EP0307628A1 - Gitterwerk aus Stäben und Knoten - Google Patents

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EP0307628A1
EP0307628A1 EP88113196A EP88113196A EP0307628A1 EP 0307628 A1 EP0307628 A1 EP 0307628A1 EP 88113196 A EP88113196 A EP 88113196A EP 88113196 A EP88113196 A EP 88113196A EP 0307628 A1 EP0307628 A1 EP 0307628A1
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Definitions

  • the invention relates to a latticework of rods which are connected to one another via nodes and each rod has at its end a connecting part which serves to connect to the node, and a method for producing the node.
  • Such latticeworks are common in the prior art, particularly in the form of three-dimensional trusses. They are made up of rods, at the ends of which connecting parts are attached for attachment to nodes.
  • the nodes themselves are either round or designed as polygons, with attachment to partial areas using clamp, plug or screw connections. It is also known to design the nodes as cubes, the edges of which serve to accommodate a clamp connection.
  • connection is always rigid, so that the connection angle between the rod and the node assumes a predetermined specific value. It is therefore considered to be disadvantageous that a change in the connection angle of a fundamentally new construction, in particular of the knot, is necessary and a change in the connection angle is subsequently impossible with the same lattice work is.
  • a quick connection and disassembly of these lattice works is required, which leaves a lot to be desired in the known designs in a disadvantageous manner.
  • the invention has made it its object to improve such lattice works in such a way that the connection angle between the rod and the node can be changed and the assembly can be carried out much more quickly.
  • the invention proposes that it be shaped as a fork and fastened in such a way that its axis is perpendicular to the rod, so that the plane spanned by both legs of the fork comes to lie in the direction defined by the rod .
  • the connection part is attached to the knot by moving the rod in the radial direction, a corresponding round bolt, pin or the like being gripped by both legs of the fork.
  • the setting is made via a cam which is resiliently mounted on the inside of the leg of the fork facing the rod. During the opening process, the cam pushed aside and returns to its original position when the end position is reached, thus locking the connector.
  • a spring clip is proposed for locking instead of the cams, which can be inserted from the outside between the two legs of the fork and fixed there.
  • the fork is shaped on the inside complementary to the spring clip. After insertion, the spring clip locks the rod-shaped edge to be picked up by the fork.
  • the fork is placed first and then the Spring clip inserted between the legs up to the stop position and fixed there. To release the connection, the spring clip is removed in reverse order and the fork is removed.
  • the advantage of using the connecting part according to the invention is that the angle between the rod and the accounts can in principle be chosen arbitrarily, so that latticework with different and / or changeable heights can be realized by one and the same node only by changing the connecting angle.
  • curved constructions can be constructed as diagonals, but with rods of different lengths.
  • the assembly effort is very low because there is no screwing or lengthy fixing at the node.
  • the attachment is carried out by pressing the connecting part or the rod in the radial direction and the connection is released by applying a corresponding force in the opposite direction. Possibly. the fork must still be opened or closed using the spring clip.
  • the connecting part is placed on the end of the rod and thereby fastened.
  • cam and fork is preferred lumpy, ie to produce from a single part.
  • the knot is formed as a flat or spatial hollow body, on the round edges of which the connecting part can be fastened. Accordingly, the knot is formed from rods with a round cross section, which represent the side edges of the flat or spatial structure and are connected to one another via corners. Due to the requirement of the round cross section of the edges, every conceivable connection angle can be realized.
  • the shape of the hollow body forming the knot is basically arbitrary, in particular it can be a cube, a cuboid, a tetrahedron or a flat structure.
  • rods can be used that grip, grasp and fix the edges in a gripping or scissor-like manner.
  • connection angle can be chosen differently and ultimately arbitrarily for one and the same node. By changing the angle, the overall height of latticework can be changed easily. In contrast to many other types of connection, as examples are just the screw and clamp connections, the assembly effort is comparatively low.
  • the corners connecting the edges have the same outer diameter as that of the connecting part.
  • the connector is flanked laterally by the corners, thereby creating additional stability and lateral support against displacement in the edge direction.
  • nodes and connecting parts described so far can be used and used independently of one another. It should be expressly pointed out that, of course, joint and simultaneous use of the nodes and connecting parts according to the invention is conceivable, possible and, in particular, also recommended. The simultaneous use of the two parts which can be used independently of one another represents a core of the present invention.
  • the field of application of the proposed latticework is universal and, in addition to trusses, also includes joint rods, supports, single-layer structures and basically all components for the production of lattice structures from rods and nodes.
  • the invention proposes a particularly advantageous production method, which is characterized in that the knot is constructed from two identical halves which are joined together alternately.
  • the knot cannot be made in its final shape, which would make it impossible to remove it from the tool in such a case.
  • the proposal to produce two identical parts allows demolding on the one hand and the necessity of producing only one work on the other stuff.
  • the connection of the two halves with each other is required. This can be done using cold or ultrasonic welding.
  • FIG. 1 a node 1 and a rod 2 with attached, also formed according to the invention connector 3 is shown in perspective and in a position suitable for mutual engagement.
  • node 1 It is in the form of a cube and thus has twelve edges 4 with a round cross-section, which are connected to one another via rounded corners 5 in the present case.
  • the rod 2 to be fastened thereon has a connecting part 3, which is formed in the manner of a fork 6, the axis of which extends perpendicular to that of the rod 2.
  • a connecting part 3 which is formed in the manner of a fork 6, the axis of which extends perpendicular to that of the rod 2.
  • two cams 7 are resiliently mounted on the side of the leg of the fork 6 facing the rod the pushing on and grasping of the edge 4 for fixing and locking. The assembly can then be carried out by simply pressing on.
  • connection part 3 In order to enable the connection part 3 to be applied to the edge 4, the inside width of the fork 6 must be chosen equal or (somewhat) larger than the outside diameter of the edge 4 and the length of the connection part 3 measured perpendicular to the axis of the rod must be equal to or less than the distance between adjacent corners 5.
  • the connecting part 3 is fixed on the end face of the rod 2 and partially engaging in it.
  • Figure 2 coincides largely with the rod 2 shown in Figure 1 with regard to connection 3 or fork 6, with the decisive difference, however, that instead of the cams, a spring clip 8 is shown, which after the fork 6 is placed on the rod-shaped Edge 4, that is, the position shown in the drawing is pushed on, lies against edge 4 and engages in the two legs of fork 6 for locking.
  • the locking function does not take place via cams but via the spring clip 8.

Abstract

Für ein Gitterwerk aus mehreren Stäben 2, die über Knoten 1 miteinander verbunden sind und jeder Stab 2 an seinem Ende ein dem Verbinden mit dem Knoten 1 dienendes Anschlußteil 3 aufweist, wird vorgeschlagen, das Anschlußteil 3 als Gabel 6 auszubilden, deren Achse senkrecht zu der des Stabes 2 verläuft und als Arretierung entweder auf deren stabseitigem Schenkel innenseitig ein Nocken 7 angebracht oder einseitig über eine Federklammer verschließbar ist und/oder den Knoten 1 als flächigen oder räumlichen Hohlkörper auszuformen, an dessen runden Kanten 4 das Anschlußteil 3 befestigbar ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Gitterwerk aus Stäben, die über Knoten miteinander verbunden sind und jeder Stab an seinem Ende ein dem Verbinden mit dem Knoten dienendes Anschlußteil aufweist sowie ein Verfahren zur Herstellung des Knotens.
  • Derartige Gitterwerke sind im Stande der Technik insbesondere in form dreidimensionaler Fachwer­ke allgemein geläufig. Sie sind aus Stäben aufge­baut, an deren Enden Anschlußteile zur Befesti­gung an Knoten angebracht sind. Die Knoten selbst sind entweder rund oder als Polygone ausgebildet, wobei die Befestigung an Teilflächen über Klemm-, Steck- oder Schraubverbindungen erfolgt. Auch ist bekannt, die Knoten als Würfel auszubilden, dessen Kanten der Aufnahme eines Klemmanschlusses die­nen.
  • Den bekannten Gitterwerken ist sämtlich gemeinsam, daß der Anschluß stets starr ausgebildet ist, so daß der Anschlußwinkel zwischen Stab und Knoten einen vorgegebenen bestimmten Wert annimmt. Als nachteilig ist deshalb anzusehen, daß bei einer Änderung des Anschlußwinkels eines grundsätzlich neue Konstruktion insbesondere des Knotens er­forderlich ist und bei demselben Gitterwerk eine Änderung des Anschlußwinkels nachträglich unmög­ lich ist. Für bestimmte Anwendungsbereiche der­artiger Konstruktionen, wie z. B. dem Messebau, ist ein rasches Verbinden und Zerlegen dieser Git­terwerke erforderlich, was bei den bekannten Kon­struktionen in nachteiliger Weise noch zu wünschen übrig läßt.
  • Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Ver­besserung derartiger Gitterwerke dahingehend zur Aufgabe gemacht, daß der Anschlußwinkel zwischen Stab und Knoten veränderbar ist sowie der Zusam­menbau wesentlich rascher durchführbar wird.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit Hilfe zweier, durch die Erfindung unabhängig voneinander vorgeschla­gener Maßnahmen, nämlich die Ausgestaltung des Anschlußteiles und unabhängig davon die des Kno­tens. Selbstverständlich ist denkbar und mög­lich und dadurch nicht ausgeschloßen, beide Vor­schläge gleichzeitig und gemeinsam in ein und demselben Gitterwerk zu realisieren.
  • Im Hinblick auf das am Stab befestigte Anschluß­teil wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß es als Gabel geformt und so befestigt ist, daß deren Achse senkrecht zum Stab verläuft, so daß die durch beide Schenkel der Gabel aufgespannte Ebene in der durch den Stab definierten Richtung zu lie­gen kommt. Das Aufbringen des Anschlußteiles auf den Knoten erfolgt über eine Bewegung des Stabes in radiale Richtung, wobei ein entsprechender Rund­bolzen, Stift oder dergleichen von beiden Schenkeln der Gabel ergriffen wird. Die Festlegung erfolgt über einen auf der Innenseite des dem Stab zuge­wandten Schenkels der Gabel federnd angebrachten Nocken. Während des Aufschiebens wird der Nocken beiseite gedrückt und kehrt mit Erreichen der End­position wieder in seine ursprüngliche Lage zurück und bewirkt auf diese Weise die Arretierung des Anschlußteiles.
  • Die Anbringung auf dem dem Stab zugewandten Schen­kel erlaubt Anschlußteil und Stab nach wie vor in gleichem Maße auf Zug und Druck zu belasten, da eine Reduzierung der maximal übertragbaren Kräfte durch den Nocken nicht stattfindet. Bei Zug wird der gegenüberliegende Schenkel der Gabel belastet und die Druckbeanspruchung wird über Anschlußteil und Nocken sowie Stange problemos übertragen. Die Zug- und Druckbelastung des Stabes bleibt bei der in der vorgeschlagenen Weise erfolgten Anordnung des Nockens voll erhalten. Form und Querschnitt des Stabes sind hierbei grundsätzlich unerheblich jedoch ist eine großflächige Anlage d.h. kreisför­mige Berandung am günstigsten, ebenso wie die Aus­bildung des Nockens. Lediglich für Bolzen oder Stift gilt, daß dessen Außendurchmesser zum Zwecke des Aufschiebens gleich oder geringer als die lichte Weite der Gabel gewählt werden muß. Insbe­sondere ist die Verwendung des erfindungsgemäß vor­geschlagenen Knotens hierfür nicht zwingend erfor­derlich.
  • In einer alternativen Art der Befestigung des An­schlußteiles wird zur Arretierung an Stelle der Nok­ken eine Federklammer vorgeschlagen, die von außen der zwischen die beiden Schenkel der Gabel einge­schoben und dort festgelegt werden kann. Hierzu ist die Gabel innenseitig komplementär zur Federklam­mer geformt. Nach dem Einsetzen bewirkt die Feder­klammer eine Arretierung der von der Gabel aufzu­nehmenden stabförmigen Kante. Zur Montage wird die Gabel als erstes aufgesetzt und anschließend die Federklammer zwischen die Schenkel bis zur An­schlagsposition eingeschoben und dort festgelegt. Zum Lösen der Verbindung wird in umgekehrter Rei­henfolge die Federklammer entfernt und die Gabel abgezogen. Auch hier ist als Vorteil anzusehen, daß die Zug- und Druckbelastungen des Staubes voll­ständig über die Gabel übertragen werden und nicht durch dic Federklammer selbst bestimmt und begrenzt werden. Die Belastbarkeit des Stabes bleibt voll erhalten.
  • Der Vorteil durch Verwendung des erfindungsgemäßen Anschlußteiles besteht einmal darin, daß der Win­kel zwischen Stab und Konten grundsätzlich belie­big gewählt werden kann, so daß sich Gitterwerke mit unterschiedlichen und/oder veränderbaren Bauhöhen durch ein und denselben Knoten lediglich durch Veränderung des Anschlußwinkels realisieren lassen. Darüberhinaus lassen sich gekrümmte Konstruktionen, mit allerdings unterschiedlich langen Stäben als Diagonalen aufbauen.
    Zusätzlich ist der Montageaufwand sehr gering, da kein Verschrauben oder langwieriges Festlegen am Knoten vorzunehmen ist. Die Befestigung erfolgt durch Aufpressen des Anschlußteiles bzw. des Sta­bes in radialer Richtung und das Lösen der Ver­bindung durch Aufbringen einer entsprechenden Kraft in entgegengesetzter Richtung. Evtl. muß noch die Gabel über die Federklammer geöffnet oder geschlossen werden.
  • In einer Weiterbildung ist vorgesehen, das An­schlußteil auf den Stab endseitig aufzusetzen und hierdurch zu befestigen.
  • Schließlich ist bevorzugt, Nocken und Gabel ein­ stückig, d.h. aus einem einzigen Teil herzustel­len.
  • Eine andere, von der bisher beschriebenen völlig unabhängige Lösung besteht darin, den Knoten als flächigen oder räumlichen Hohlkörper auszuformen, an dessen runden Kanten das Anschlußteil befestig­bar ist. Dem gemäß wird der Knoten aus Stäben mit rundem Querschnitt gebildet, welche die Seitenkan­ten des flächigen oder räumlichen Gebildes darstel­len und über Ecken miteinander in Verbindung ste­hen. Durch die Forderung des runden Querschnittes der Kanten ist jeder denkbare Anschlußwinkel ver­wirklichbar. Die Form des den Knoten bildeten Hohl­körpers ist grundsätzlich beliebig, insbesondere kann es sich um einen Würfel, einen Quader, ein Te­traeder oder ein Flächengebilde handeln.
    Neben den oben beschriebenen Anschlußteilen sind Stäbe einsetzbar, die greif- oder scherenartig die Kanten umfassen, ergreifen und dort fixieren. Der entscheidende Vorteil einer derartigen Konstruktion besteht darin, daß der Anschlußwinkel bei ein und demselben Knoten unterschiedlich und letztlich be­liebig gewählt werden kann. Durch Veränderung des Winkels läßt sich nachträglich die Bauhöhe von Gitterwerken ohne weiteres verändern. Im Gegensatz zu vielen anderen Verbindungsarten, als Beispiele seien nur die Schraub- und Klemmverbindungen ge­nannt, ist der Montageaufwand vergleichsweise ge­ring.
  • In einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird vorge­schlagen, daß die die Kanten verbindenden Ecken in ihrem Außendurchmesser gleich dem des Anschluß­teiles sind. Im eingesetzten Zustand ergeben sich aus Ecken und Anschlußteilen gebildete stufen­ lose Übergänge. Ein weiterer Vorzug ist, daß im eingebauten Zustand das Anschlußstück durch die Ecken seitlich flankiert und hierdurch eine zu­sätzliche Stabilität und seitliche Abstützung gegen Verschieben in Kantenrichtung erzeugt.
  • Aus prinzipiellen Erwägungen sind die bisher be­schriebenen Knoten und Anschlußteile unabhängig voneinander einsetz- und verwendbar. Ausdrücklich ist darauf hinzuweisen, daß selbstverständlich eine gemeinsame und gleichzeitige Benutzung der erfindungsgemäßen Knoten und Anschlußteile denk­bar, möglich und insbesondere auch empfehlenswert ist. Die gleichzeitige Nutzung der beiden unab­hängig voneinander einsetzbaren Teile stellt ei­nen Kern vorliegender Erfindung dar.
  • Der Anwendungsbereichs des vorgeschlagenen Gitter­werks ist universell und umfaßt neben Fachwerken auch Gelenkstäbe, Stützen, einlagige Struckturen und grundsätzlich alle Bauelemente zur Herstellung von Gitterstrukturen aus Stäben und Knoten.
  • Im Hinblick auf den Knoten wird durch die Erfin­dung ein besonders vorteilhaftes Herstellungsver­fahren vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Knoten aus zwei identischen Hälften aufgebaut ist, die alternierend zusammengefügt wer­den. Bei räumlichen Knoten gilt, daß der Knoten nicht in seiner endgültigen Form hergestellt werden kann, das in einem solchen Fall eine Entformung aus dem Werkzeug nicht möglich wäre. Der Vorschlag der Herstellung zweier identischer Teile erlaubt einer­seits die Entformung und andererseits die Notwen­digkeit der Herstellung nur eines einzigen Werk­ zeugs. Allerdings ist mit Hilfe eines zusätzlichen Arbeitsschrittes die Verbindung der beiden Hälften miteinander erforderlich. Dies kann über Kalt- oder Ultraschallverschweißen vorgenommen werden.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er­findung lassen sich dem nachfolgendem Beschreibungs­teil entnehmen, indem anhand der Zeichnung Ausfüh­rungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • Figur 1 einen Knoten mit einem über Nocken fest­legbaren Stab,
    • Figur 2 einen Stab mit Federklammer.
  • In Figur 1 sind ein Knoten 1 sowie ein Stab 2 mit daran befestigtem, ebenfalls gemäß der Erfindung geformtem Anschlußteil 3 in perspektivischer Dar­stellung widergegeben und zwar in für den gegen­seitigen Eingriff geeigneter Position.
  • Zunächst zum Knoten 1. Er ist von der Form eines Würfels und weist damit zwölf Kanten 4 mit run­dem Querschnitt auf, die über im vorliegenden Fall nach außen zu gerundeten Ecken 5 miteinander ver­bunden sind.
  • Der darauf zu befestigende Stab 2 weist einen An­schlußteil 3 auf, welches nach Art einer Gabel 6 gebildet ist, dessen Achse senkrecht zu der des Stabes 2 verläuft. Zur Arretierung sind auf der dem Stab zugewandten Seite des Schenkels der Ga­bel 6 zwei Nocken 7 federnd angebracht, die nach dem Aufschieben und Umgreifen der Kante 4 für das Festlegen und Arretieren sorgen. Durch reines Auf­pressen läßt sich die Montage dann durchführen.
  • Um ein Aufbringen des Anschlußteiles 3 auf Kante 4 zu ermöglichen, muß einmal die lichte Weite der Gabel 6 gleich oder (etwas) größer als der Außen­durchmesser der Kante 4 gewählt werden und die senkrecht zur Achse des Stabs gemessene Länge des Anschlußteiles 3 gleich oder geringer als der Ab­stand benachbarter Ecken 5.
    Das Anschlußteil 3 ist auf der Stirnseite des Sta­bes 2 und in diesem teilweise eingreifend festge­legt.
  • In der Zeichnung ist lediglich ein einziger Stab 2 mit Anschlußteil 3 relativ zum Knoten 1 wieder­gegeben. Doch stellt es den Regelfall dar, daß mehrere bis zu maximal zwölf Anschlußteile 3 und demzufolge auch die daran befestigten Stäbe 2 an ein und dem selben Knoten 1 befestigbar sind.
  • Figur 2 stimmt mit dem in Figur 1 gezeigten Stab 2 im Hinblick auf Anschluß 3 bzw. Gabel 6 weit­gehend überein, mit dem entscheidenden Unterschied jedoch, daß an Stelle der Nocken eine Federklammer 8 eingezeichnet ist, die nach dem Aufsetzen der Gabel 6 auf die stabförmige Kante 4, also dem in der Zeichnung wiedergegebenen Zustand aufgeschoben wird, sich hierbei an die Kante 4 anlegt und in die beiden Schenkeln der Gabel 6 zur Arretierung ein­greift. Die Funktion des Arretierens erfolgt in der gezeigten Ausführungsform nicht über Nocken sondern über die Federklammer 8.
  • Im Ergebnis erhält man durch Verwendung der Stäbe 2 mit den erfindungsgemäßen Anschlußteilen 3 und/oder dem vorgeschlagenen Knoten 1 Gitterwerke von flä­chigen oder räumlichen Struckturen, die aufgrund des beliebig einstellbaren Anschlußwinkels zwischen Knoten 1 und Stab 2 beliebige Bauhöhen mit ein und demselben Knoten herstellen und realisieren lassen, wobei insbesondere im Falle der Verwendung der er­findungsgemäßen Anschlußteile 3 die Verbindung zwi­schen Stab 2 und Knoten 1 einfach herstellbar ist.

Claims (6)

1. Gitterstäbe, die über Knoten miteinander ver­bunden sind und jeder Stab an seinem Ende ein dem Verbinden mit dem Knoten dienendes Anschlußteil aufweist, dadurch gekennzei­chnet, daß das Anschlußteil 3 eine Gabel 6 ist, deren Achse senkrecht zum Stab 2 verläuft und als Arretierung entweder auf deren stabseitigem Schenkel innenseitig einen federnden Nocken 7 auf­weist oder endseitig über eine Federklammer 8 ver­schließbar ist.
2. Gitterstäbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschluß­teil 3 auf den Stab 2 gesetzt ist.
3. Gitterstäbe nach Anspruch 1 oder 2, da­durch gekennzeichnet, daß Nocken 7 und Gabel 6 einstückig sind.
4. Gitterwerk aus mehreren Stäben, die über Knoten miteinander verbunden sind und jeder Stab an seinem Ende ein dem Verbinden mit dem Knoten dienendes An­schlußteil aufweist, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Knoten 1 ein flächiger oder räumlicher Hohlkörper ist, an dessen runden Kanten 4 das Anschlußteil 3 befestigbar ist.
5. Gitterwerk nach Anspruch 4, dadurch gekenzeichnet, daß der Außendurch­messer der die Kanten 4 verbindenden Ecken 5 gleich dem des Anschlußteiles 3 ist.
6. Herstellung des Knotens nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei identische Hälften hergestellt und zusam­mengefügt werden.
EP88113196A 1987-09-17 1988-08-13 Gitterwerk aus Stäben und Knoten Expired - Lifetime EP0307628B2 (de)

Priority Applications (1)

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AT88113196T ATE69848T1 (de) 1987-09-17 1988-08-13 Gitterwerk aus staeben und knoten.

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3731184 1987-09-17
DE19873731184 DE3731184A1 (de) 1987-09-17 1987-09-17 Gitterwerk aus staeben und knoten sowie dessen herstellung

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EP0307628A1 true EP0307628A1 (de) 1989-03-22
EP0307628B1 EP0307628B1 (de) 1991-11-27
EP0307628B2 EP0307628B2 (de) 1997-08-27

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