EP1513997A1 - Knotenelement f r pneumatische bauelemente - Google Patents

Knotenelement f r pneumatische bauelemente

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Publication number
EP1513997A1
EP1513997A1 EP03760541A EP03760541A EP1513997A1 EP 1513997 A1 EP1513997 A1 EP 1513997A1 EP 03760541 A EP03760541 A EP 03760541A EP 03760541 A EP03760541 A EP 03760541A EP 1513997 A1 EP1513997 A1 EP 1513997A1
Authority
EP
European Patent Office
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element according
node
plate
connecting element
node element
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03760541A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mauro Pedretti
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Prospective Concepts AG
Original Assignee
Prospective Concepts AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Prospective Concepts AG filed Critical Prospective Concepts AG
Publication of EP1513997A1 publication Critical patent/EP1513997A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H15/00—Tents or canopies, in general
    • E04H15/20—Tents or canopies, in general inflatable, e.g. shaped, strengthened or supported by fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2200/00—Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
    • F16B2200/50—Flanged connections
    • F16B2200/503—Flanged connections the flange being separate from the elements to be connected
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2200/00—Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
    • F16B2200/50—Flanged connections
    • F16B2200/506—Flanged connections bolted or riveted
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/34—Branched
    • Y10T403/341—Three or more radiating members
    • Y10T403/342—Polyhedral
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/34—Branched
    • Y10T403/347—Polyhedral

Definitions

  • the present invention relates to a node element for pneumatic components and associated connecting elements according to the preamble of patent claim 1.
  • Node elements for non-pneumatic components are known per se, for example under the name MERO system. Their task is the introduction of tensile and compressive forces in truss structures without bending moments.
  • a pneumatic component is known, for example, from European patent application 01 903 559.1 by the same inventor.
  • the connection of the component described there to a node using known means is not easily manageable, since bending moments resulting from the support reaction cannot be completely avoided without a disproportionate amount of constructive aids.
  • the object of the present invention is to create a node element which allows the tensile, compressive and support forces to be brought together without the occurrence of local bending moments and which also allows the support forces to be introduced into known and conventional components.
  • FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of a node element in a perspective
  • 3 shows the first embodiment in a first longitudinal section
  • FIG. 6 shows a third exemplary embodiment in a perspective
  • FIG. 8 shows a first connecting element according to the invention in a perspective
  • FIG. 11 shows a fourth connecting element according to the invention in a perspective
  • FIG. 13 shows a sixth connecting element according to the invention in a perspective
  • FIG. 14 shows a seventh connecting element according to the invention in a perspective.
  • Fig. La is a schematic side view of a pneumatic component 1 according to the prior art. It consists of a shell 2, a compression rod 3 and two tension elements 4.
  • the shell 2 is made of a low-stretch textile Fabric manufactured, which is either coated gas-tight or inside is provided with a gas hose made of elastic plastic, which takes over the sealing function.
  • the pressure rod 3 is, for example, inserted into a pocket 6 running along the shell 2 and fastened to it by sewing and sealing, welding or gluing, and extends over the entire substantially cylindrical length of the shell 2 At its ends, the pressure rod 3 is firmly connected to the ends of the two tension elements 4, which are placed around the casing 2 in opposite screwing directions and lie there tightly. They can be pulled through tabs 7 fastened to the cover 2 so that their position is defined even when the cover 2 is sagging.
  • the connection points of the compression rod 3 and tension elements 4 are nodes 8.
  • the shell 2 is closed by two domes 5, for example made of the same material as the shell 2.
  • 2 is a perspective view of a first exemplary embodiment of the node element according to the invention. It consists of a plate 9 with a large opening 10 for the calotte 5 of the pneumatic component 1.
  • the plate 9 is here, for example, square and has a four-fold number of holes 11, 12.
  • the four holes 12 are each in the middle of a row of holes , In the hole 12 of the upper row of holes in FIG. 2, the pressure rod 3 is fastened, for example, with a screw 15, as can be seen from FIG. 3;
  • Fig. 3 is a longitudinal section AA through the representation of Fig. 2; Fig. 4 such along the section plane BB.
  • the holes in the holes 11 run, for example, obliquely through the plate 9.
  • three holes 11 on the left and right of the pressure rod 3 are each occupied by a cable 16.
  • These three cables 16 each run parallel to each other and together form the tension element 4 described in FIG.
  • the holes 11, 12 occupied here lie on a straight line. Since the chip voltage of the cables 16 is made the same, the only bending moment arises in the plate 9 itself; however, none is derived from the pneumatic component.
  • force arrows are designated F A. These stand for the support forces.
  • the compressive forces exerted by the compression rod 3, the tensile forces caused by the cables 16 and the bearing forces can add up vectorially to zero in the plate 9 without generating bending moments in the compression rod 3.
  • a material for the plate 9 come in question, for example, aluminum, GRP, CFRP or multilayer plywood.
  • the plate 9 shows a further embodiment of the first exemplary embodiment as a second exemplary embodiment.
  • the plate 9 in turn has the large opening 10, which, however, is specially designed: in a first section 18, the opening 10 is cylindrical and has a first 0-ring groove 19 with a first O-ring 20. This seals against the outside of the cylindrical part of the shell 2.
  • the first cylindrical section 19 is adjoined by a second section 21, which essentially has the shape of the cap 5 lying in the opening 10.
  • a cover 22 replicates, for example, the calotte 5. This can - depending on the expediency - also be shaped differently; Only its essentially conical or dome-shaped course within the second section 21 is essential to the invention.
  • the cover 22 Even within the cylindrical part of the first section 18, the cover 22 also has a cylindrical shape and there carries an O-ring groove 23 with a second O-ring 24, which seals against the inside of the cylindrical part of the casing 2.
  • the cover 2 is clamped by the cover 22 in the conical or spherical part 21 of the opening between the plate 9 and the cover 22, and the cover 22 is pressed against the plate 9 by the overpressure prevailing in the cover 2.
  • the sealing function is carried out, as described, by the two O-rings 20, 24.
  • the rest of the design of the plate 9 can be carried out according to FIGS. 2, 3, 4.
  • the cover 22 can also have a different shape, for example a shape, instead of being dome-shaped level, have, accompanied by appropriate reinforcement of the wall.
  • FIG. 6 A third exemplary embodiment of the node element according to the invention is shown in FIG. 6. It is provided for a pneumatic component 1 with several - here eight - compression rods 3 and, in the sense of an example, two tension elements 4 per compression rod 3.
  • the plate 9 is designed here as a round flange 27 with a large opening 10 for the calotte 5 of the pneumatic component 1.
  • the flange 27 carries 3 holes 12 for the screws 15 for fastening the pressure rods 3 according to the number of compression rods 3.
  • the flange 27 carries holes 11 for fastening the tension elements 4.
  • ge 6 the flange 27 has no further holes.
  • the flange 27 or, generally a round plate 9 can be clamped in a plate 28, as shown in section in FIG. 7.
  • the plate 28 here has, for example, a circular opening 31 for receiving the flange 27.
  • a further, for example circular plate 29 has an opening 32.
  • Both plates 28, 29 are provided with a circular shoulder 33, which has the required accuracy over the Flange 27 fits and receives this.
  • the two plates 28, 29 can be fastened to one another in a non-positive and positive manner by means of screws 30.
  • the outer shape of the plate 28 can be round, square or polygonal, depending on the structural and design requirements. It can also carry a multiplicity of holes 34 for fastening the pneumatic component 1 to further static structures and for introducing support and support forces.
  • the plate 9 according to FIGS. 2, 3, 4, 5 can also be made circular and can be gripped by means of the plates 28, 29 described for FIG. 7.
  • the possible configurations of the plate 9 itself - as already shown in FIG. 2 - or the plate 28 according to FIG. 7 belong to the node element according to the invention.
  • Square, at most square plates 9, 28 can be used in connection elements according to FIGS. 8, 9, 10, 11, as shown below. If one or a maximum of four pneumatic components 1 are to be placed, for example, on a column 40, as shown in FIG. 8, a connecting element 41, for example cubic, can be used.
  • the plates 9, 28 are screwed onto the suitably designed connecting element 41.
  • the pneumatic components are only shown schematically; there is no restriction on their training.
  • FIG. 9 A variant of this is shown in FIG. 9.
  • a connecting element 42 with a triangular cross section is used for connecting a maximum of three pneumatic components 1.
  • the exemplary embodiment in FIG. 10 is intended for connecting a maximum of six pneumatic components 1.
  • a connecting element 43 accordingly has a hexagonal layout with preferably square side surfaces. The formation of the side surfaces as a square has the advantage that if the pneumatic components 1 are equipped with four, eight or twelve pressure rods 3, no orientation has to be taken into account. However, if a certain orientation is to be maintained, this can be enforced by attaching a cam 44, as shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 A further exemplary embodiment of a flat arrangement of pneumatic components 1 is shown in FIG. 11.
  • the square plates 9, 28 are screwed next to one another on a support element (not shown).
  • Such supporting elements are not part of the invention as known constructions.
  • a roof surface can be produced.
  • 12, 13, 14 are illustrations of arrangements which emerge from the plane.
  • 12 shows a connecting element ment 45, which is designed for example in an arc. It is also designed so that it can take over the function of the plate 28.
  • each pneumatic component 1 - not shown in FIG. 12 - is screwed to the connecting element 45 .
  • a connecting element 46 which is designed as a polyhedron - here an octahedron.
  • the pneumatic components are attached to the connecting element 46 in the same way as explained for FIG. 12.
  • each plate 9, 28 can also have the shape of the corresponding polyhedron side, the polyhedron then essentially being made of rods which form its edges.
  • each plate 47 has, for example, the function of a plate 28 according to FIG. 7.
  • the connecting element 48 then consists, for example, as already analogously to FIG. 13, of rods which form the edges of the connecting element 48 to which the plates 47 are screwed, for example.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Knotenelement für ein pneumatisches Bauelement (1) bestehend aus einer Hülle (2), einem Druckstab (3) und zwei Zugelementen (4) sowie zwei Kalotten (5). Je ein Knotenelement wird bei den Kalotten (5) so angebracht, dass eine Öffnung (10) die Kalotte (5) aufnimmt. Die Knotenelemente dienen zur biegemomentfreien Einleitung von Zug- und Druckkräften in das pneumatische Bauelement (1). Wobei die Druckkräfte von dem Druckstab (3) und die Zugkräfte von den Zugbändern (4) aufgenommen werden. Das Knotenelement verfügt über Löcher (12) zur Befestigung des Druckstabes (3) mit einer Schraube (15) einerseits und Löcher (11) zur Aufnahme der Zugbänder (4) andererseits. Die symmetrische Anordnung der Löcher (11, 12) gewährleistet, dass sich Auflagerkräfte sowie die Zug- und Druckkräfte im Knotenelement vektoriell zu Null addieren, und weiter die Biegemomente bezüglich der Druckstäbe (3) symmetrisch auftreten.

Description

Knotenelement für pneumatische Bauelemente
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Knotenelement für pneumatische Bauelemente und dazugehörige Verbindungselemente nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Knotenelemente für nicht pneumatische Bauelemente sind an sich bekannt, beispielsweise unter dem Namen MERO-System. Deren Aufgabe ist die biegemomentenfreie Einleitung von Zug- und Druckkräften in Fachwerkkonstruktionen. Ein pneumatisches Bauelement ist bekannt beispielsweise aus der Europäischen Patentanmeldung 01 903 559.1 des gleichen Erfinders. Der An- schluss des dort beschriebenen Bauelementes an einen Knoten mit bekannten Mitteln ist jedoch nicht problemlos zu bewältigen, da aus der Auflagerreaktion entstehende Biegemomente nicht restlos vermieden werden können ohne einen unverhält- nismässigen Aufwand an konstruktiven Hilfsmitteln. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Knotenelementes, welches gestattet die Zug-, Druck- und Auflagerkräfte ohne das Auftreten von lokalen Biegemomenten zusammen zu führen und welches ferner gestattet, die Auflagerkrafte auch in bekannte und konventionelle Bauelemente einzuleiten.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ist wiedergegeben im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 hinsichtlich ihrer wesentlichen Merkmale, in den folgenden Patentansprüchen hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausbildungen. Mit Hilfe der beigefügten Zeichnung wird der Erfindungsgedanke anhand mehrerer Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
Fig. la den Stand der Technik in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. lb den Stand der Technik in einem Querschnitt,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Knotenelementes in einer Perspektive, Fig. 3 das erste Ausführungsbeispiel in einem ersten Längsschnitt,
Fig. 4 das erste Ausführungsbeispiel in einem zweiten Längsschnitt,
Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel im Längsschnitt,
Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel in einer Perspek- tive,
Fig. 7 ein viertes Ausführungsbeispiel im Längsschnitt,
Fig. 8 ein erstes erfindungsgemässes Verbindungselement in einer Perspektive,
Fig. 9 ein zweites erfindungsgemässes Verbindungselement in einer Perspektive,
Fig. 10 ein drittes erfindungsgemässes Verbindungselement in einer Perspektive,
Fig. 11 ein viertes erfindungsgemässes Verbindungselement in einer Perspektive,
Fig. 12 ein fünftes erfindungsgemässes Verbindungselement in einer Perspektive,
Fig. 13 ein sechstes erfindungsgemässes Verbindungsele- ment in einer Perspektive,
Fig. 14 ein siebentes erfindungsgemässes Verbindungselement in einer Perspektive.
Fig. la ist eine schematische Seitenansicht eines pneumatischen Bauelementes 1 gemäss dem Stande der Technik. Es besteht aus einer Hülle 2, einem Druckstab 3 und zwei Zugelementen 4. Die Hülle 2 ist aus einem dehnungsarmen textilen Gewebe hergestellt, welches entweder gasdicht beschichtet ist oder im Inneren mit einem Gasschlauch aus elastischem Kunststoff versehen ist, welcher die Dichtungsfunktion übernimmt. Der Druckstab 3 ist, wie aus Fig. lb ersichtlich, beispiels- weise in eine längs der Hülle 2 verlaufende und an dieser durch Nähen und Abdichten, Schweissen oder Kleben befestigte Tasche 6 eingeschoben und erstreckt sich über die ganze im Wesentlichen zylindrische Länge der Hülle 2. An seinen Enden ist der Druckstab 3 mit den Enden der zwei Zugelemente 4 fest verbunden, welche in gegenläufigem Schraubungssinne um die Hülle 2 gelegt sind und dort straff anliegen. Sie können durch an der Hülle 2 befestigte Laschen 7 durchgezogen sein, damit ihre Lage auch bei schlaffer Hülle 2 definiert ist. Die Verbindungsstellen von Druckstab 3 und Zugelementen 4 sind Knoten 8.
An ihren Enden ist die Hülle 2 durch zwei Kalotten 5, beispielsweise aus dem gleichen Material, wie die Hülle 2, verschlossen. Fig. 2 ist die perspektivische Darstellung eines ersten Aus- führungsbeispiels des erfindungsgemässen Knotenelementes. Es besteht aus einer Platte 9 mit einer grossen Öffnung 10 für die Kalotte 5 des pneumatischen Bauelementes 1. Die Platte 9 ist hier beispielsweise quadratisch ausgeführt und trägt eine vierfache Vielzahl von Löchern 11, 12. Die vier Löcher 12 liegen jeweils in der Mitte einer Lochreihe. Im Loch 12 der in Fig. 2 oberen Lochreihe ist der Druckstab 3 beispielsweise mit einer Schraube 15 befestigt, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist; Fig. 3 ist im Längsschnitt AA durch die Darstellung von Fig. 2; Fig. 4 ein solcher entlang der Schnittebene BB. Die Bohrungen der Löcher 11 verlaufen beispielsweise schräg durch die Platte 9. Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 sind je drei Löcher 11 links und rechts des Druckstabes 3 durch je ein Kabel 16 besetzt. Diese je drei Kabel 16 sind parallel zueinander geführt und bilden zusammen das zu Fig. 1 be- schriebene Zugelement 4. Die Kabel 16 sind mit Muttern 17 in der Platte 9 gesichert, wie es aus der Technik der Vorspannkabel von Stahlbetonkonstruktionen bekannt ist. Die hier besetzten Löcher 11, 12 liegen auf einer Geraden. Da die Span- nung der Kabel 16 gleich gemacht wird, entsteht das einzige Biegemoment in der Platte 9 selbst; jedoch wird keines auf das pneumatische Bauelement abgeleitet.
In den Fig. 2 und 3 sind Kraftpfeile mit FA bezeichnet. Diese stehen für die Auflagerkräfte . Die vom Druckstab 3 ausgeübten Druckkräfte, die von den Kabeln 16 bewirkten Zugkräfte und die Auflagerkräfte können sich in der Platte 9 vektoriell auf Null summieren, ohne im Druckstab 3 Biegemomente zu erzeugen. Als Material für die Platte 9 kommen in Frage beispielsweise Aluminium, GFK, CFK oder Mehrschicht-Sperrholz.
In Fig. 5 ist als zweites Ausführungsbeispiel eine weitere Ausbildung des ersten Ausführungsbeispiels dargestellt. Die Platte 9 weist wiederum die grosse Öffnung 10 auf, die jedoch besonders ausgebildet ist: In einem ersten Abschnitt 18 ist die Öffnung 10 zylindrisch ausgeführt und trägt eine erste 0- Ring Nut 19 mit einem ersten O-Ring 20. Dieser dichtet gegen die Aussenseite des zylindrischen Teils der Hülle 2. An den ersten zylindrischen Abschnitt 19 schliesst ein zweiter Abschnitt 21 an, welcher im Wesentlichen die in der Öffnung 10 liegende Form der Kalotte 5 aufweist. Anstelle der Kalotte 5 tritt hier ein beispielsweise der Kalotte 5 nachgebildeter Deckel 22. Dieser kann - je nach Zweckmässigkeit - auch anders geformt sein; erfindungswesentlich ist nur sein im Wesentlichen konischer oder kalottenförmiger Verlauf innerhalb des zweiten Abschnitts 21.
Noch innerhalb des zylindrischen Teils des ersten Abschnittes 18 weist der Deckel 22 ebenfalls zylindrische Form auf und trägt dort eine O-Ring-Nut 23 mit einem zweiten O-Ring 24, welcher gegen die Innenseite des zylindrischen Teiles der Hülle 2 dichtet. Die Hülle 2 wird durch den Deckel 22 im konischen oder kalottenförmigen Teil 21 der Öffnung zwischen der Platte 9 und dem Deckel 22 eingeklemmt, und der Deckel 22 durch den in der Hülle 2 herrschenden Überdruck gegen die Platte 9 gedrückt. Die Dichtungsfunktion übernehmen, wie be- schrieben, die zwei O-Ringe 20, 24. Die übrige Ausgestaltung der Platte 9 kann gemäss Fig. 2, 3, 4 vorgenommen werden. Der Deckel 22 kann selbstverständlich anstatt kalottenförmig gestaltet zu sein, auch eine andere Form, beispielsweise eine ebene, aufweisen, einhergehend mit entsprechender Verstärkung der Wandung.
Ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Knotenelementes ist in Fig. 6 dargestellt. Es ist vorgesehen für ein pneumatisches Bauelement 1 mit mehreren - hier acht - Druckstäben 3 und, im Sinne eines Beispiels, zwei Zugelementen 4 pro Druckstab 3. Die Platte 9 ist hier als runder Flansch 27 ausgebildet mit einer grossen Öffnung 10 für die Kalotte 5 des pneumatischen Bauelementes 1. Der Flansch 27 trägt entsprechend der Zahl der Druckstäbe 3 Löcher 12 für die Schrauben 15 zur Befestigung der Druckstäbe 3. Entsprechend der Anzahl Zugelemente 4 pro Druckstab 3 trägt der Flansch 27 Löcher 11 für die Befestigung der Zugelemente 4. Im Ausführungsbeispiel ge äss Fig. 6 trägt der Flansch 27 keine weiteren Löcher. Für die Befestigung an weiteren statischen Strukturen und die Einleitung von Stützkräften kann der Flansch 27 oder, generell eine runde Platte 9, in eine Platte 28 eingespannt werden, wie in Fig. 7 im Schnitt dargestellt. Die Platte 28 trägt hier beispielsweise eine kreisrunde Öff- nung 31 zur Aufnahme des Flansches 27. Eine weitere, beispielsweise kreisrunde Platte 29 trägt eine Öffnung 32. Beide Platten 28, 29 sind mit einem kreisrunden Absatz 33 versehen, welcher mit der erforderlichen Genauigkeit über den Flansch 27 passt und diesen aufnimmt. Mittels Schrauben 30 können die beiden Platten 28, 29 aneinander kraft- und formschlüssig befestigt werden. Die äussere Form der Platte 28 kann rund, viereckig oder polygonal sein, je nach den baulichen und gestalterischen Anforderungen. Sie kann ferner eine Vielzahl von Löchern 34 tragen zur Befestigung des pneumatischen Bau- elementes 1 an weiteren statischen Strukturen und zur Einleitung von Stütz- und Auflagerkräften.
Selbstverständlich kann auch die Platte 9 gemäss Fig. 2, 3, 4, 5 kreisrund ausgeführt werden und mittels den zu Fig. 7 beschriebenen Platten 28, 29 gefasst werden. Zum erfindungsgemässen Knotenelement gehörig sind die möglichen Ausformungen entweder der Platte 9 selbst - wie bereits in Fig. 2 dargestellt - oder der Platte 28 gemäss Fig. 7. Viereckige, allenfalls quadratische Platten 9, 28 sind einsetzbar bei Verbindungselementen gemäss Fig. 8, 9, 10, 11, wie nachfolgend gezeigt. Sollen ein oder maximal vier pneumatische Bauelemente 1 beispielsweise auf eine Säule 40 aufge- setzt werden, wie in Fig. 8 dargestellt, so kann ein beispielsweise kubisch ausgebildetes Verbindungselement 41 eingesetzt werden. Die Platten 9, 28 werden auf das geeignet ausgebildete Verbindungselement 41 aufgeschraubt. Die pneumatischen Bauelemente sind nur schematisch dargestellt; damit ist keinerlei Einschränkung hinsichtlich deren Ausbildung verbunden.
Eine Variante hierzu zeigt Fig. 9. Hier ist ein Verbindungselement 42 mit dreieckigen Querschnitt eingesetzt für den An- schluss von höchstens drei pneumatischen Bauelementen 1. Für den Anschluss von höchstens sechs pneumatischen Bauelementen 1 ist das Ausführungsbeispiel von Fig. 10 gedacht. Ein Verbindungselement 43 hat demgemäss sechseckigen Grundriss mit vorzugsweise quadratischen Seitenflächen. Die Ausbildung der Seitenflächen als Quadrat hat den Vorteil, dass, falls die pneumatischen Bauelemente 1 mit vier, acht oder zwölf Druckstäben 3 ausgerüstet sind, auf eine Orientierung nicht geachtet werden muss. Soll eine bestimmte Orientierung jedoch eingehalten werden, so kann dies durch Anbringen eines Nokkens 44, wie in Fig. 9 dargestellt, erzwungen werden. Als Zu- sammenfassung der Ausgestaltung der Verbindungselemente 41, 42, 43 kann deren Grundriss als polygonal definiert werden, wobei die Grund- und Deckflächen der Verbindungselemente 41, 42, 43 gleich gross sind und die daran befestigten pneumatischen Bauelemente 1 alle in der gleichen Ebene liegen. Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer ebenen Anordnung von pneumatischen Bauelementen 1 zeigt Fig. 11. Hier sind die beispielsweise quadratischen Platten 9, 28 nebeneinander an einem - nicht dargestellten - Tragelement angeschraubt. Solche Tragelemente sind als an sich bekannte Konstruktionen nicht Bestandteil der Erfindung. Mit dieser Anordnung kann beispielsweise eine Dachfläche hergestellt werden. Fig. 12, 13, 14 sind Darstellungen von Anordnungen, welche aus der Ebene heraustreten. Fig. 12 zeigt ein Verbindungsele- ment 45, welches beispielsweise bogenförmig ausgeführt ist. Es ist ferner so ausgeführt, dass es die Funktion der Platte 28 übernehmen kann. Das heisst, das Verbindungselement 45 weist hier fünf kreisrunde Öffnungen 31 auf und pro Öffnung 31 beispielsweise sechs Löcher für Schrauben 30. Mit diesen ist die zu jedem pneumatischen Bauelement 1 gehörende weitere Platte 29 - in Fig. 12 nicht dargestellt - mit dem Verbindungselement 45 verschraubt. Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 13 sind mehrere pneumati- sehe Bauelemente an einem Verbindungselement 46 angeschlossen, welches als Polyeder - hier ein Oktaeder - ausgeführt ist. Der Anbau der pneumatischen Bauelemente an das Verbindungselement 46 geschieht in gleicher Weise, wie zu Fig. 12 ausgeführt. Alternativ hiezu, kann auch jede Platte 9, 28 die Form der entsprechenden Polyederseite aufweisen, wobei das Polyeder dann im Wesentlichen aus Stäben ausgeführt ist, welche seine Kanten bilden.
In Fig. 14 sind mehrere, beispielsweise sechs, ebene Platten 47 zu einem nach oben geöffneten pyramidenförmigen Verbin- dungselement 48 zusammengefügt durch Schweissen oder mittels nicht dargestellter Schraubverbindungen. Jede Platte 47 hat beispielsweise die Funktion einer Platte 28 gemäss Fig. 7. Als Variante hiezu ist es ebenfalls möglich, die Platten 9 gemäss Fig. 2 formlich so auszuführen, dass sie den Platten 47 gemäss Fig. 14 entsprechen. Das Verbindungselement 48 besteht dann beispielsweise, wie bereits analog zu Fig. 13 ausgeführt ist, aus Stäben, welche die Kanten des Verbindungselementes 48 bilden, an welchen die Platten 47 beispielsweise angeschraubt sind.

Claims

Patentansprüche
1. Knotenelement zur biegemomentfreien Einleitung von Zug- und Druckkräften in pneumatische Bauelemente (1) , welche aus einer Hülle (2), mindestens einem Druckstab (3), mindestens zwei Zugbändern (4) und zwei Kalotten (5) bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass
Mittel zur Befestigung der Zugbänder (4) und des Druckstabes (3) vorhanden sind, - die Form so gewählt ist, dass die Kräfte der mindestens zwei Zugbänder (4), des mindestens einen Druckstabes (3) sowie die Auflagerkrafte im Knotenelement vektoriell zu Null addiert werden, - keine Drehmomente von aussen ein- oder nach aus- sen abgeleitet werden, die Biegemomente innerhalb des Knotenelementes bezüglich des mindestens einen Druckstabes (3) symmetrisch auftreten.
2. Knotenelement nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die Form einer Platte (9) hat und eine gros- se Öffnung (10) für die Kalotte (5) haben kann.
3. Knotenelement nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (9) rund ist.
4. Knotenelement nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (9) polygonförmig ist.
5. Knotenelement nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Befestigung des mindestens einen Druckstabes aus einem Loch (12) mit einer Schraube (15) , und die Mittel zur Befestigung der inde- stens zwei Zugbänder (4) aus Löchern (11) zur Einführung und Befestigung der Zugbänder (4) mit Muttern (17) bestehen.
6. Knotenelement nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (9) als Flansch (27) ausgebildet ist.
7. Knotenelement nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Deckel (22) vorhanden ist und die grosse Öffnung (10) derart geformt ist, dass der Deckel (22) , der von einer Hülle (2) des pneumatischen Bauelementes (1) umgeben ist, bündig in die Öffnung (10) eingebracht werden kann, und Hilfsmittel zur Abdichtung vorhanden sind, die den Deckel (22) und die Hülle (2) nach aussen gasdicht abschliessen.
8. Knotenelement nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeich- net, dass der Deckel (22) und die grosse Öffnung (10) einen zylindrischen Teil (18) sowie einen konischen oder kalottenförmigen Teil (21) aufweisen und im zylindrischen Teil (18) des Deckels (22) mindestens ein O-Ring (23) in einer O-Ring-Nut (24) als auch im zylindrischen Teil der Öffnung (10) ein O-Ring (19) in einer O-Ring-Nut (20) vorhanden ist.
9. Verbindungselement zur Verbindung von pneumatischen Bauelementen (1), welche aus einer Hülle (2), mindestens ei- nem Druckstab (3), mindestens zwei Zugbändern (4) und zwei Kalotten (5) bestehen, mit statischen Strukturen, dadurch gekennzeichnet, dass
Mittel zur Befestigung von mindestens einem Knotenelement vorhanden sind, - die Form derart gewählt ist, dass die Auflagerkräfte in die Knotenelemente eingeleitet werden können.
10. Verbindungselement nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es aus mindestens einer Platte (28) mit je mindestens einem Absatz (33) aufgebaut ist, in welchen die Platte (9, 27) hineingelegt werden kann, und zu jeder Platte (28) je eine aus mindestens einem Teilstück bestehende Platte (29) vorhanden ist, in die ebenfalls ein Ab- satz (33) eingelassen ist, und die mit der Platte (28) fest verschraubt werden kann, so dass die Platte (9, 27) von den Platten (28) und (29) aufgenommen wird.
11. Verbindungselement nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es ein mindestens teilweise aus Platten (28) zusammengesetzter dreidimensionaler Körper ist.
12. Verbindungselement nach Patentanspruch 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Verbindungselement eine Rahmenkonstruktion ist, an welcher das mindestens eine Knotenelement befestigt werden kann und so mindestens einen Teil einer Seitenfläche der Rahmenkonstruktion bildet.
13. Verbindungselement nach Patentanspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es im Grundriss von polygonaler Form ist und an mindestens einer der Seitenwände des so gebildeten polygonalen Körpers mindestens ein Knotenelement befestigt werden kann.
14. Verbindungselement nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an mehreren Seiten des polygonalen Körpers Knotenelemente befestigt werden können, so dass die pneumatischen Bauelemente (1) speichenartig um das Verbindungselement angeordnet sind.
15. Verbindungselement nach Patentanspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es von rechteckiger Form ist und mehrere Knotenelemente daran befestigt werden können so dass die pneumatischen Bauelemente parallel zueinander verlaufen.
16. Verbindungselement nach Patentanspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es bogenförmig ist und mehrere Knotenelemente daran befestigt werden können, so dass die pneumatischen Bauelemente parallel zueinander verlaufen.
17. Verbindungselement nach Patentanspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es die äussere Form eines Tetraeders hat, und mindestens ein Knotenelement pro Seite des Tetraeders befestigt werden kann.
18. Verbindungselement nach Patentanspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es die äussere Form eines Würfels hat und mindestens ein Knotenelement pro Seite des Würfels befestigt werden kann.
19. Verbindungselement nach Patentanspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es die äussere Form eines Pyramidenstumpfes hat und mindestens ein Knotenelement pro Seite des Pyramidenstumpfes befestigt werden kann.
20. Verbindungselement nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Knotenelement festgeschraubt wird.
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