordnet sind. Zwischen den einzelnen Ringen ist ein Achsabstand, so daß weder eine formschlüssige noch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Ringen untereinander vorhanden ist. Die Verbindungsstellen verschiedener Ringe weisen unterschiedliche radiale Abstände zum Mittelpunkt des Knotenelements auf, so da die zu benachbarten Knotenelementen führenden Verbindungsstäbe entsprechend unterschiedlich lang sein müssen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Raumfachwerk der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß seine Knotenelemente Anschlußmöglichkeiten in den drei senkrecht zueinander stehenden Raumebenen gestatten und daß stangenförmige Verbindungsstücke mit gleicher Länge verwendet werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Knotenelemente aus jeweils drei rechtwinklig zueinander konzentrisch angeordneten, ringförmigen Körpern bestehen, die verschiedene Verbindungsebenen mit gleicher Anzahl von Verbindungselementen bestimmen, die Knotenelemente einen inneren Körper, der in einem mittleren Körper angeordnet ist und einen äußeren Körper aufweisen, in dem der mittlere Körper mit dem inneren Körper angeordnet ist, der innere Körper mit dem mittleren und mit dem äußeren Körper innenseitig verbunden ist, während der mittlere Körper mit dem inneren Körper außenseitig und mit dem äußeren Körper innenseitig in Verbindung steht, und daß der radiale Abstand der Verbindungsstellen der ringförmigen Körper für die zu den anderen Knotenelementen führenden Verbindungsstücke vom Mittelpunkt des Knotenelements gleich ist.
  • Da alle Verbindungsstellen der ringförmigen Körper denselben Abstand zum Mittelpunkt des Knotenelements aufweisen, ergeben sich im Raumfachwerk zwangsweise Verbindungsstücke einheitlicher Länge.
  • Eine vorteilhafte Maßnahme der Erfindung sieht vor, daß der Außen- und der Innenumriß der Körper ein Vieleck, vorzugsweise ein Achteck ist. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Raumfachwerks sind die Knotenelemente so gestaltet, daß der äußere Körper ein regelmäßiges Achteck ist, dessen diagonal gegenüberliegende Seiten jeweils in einem lichten Abstand von x (cm) angeordnet sind, daß der mittlere Körper bis auf zwei diagonal gegenüberliegende Seiten, deren äußere Schlüsselweite x (cm) beträgt, im wesentlichen die gleiche Form wie der äußere Körper aufweist und daß der innere Körper bis auf zwei diagonal gegenüberliegende Seiten, deren äußere Schlüsselweite x (cm) beträgt, im wesentlichen die gleiche Form wie der mittlere Körper aufweist, wobei diese beiden Seiten senkrecht zu den Seiten des mittleren Körpers stehen, deren äußere Schlüsselweite bereits x (cm) beträgt. Diese Knotenelemente bieten in allen drei senkrecht zueinander stehenden Ebenen gleichmäßig verteilte Anschlußmöglichkeiten für Verbindungsstücke.
  • Wenn bei diesen Knotenelementen die Verbindungselemente als radial verlaufende, am Umfang der Körper gleichmäßig verteilte Bohrungen ausgebildet sind, was eine weitere Maßnahme der Erfindung vorsieht, dann ist die Kräfteverteilung innerhalb des Knotenelementes ganz besonders gut, da sich die Kräfte gegenseitig kompensieren. Das Knotenelement kann auch dann nicht deformiert werden, wenn die Körper aus verhältnismäßig dünnwandigen Ringen bestehen.
  • Bei Knotenelementen, deren Körper beispielsweise aus kreisrunden Ringen bestehen, kann die gewünschte Form- und Kraftschlüssigkeit dadurch erreicht werden, daß die Verbindungspartien der miteinander in Verbindung stehenden Körper Ausnehmungen komplementärer Gestalt aufweisen. Wenn solche Körper aus elastischem Material bestehen, wie es in einer weiteren zweckmäßigen Maßnahme der Erfindung vorgesehen ist, dann ist der Zusammenbau einzelner Knotenelemente besonders einfach und schnell ausführbar.
  • Bei derartigen Knotenelementen ist es vorteilhaft, die Verbindungselemente als Laschen oder Augen auszubilden, wobei diese Maßnahmen auch so getroffen sein könnten, da die Laschen oder Augen kreisrunde Bohrungen aufweisen, deren Mittelachsen rechtwinklig zur Verbindungsebene, in der sich die Laschen oder Augen befinden, verlaufen. In dieser Ausführungsform der Erfindung wirken die von den Verbindungsstücken herrührenden Kräfte gleichmäßig tangential auf die Knotenelemente. Wenn aber die Verbindungsstücke an ihren Enden rechtwinklig abgewinkelt sind, dann wirken die Kräfte wieder radial, so daß sich diese gegenseitig kompensieren.
  • Die Laschen oder Augen können hierbei entweder an der Innenseite und zwischen den Verbindungspartien der Körper oder an den Außenseiten der Körper angebracht sein.
  • Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen auch in einer wesentlichen Vereinfachung der Herstellung der Knoten- und Stabelemente, sowie in einer merklichen Vereinfachung der Montagetech- ' nik. Wenn beispielsweise ein Knotenelement mit achtzehn Verbindungselementen (Stabanschlußmöglichkeiten) hergestellt werden soll, dann sind nur drei unterschiedlich ausgebildete Ringe mit acht Bohrungen erforderlich. Die Ringe können auf einfache Weise als Abschnitte eines Strangpreßprofiles (Aluminium), eines Stranggußprofiles (Stahl) oder eines kalt- bzw. warmverformten Hohlprofils hergestellt werden.
  • Nach dem Ausstanzen oder Ausbohren von jeweils acht Durchbrüchen in jedem ringförmigen Körper und nach einer eventuellen Oberflächenbehandlung sind die Einzelteile des Knotenelements montagefertig.
  • Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 ein aus drei rechtwinklig zueinander angeordneten Körpern bestehendes Knotenelement,
    • Fig. 2 eine vertikale Draufsicht auf einen inneren Körper, bei dem die Unterschiede zum mittleren und äußeren Körper gestrichelt dargestellt sind,
    • Fig. 3 einen Schnitt durch ein Knotenelement mit angeschraubten Verbindungsstücken,
    • Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Verbindungsstücke aufweisendes Knotenelement, und zwar in Richtung der Verbindungsebene des äußeren Körpers,
    • Fig. 5,6 und 7 den äußeren, mittleren und inneren Körper des in Fig. 4 dargestellten Knotenelementes,
    • Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Knotenelementes, bei dem die Verbindungselemente als Augen an den Innenseiten der Körper ausgebildet sind,
    • Fig. 9, 10 und 11 den inneren, mittleren und äußeren Körper des in Fig. 8 dargestellten Knotenelementes,
    • Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Knotenelementes, bei dem die Verbindungselemente als Augen an den Außenseiten der Körper ausgebildet sind und
    • Fig. 13,14 und 15 den äußeren, mittleren und inneren Körper des in Fig. 12 dargestellten Knotenelementes.
  • In der Zeichnung ist ein Teil eines Raumfachwerkes mit Verbindungselemente aufweisenden Knotenelementen dargestellt, die aus lösbar verbindbaren Körpern bestehen und deren Ummantelung annähernd kugel- oder polyederförmig ausgebildet ist. Das Raumfachwerk weist ferner rohr-und/oder stangenförmige Verbindungsstücke auf, die mit den Verbindungselementen der mit Abstand zueinander angeordneten Knotenelemente beispielsweise mittels Schraubverbindungen lösbar verbindbar sind. Die Knotenelemente sind aus ringförmigen und konzentrisch angeordneten Körpern gebildet. Jeder Körper definiert eine Verbindungsebene mit gleicher Anzahl von Verbindungselementen.
  • Wie insbesondere aus der Fig. 1 zu entnehmen ist, besteht das Knotenelement 1 aus drei rechtwinklig zueinander angeordneten Körpern 2,3 und 4, und zwar aus einem inneren Körper, der in einem mittleren Körper 3 angeordnet ist, und aus einem äu- βeren Körper 2, in dem der mittlere Körper 3 angeordnet ist. Die drei genannten Körper 2,3 und 4 weisen jeweils eine gleiche Anzahl von Verbindungselementen 5, 6 und 7 auf. Im vorliegenden Falle weist jeder Körper 2,3 und 4 jeweils acht radial ausgerichtete, in Form von Bohrungen ausgebildete Verbindungselemente auf.
  • Die Körper 2,3 und 4 des Knotenelementes 1 sind miteinander so verbunden, daß der innere Körper 4 mit dem mittleren Körper 3 und mit dem äußeren Körper 2 außenseitig verbunden ist, während der mittlere Körper 4 mit dem inneren Körper 4 innenseitig und mit dem äußeren Körper 2 außenseitig in Verbindung steht. Somit ergibt sich sowohl eine kraft-, als auch eine formschlüssige Verbindung zwischen den Körpern 2, 3 und 4.
  • Diese Verbindung ist im übrigen bei jedem hier dargestellten Ausführungsbeispiel vorhanden.
  • An denjenigen Stellen der Körper 2, 3 und 4, an denen sich jeweils zwei Körper überlappen, sind die Verbindungselemente (Bohrungen) 5 und 6 so ausgebildet, daß sie mit den benachbarten Bohrungen des anderen Körpers fluchten. Es ist daher möglich, die Verbindungsstücke 10, 11 (vgl. Fig. 4) mit dem Knotenelement 1 beispielsweise mittels verschieden langer Schrauben 12 und 13 zu verbinden. Die Köpfe der Schrauben 12 und 13 befinden sich im Innenraum der Knotenelemente 1.
  • Die Körper 2, 3 und 4 sind so ausgebildet, daß deren Außen- und Innenumriß ein Vieleck oder kreisrund ist.
  • In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 7 haben die Körper 2,3 und 4 einen achteckigen Außen- und Innenumriß. Hierbei ist der äußere Körper 2 ein regelmäßiges Achteck, dessen diagonal gegenüberliegenden Seiten 15 und 16 mit einem lichten Abstand von x (cm) voneinander angeordnet sind (Fig. 5). Der mittlere Körper 3 weist bis auf zwei diagonal gegenüberliegende Seiten 18 und 19, deren äußere Schlüsselweite x (cm) beträgt, im wesentlichen die gleiche Form wie der äußere Körper 2 auf. Die äußere Schlüsselweite der diagonal gegenüberliegenden Seiten 20 und 21, des inneren Körpers 4, die mit dem mittleren Körper 3, sowie der Seiten 22 und 23, die mit dem äußeren Körper 2 in Verbindung stehen, beträgt x (cm).
  • Der Unterschied zwischen dem inneren und dem äußeren Körper 4 und 2 ist besonders deutlich aus der Fig. 2 zu entnehmen, in welcher der äußere Körper 2 gestrichelt dargestellt ist. Man erkennt auch, daß die Bohrungen 5 und 5' dieselbe Mittelachse haben.
  • Die Fig. 3 und 4 lassen erkennen, daß die Knotenelemente 1 mit Verbindungsstücken 10 und 11 bzw. 10' und 11' verbindbar sind, deren Durchmesser sich deutlich unterscheiden. Bei den Verbindungsstücken 10' und 11' mit großem Durchmesser sind zu den Knotenelementen 1 hin sich verjüngende Verbindungsstützen 26, 27 vorhanden, mit denen eine Unabhängigkeit zwischen den Knotenelementen 1 und den Verbindungsstücken 10', 11' bezüglich ihrer Durchmesser erreichbar ist. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn der Benutzer ein Raumfachwerk haben möchte, bei dem die Knotenelemente nicht in Erscheinung treten sollen. Andererseits ist auch ein Raumfachwerk herstellbar, bei dem die Knotenelemente im Vergleich zum Durchmesser der Verbindungsstücke deutlich größer sind und beispielsweise als Lampengehäuse dienen.
  • In den Fig. 8 bis 11 ist ein Knotenelement 30 mit den dazu erforderlichen ringförmigen Körpern 31,32,33 dargestellt. Der innere Körper 31 weist am Außenumfang Ausnehmungen 36 auf, die mit den Ausnehmungen 37 und 38 komplementärer Gestalt des mittleren und äußeren Körpers 32 und 33 verbindbar sind. Da diese Körper aus einem elastischen Material ausgebildet sind, kann durch Verformung eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Körpern ohne weiteres hergestellt werden.
  • Am Innenumfang der Körper 31, 32 und 33 sind Augen 40, 41 und 42 ausgebildet, die als Verbindungselemente der Knotenelemente 30 dienen.
  • Bei dem Knotenelement 50, wie es in Fig. 12 dargestellt ist, sind die Augen 51 und 52 am Außenumfang der Körper 55, 56 und 57 ausgebildet. Auch in diesem Falle weisen die Körper 55, 56 und 57 Ausnehmungen 58, 59 und 60 auf, durch die eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen den Körpern 55, 56 und 57 herstellbar ist.
  • Die obigen Beispiele machen deutlich, daß ein neuartiges Prinzip für die Herstellung von Knotenelementen zur Erzeugung von Raumfachwerken bzw. Raumgittern vorgeschlagen wird. Die strukturellen Bausteine dieser Raumgitter sind die Grundkörper Tetraeder, Hexaeder und Oktaeder. An das Knotenelement können also theoretisch achtzehn Verbindungsstücke angeschlossen werden. Die Knotenelemente setzen sich aus drei verschiedenen Ringen zusammen, die als Abschnitte von drei verschiedenen Rohrprofilen abgelängt werden können.
  • Die drei jeweils rechtwinklig zueinander stehenden Körper (Ringe) der Knotenelemente bilden durch die Verschraubung mit den Stäben ein räumliches Gebilde, das in Bezug auf die Übertragung von Zug- und Druckkräften einer Hohlkugel ähnlich ist.
  • Die Breite, die Dicke und der Durchmesser der Körper (Ringe) hängen zwangsweise zusammen, sind aber grundsätzlich variabel. Das heißt: die Festlegung einer dieser drei Variablen bestimmt die Maße der beiden anderen Körper (Ringe).
  • Die ringförmigen Körper können auch mit wesentlich größerer Ringdicke ausgelegt werden. Es lassen sich dann radial gerichtet über Eingangsöffnungen zugängliche Lagerschalen als Verbindungselemente einbringen. Die Verbindungsstücke tragen dann zylinderförmige Lagerkörper, die mit einem auf die Eingangsöffnung abgestimmten Verbindungssteg mit dem Verbindungsstück verbunden sind. Die Verbindungsstücke können dann quer zum ringförmigen Körper in die Lagerschalen eingeführt und durch Spreizen des Lagerkörpers darin festgelegt werden.

Claims (13)

1. Raumfachwerk mit Verbindungselemente aufweisenden Knotenelementen, die aus miteinander lösbar verbindbaren, ringförmigen Körpern bestehen und deren Ummantelung annähernd kugel- oder polyederförmig ausgebildet ist und mit insbesondere rohr- und/oder stangenförmigen Verbindungsstücken (10, 11), die mit den Verbindungselementen der mit Abstand zueinander angeordneten Knotenelemente, beispielsweise mittels Schraubverbindungen lösbar verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Knotenelemente (1, 30, 50) aus jeweils drei rechtwinklig zueinander konzentrisch angeordneten, ringförmigen Körpern (2, 3, 4; 31, 32, 33; 55, 56, 57) bestehen, die verschiedene Verbindungsebenen mit gleicher Anzahl von Verbindungselementen (5, 6, 7; 40, 41, 42; 51, 52) bestimmen, die Knotenelemente einen inneren Körper (4, 31, 57), der in einem mittleren Körper (3, 32, 56) angeordnet ist, und einen äußeren Körper (2, 33, 55) aufweisen, in dem der mittlere Körper (3, 32, 56) mit dem inneren Körper (4, 31, 57) angeordnet ist, der innere Körper (4,31,57) mit dem mittleren und mit dem äußeren Körper (3, 32, 56; 2, 33, 55) innenseitig verbunden ist, während der mittlere Körper (3, 32, 56) mit dem inneren Körper (4, 31, 57) außenseitig und mit dem äußeren Körper (2, 33, 55) innenseitig in Verbindung steht, und daß der radiale Abstand der Verbindungsstellen de ringförmigen Körper für die zu den anderen Knotenelementen führenden Verbindungsstücke vom Mittelpunkt des Knotenelements gleich ist.
2. Raumfachwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen- und Innenumriß der Körper (2, 3, 4) ein Vieleck ist.
3. Raumfachwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper (2, 3, 4) einen achteckigen Außen- und Innenumriß besitzen.
4. Raumfachwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Körper (2) ein regelmäßiges Achteck ist, dessen diagonal gegenüberliegende Seiten (15,16) jeweils in einem lichten Abstand von x (cm) angeordnet sind, daß der mittlere Körper (3) bis auf zwei diagonal gegenüberliegende Seiten (18, 19), deren äußere Schlüsselweite x (cm) beträgt, in wesentlichen die gleiche Form wie der äußere Körper (2) aufweist und daß der innere Körper (4) bis auf zwei diagonal gegenüberliegende Seiten (20, 21), deren äußere Schlüsselweite x (cm) beträgt, im wesentlichen die gleiche Form wie der mittlere Körper (3) aufweist, wobei diese beiden Seiten (20, 21) senkrecht zu den Seiten (18, 19) des mittleren Körpers (3) stehen, deren äußere Schlüsselweite bereits x (cm) beträgt.
5. Raumfachwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (5, 6, 7) als radial verlaufende, am Umfang der Körper (2, 3, 4) gleichmäßig verteilte Bohrungen ausgebildet sind.
6. Raumfachwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (5, 6) in den miteinander in Verbindung stehenden Verbindungspartien der Körper (2, 3, 4) dieselbe Mittelachse aufweisen.
7. Raumfachwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Verbindungspartien der miteinander in Verbindung stehenden Körper (31, 32, 33; 55, 56, 57) Ausnehmungen (36, 37, 38; 58, 59, 60) komplementärer Gestalt aufweisen.
8. Raumfachwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, da die Körper (31, 32, 33; 55, 56, 57) aus einem elastischen Material bestehen.
9. Raumfachwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (40, 41, 42; 51, 52) als Laschen oder Augen ausgebildet sind.
10. Raumfachwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen oder Augen (40, 41, 42; 51, 52) kreisrunde Bohrungen aufweisen, deren Mittelachsen rechtwinklig zur Verbindungsebene, in der sich die Laschen oder Augen (40, 41, 42; 51, 52) befinden, verlaufen.
11. Raumfachwerk nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen oder Augen (40, 41, 42) an den Innenseiten und zwischen den Verbindungspartien der Körper (31, 32, 33) ausgebildet sind.
12. Raumfachwerk nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen oder Augen (51, 52) an den Außenseiten der Körper (55, 56, 57) ausgebildet sind.
13. Raumfachwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente als radial ausgerichtete und über Eingangsöffnungen zugängliche Lagerschalen ausgebildet sind, daß die Verbindungsstücke zylinderförmige Lagerkörper tragen, die mit einem auf die Eingangsöffnung abgestimmten Verbindungssteg mit dem Verbindungsstück verbunden sind, und daß die Lagerkörper quer zu den ringförmigen Körpern in die Lagerschalen einführbar und durch Spreizen darin festlegbar sind.
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