WO2010054703A1

WO2010054703A1 - Lastaufnahmevorrichtung zum einleiten von lastkräften wie seilkräfte oder spannkräfte von flächenstrukturen

Info

Publication number: WO2010054703A1
Application number: PCT/EP2009/002253
Authority: WO
Inventors: Michael Kiefer
Original assignee: Carl Stahl Gmbh
Priority date: 2008-11-11
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2010-05-20
Also published as: CN102209823A; EP2344711A1; US8602368B2; AU2009316021A1; WO2010054704A1; EP2344709A1; AU2009316023A1; WO2010054702A1; US20110217113A1; CN102209826B; EP2344710A1; US20110222961A1; CN102209826A; CN102209824A; US8757187B2; US20110222960A1; US8807495B2; AU2009316022A1

Abstract

Eine Lastaufnahmevorrichtung zum Einleiten von Lastkräften wie Seilkräfte oder Spannkräfte von Flächenstrukturen in Tragstrukturen (10), mit mindestens einem über ein Lagerelement (24) an der Tragstruktur (10) verankerbaren Lastaufnahmeteil (36, 40), ist dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Lastaufnahmeteil (36, 40) einen Übertragungskörper (36) aufweist, der eine konvex geformte Übertragungsfläche bildet, die am Lagerelement (24) an einer Trägerfläche geführt ist, die aus an die Konvexität der Übertragungsfläche angepassten Flächenteilen gebildet ist.

Description

Lastaufnahmevorrichtung zum Einleiten von Lastkräften wie Seilkräfte oder Spannkräfte von Flächenstrukturen

Die Erfindung betrifft eine Lastaufnahmevorrichtung zum Einleiten von Lastkräften wie Seilkräfte oder Spannkräfte von Flächenstrukturen in Tragstrukturen, mit mindestens einem über ein Lagerelement an der Tragstruktur verankerbaren Lastaufnahmeteil.

In der modernen Architektur haben zunehmend Tragwerkskonzepte Eingang gefunden, bei denen flächige Elemente wie zeit- oder schirmartige Abdeckungen, die als textiler Baustoff Teil eines Tragwerks bilden, an Stützeinrichtungen verankert oder aufgespannt werden, beispielsweise an Stahlstützen. Um zu erreichen, dass die betreffenden Elemente raumbildende Strukturen einer jeweils gewünschten architektonischen Formgebung bilden, ist die jeweilige, geeignete Einleitung der Lastkräfte, insbesondere der aufspannenden oder tragenden Seilkräfte, von wesentlicher Bedeutung. So muss sichergestellt sein, dass, um Verwerfungen der gewünschten archi- tektonischen Formgebung zu vermeiden, die Wirkungslinie der einzuleitenden, an der betreffenden Stützeinrichtung angreifenden Seilkraft unabhängig von der jeweiligen Orientierung (Neigung) der zum Tragwerk gehörenden Stütze ist. Im Hinblick hierauf liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lastaufnahmevorrichtung zu schaffen, die den diesbezüglichen Anforderungen in besonderer Weise gerecht wird.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Lastaufnahmevorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.

Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 die Lastübertragung zwischen Lastaufnahmeteil und Lagerelement über einen Übertragungskörper erfolgt, der an seiner Außenfläche eine konvex gewölbte Übertragungsfläche bildet, die am Lagerelement an einer Trägerfläche geführt ist, die aus an die Konvexität der Übertragungsfläche angepassten konkaven Flächenteilen gebildet ist, ist ein Lastaufnahmeknoten gebildet, der eine kugelgelenkartige Beweglichkeit des Lastaufnahmeteiles relativ zur Tragstruktur ermöglicht. Dank dieser kugelgelenkartigen Beweglichkeit kann sich das betreffende Lastaufnahmeteil unabhängig von der jeweiligen Anordnung der abstützenden Elemente der Stützeinrichtung, wobei es sich, je nach Auslegung eines betreffenden Tragwerkes um Stahlstützen unter- schiedlicher Ausrichtung oder Neigung oder um Wandflächen handeln kann, jeweils entsprechend der Wirkungslinie der eingreifenden Seilkräfte einstellen, so dass eine optimale Verankerung/Aufspannung des betreffenden zeltartigen oder schirmartigen Elementes gewährleistet ist. Dabei könnte auch der Lastaufnahmeknoten festgehalten werden und die Tragstruktur relativ zum Knoten sich bewegen.

Das Lagerelement weist vorzugsweise Lagerwangen auf, die sich aus der Ebene zumindest einer zur Anbringung an der Tragstruktur vorgesehenen Verbindungsfläche weg erstrecken und zwischen sich einen Durchbruch freilassen, dessen Innenwand Flächenteile der Trägerfläche bildet, an der die Krafteinleitung vom Übertragungskörper des Lastaufnahmeteiles her erfolgt.

Ein Gelenkknoten mit Lagerwangen, die zwischen sich eine gelenkartige Lagerung des Übertragungskörpers des Lastaufnahmeteiles bilden, kann vorzugsweise so gestaltet sein, dass die Lagerwangen aus der Ebene der jeweiligen Verbindungsfläche im rechten Winkel vorstehen. Wenn die Verbindungsfläche eine Sockelplatte des Gelenkknotens bildet, kann diese beispielsweise auf der Spitze einer Tragsäule befestigbar sein, wobei sich die Lagerwangen entlang der Richtung der Längsachse der Säule erstrecken und Zugkräfte mit Wirkungslinien in einem Winkelbereich quer zur Säulenlängsachse einleitbar sind.

Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, dass die Lagerwangen durch balkenartige Seitenkörper gebildet sind.

Diese können an ihren von der Sockelplatte entfernten Enden eine sie verbindende Firstfläche bilden oder an diesen Enden einen Zwischenraum zwischen sich freilassen. Ausführungsbeispiele mit endseitig verbundenen Seitenkörpern ermöglichen eine sichere Einleitung hoher Kräfte bei kleinem benötigtem Bauraum.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist die Anordnung so getroffen, dass die Seitenkörper Schenkel definieren, die vom Zentrum der Sockelplatte ausgehend in Richtung auf eine sich aus dem Durchbruch erstreckende Zugstange divergieren, die zusammen mit dem Übertragungskörper das Lastaufnahmeteil bildet. Die Lagerwangen können durch Seitenwände eines den Durchbruch im Zentralbereich enthaltenden Vollkörpers gebildet sein. Eine besonders hohe Strukturfestigkeit und gute Gelenkeigenschaften dank verhältnismäßig großflächig gestalteter Trägerfläche ergeben sich bei Ausführungsbeispielen, bei denen die die Seitenkörper verbindende Firstfläche einen auskragenden Nasenkörper bildet, der in Richtung der sich aus dem Durchbruch erstreckenden Zugstange vorspringt.

Wenn ein die Lagerwangen bildender Vollkörper kastenartig gestaltet ist, kann er zwei bezüglich des Durchbruchs diametral entgegengesetzte, ebene Verbindungsflächen bilden, an denen er mit im Abstand voneinander parallel verlaufenden Konsolenplatten der Tragstruktur verbindbar ist. Anstelle eines kastenartigen Vollkörpers kann ein Körper in Gestalt eines Ellip- soids die Lagerwangen bilden.

Die im Durchbruch zwischen den Lagerwangen befindlichen Flächenteile, die die Trägerfläche bilden, können derart gewölbt sein, dass der Übertragungskörper des Lastaufnahmeteiles von der einen Seite oder der anderen Seite der Lagerwangen her an die die Trägerfläche bildenden Flächenteile anlegbar ist.

Besonders gute Gelenkeigenschaften eines betreffenden Gelenkknotens sind gewährleistet, wenn die Übertragungsfläche am Übertragungskörper zumindest Teile einer Kugelfläche aufweist, wobei die die Trägerfläche bildenden Flächenteile Teilen einer Kugelkalotte entsprechen.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist der Übertragungskörper am Ende einer als Zugglied dienenden Zugstange angebracht.

Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, dass der Übertragungskörper als Vollkugel gestaltet ist und mit der Zugstange eine formschlüssig zusam- menhängende Einheit bildet. Hierbei kann die Zugstange mit einem Außengewinde versehen und in eine Gewinde-Sackbohrung der Vollkugel eingeschraubt sein.

Bei auf der Zugstange befindlichem Außengewinde eröffnet sich die weitere vorteilhafte Möglichkeit, auf der Zugstange ein Verbindungselement, über das Seilkräfte oder Spannkräfte übertragen werden, so über eine Gewindeverbindung anzubringen, dass, spannschlossartig, ein Spannen oder Nachspannen am Verbindungselement möglich ist.

Alternativ kann der als Übertragungskörper dienende Kugelkörper eine Durchgangsbohrung aufweisen, durch die eine die Zugstange bildende Kopfschraube hindurch gesteckt ist, deren Schraubenkopf zur Zugkraftübertragung am Rand der Durchgangsbohrung abgestützt ist.

Dabei kann der Übertragungskörper eine an dem dem Schraubenkopf zugeordneten Rand der Durchgangsbohrung gebildete, ebene Abflachung als Anlagefläche für den Schraubenkopf aufweisen.

Wenn vertikale Wandflächen als Tragstruktur für betreffende Gelenkknoten vorgesehen sind, kann die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein, dass das die Trägerfläche bildende Lagerelement des Gelenkknotens einen runden Topfkörper aufweist, der an seiner Topföffnung in einen mit ihm einstückigen Ringkörper übergeht, der eine zur Anbringung an den die Tragstruktur bildenden Wandflächen vorgesehene Verbindungsfläche bildet, aus deren Ebene der Topfkörper senkrecht vorspringt und an seinem Topfboden einen Durchbruch für den Austritt der Zugstange aufweist, wobei die an den Durchbruch angrenzende Innenwand des Topfkörpers die Trägerfläche bildet, die an die Übertragungsfläche der im Topfkörper aufgenommenen Kugel angepasst ist. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:

Fig. 1 : eine perspektivische Schrägsicht auf eine Überdachung aus einem auch als Dachmembrane bezeichneten, zwischen vier Säulen aufgespannten Segel;

Fig. 2: eine perspektivische Schrägsicht auf einen Gelenkhalter oder -knoten, der auf der Spitze oder Kopffläche ei- ner Säule der Fig. 1 angebracht ist und das Segel an der

Säule festlegt;

Fig. 3: eine perspektivische Darstellung des auseinander genommenen Gelenkhalters der Fig. 2 mit ihm zugeordneter Einsatz- oder Drehschraube sowie mit einer End- scheibe der Säule;

Fig. 4: eine Seitenansicht des zusammengebauten Gelenkhalters der Fig. 3 bei eingesetzter Einsatzschraube;

Fig. 5: die Frontansicht des Gelenkhalters;

Fig. 6: die Rückenansicht des Gelenkhalters; Fig. 7: die Draufsicht auf den Gelenkhalter;

Fig. 8: die Draufsicht auf eine Sockelplatte des Gelenkhalters der Fig. 3, 6;

Fig. 9: den Schnitt durch Fig. 7 nach deren Linie IX— IX;

Fig. 10: eine perspektivische Schrägsicht auf den Gelenkhalter der Fig. 2;

Fig. 11 : eine Seitenansicht zu Fig. 10;

Fig. 12: den Schnitt durch Fig. 10 gemäß Linie XII-XII der

Fig. 7;

Fig. 13: eine perspektivische Darstellung eines abgewandelten, auseinandergenommenen Gelenkhalters mit zugeordneter Einsatz- oder Drehschraube sowie mit dem angedeuteten Endbereich der Säule;

Fig. 14: die Draufsicht auf den zusammengesetzten Gelenkhal- ter der Fig. 13;

Fig. 15: den Schnitt durch Fig. 14 nach deren Linie XV-XV;

Fig. 16 bis 18 die Front- bzw. die Rückenansicht des Gelenkhalters der Fig. 13 bis 15 bzw. eine perspektivische Schrägsicht auf diesen; Fig. 19: einen Gelenkhalter am Ende einer horizontal verlaufenden Säule in schräger perspektivischer Seitenansicht;

Fig. 20, 28 und 30: jeweils eine perspektivische Schrägsicht auf jeweils andere Ausgestaltungen eines Gelenkhalters; Fig. 21 und 31 : die Frontansicht zu Fig. 20 bzw. 30;

Fig. 22 und 33: den Schnitt durch Fig. 21 nach deren Linie XXII-XXII bzw. durch Fig. 31 nach deren Linie XXXIII-XXXIII;

Fig. 23, 29 und 32: die Draufsicht auf den Gelenkhalter der Fig. 20 bzw.

Fig. 28 bzw. Fig. 30; Fig. 24: den Schnitt durch Fig. 23 nach deren Linie XXIV-XXIV;

Fig. 25 und 34: eine perspektivische Schrägsicht auf eine Frontplatte nach Fig. 20 bzw. nach Fig. 30;

Fig. 26 und 35: die Frontansicht zu Fig. 25 bzw. zu Fig. 34;

Fig. 27 und 36: die Draufsicht auf Fig. 25 bzw. Fig. 34; Fig. 37 und 48: jeweils eine perspektivische Schrägsicht auf eine mit der Einsatzschraube des Gelenkhalters durch ein Basisgelenk verbundene Halteplatte aus zwei Anschlussplatten;

Fig. 38: eine der Anschlussplatten der Fig. 37, 48 in Schräg- sieht; Fig. 39: eine gegenüber Fig. 38 anders gestaltete Anschlussplatte;

Fig. 40 und 49: in perspektivischer Darstellung jeweils einen Teil des

Basisgelenks der Fig. 37 bzw. 48; Fig. 41 und 50: jeweils eine Stimansicht zu Fig. 40 bzw. 49;

Fig. 42 und 51 : jeweils einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 41 nach deren Feld XLII bzw. Fig. 50 nach deren Feld

U;

Fig. 43: eine Draufsicht auf einen Teil der Fig. 37; Fig. 44: eine Frontansicht zu Fig. 43;

Fig. 45 bis 47: jeweils eine perspektivische Schrägsicht auf den Gelenkhalter der Fig. 2 in unterschiedlichen Stellungen;

Fig. 52: eine Frontansicht zu Fig. 53;

Fig. 53 und 54: jeweils eine Draufsicht auf einen Teil der Fig. 48; Fig. 55: eine perspektivische Schrägsicht auf ein Anschlussorgan mit angehängter Zusatzleiste aus zwei aneinanderliegenden Winkelprofilen;

Fig. 56: eine auseinandergenommene perspektivische Darstellung der Anordnung nach Fig. 55;

Fig. 57: die vergrößerte Seitenansicht eines Winkel profus der Fig. 55, 56;

Fig. 58: das Winkelprofil in der Darstellung der Fig. 57 mit einem angefügten Aufsatz;

Fig. 59 und 60 jeweils einen vergrößerten Querschnitt aus Fig. 58 nach deren Feld LIX bzw. LX;

Fig. 61 : eine perspektivische Schrägsicht zweier einander zugeordneter Leisten;

Fig. 62: eine Einbauskizze zu Fig. 61 mit deren Leisten in Frontansicht;

Fig. 63 und 64 jeweils eine auseinandergenommene perspektivische Darstellung zweier weiterer Anordnungen; Fig. 65: eine perspektivische Schrägansicht lediglich des an einem die Verbindungsfläche zur Anbringung an der Tragstruktur bildenden Ringkörper einstückig angeformten Lagerelements gemäß einem weiteren Ausfüh- rungsbeispiel;

Fig. 66, 67 und 68: eine Rückansicht bzw. Seitenansicht bzw. Draufsicht des in Fig. 65 Gezeigten;

Fig. 69: eine perspektivische Schrägansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Gelenk- knotens;

Fig. 70: eine perspektivische Schrägansicht des Ausführungsbeispieles von Fig. 69, dargestellt ohne zugehöriges Lastaufnahmeteil, und

Fig. 71 : eine Seitenansicht des in Fig. 70 Gezeigten.

Ein Flächentragwerk weist gemäß Fig. 1 vier von einer Bodenfläche B paarweise in Abstand zueinander aufragende sowie zwischen ihren freien Enden 1 1 ein Segel S etwa rechteckiger Kontur aus textilem Werkstoff als membranartige Dachfläche spannende, etwas nach außen geneigte Säulen 10 auf; jene freien Enden 11 sind anderseits durch Seile 14 gegen die Bodenfläche B und an letzterer festgelegten, hier nicht dargestellten Ankern verspannt. Die vier Eckbereiche dieser Membrane S oder eines entsprechend gestalteten Netzes sind jeweils durch kurze Seilstränge 16 mit so genannten Gelenkknoten 20 verbunden, die von der Kopffläche 12k der Säule 10 aufragen. Dies Kopffläche 12k bildet die Oberkante der Tragstruktur und wird von einer in die Säule 10 eingesetzten Endscheibe 12 gebildet.

Gemäß Fig. 2, 3 ist auf einer Sockelplatte 22 mit einem Durchmesser d von beispielsweise 117 mm und einer Höhe h von beispielsweise 20 mm des Gelenkknotens 20 ein im Grundriss der Fig. 7, 14 winkelförmiges Lagerelement 24 mit der Höhe hi von 100 mm sowie der Dicke e von etwa 37 mm mit zwei Schenkelabschnitten 25, 25a angeformt. Letztere bilden einen zweiarmigen Grundriss mit, in Draufsicht der Fig. 7 gezeigt, einem Winkel w von etwa 120°.

Wie vor allem die Fig. 3, 5, 6 verdeutlichen, gehen von einer Firstfläche 26 des Lagerelements 24 zwei Seitenflächen 27 der Breite e aus, die in ihrem oberen Bereich zur Firstfläche 26 hin leicht gekrümmt sind. Die Breite des Verbindungsbereichs 25_q der beiden Bogenabschnitte 25, 25a in der Firstfläche 26 ist in Fig. 7, 12 mit ei bezeichnet.

Die Firstfläche 26 sowie jede der Seitenflächen 27 begrenzen nach außen hin einen längsschnittlich bogenartigen Wandbereich des Gelenkknotens 20 bzw. des Lagerelements 24. In dieses ist in seinem Zentrum sowie axial zur Mittelachse M des Gelenkknotens 20 ein verhältnismäßig großer Durchbruch 30 eingefräst, dessen Rand 32 in einem axialen Abstand a von etwa 10 mm zur ebenen Firstfläche 26 verläuft; der Abstand Ii2des Durch- bruchzentrums Z von der Sockelplatte 22 misst etwa 50 mm. Im Übrigen ist jener Rand 32 dank der Fräsung und des winkelförmigen Grundrisses des Lagerelements 24 querschnittlich leicht gekrümmt und begrenzt einen Flä- chenbereich 31 des Gelenkknotens 20. Dieser Flächenbereich 31 ist einem Teil der Oberfläche einer weiter unten beschriebenen Lagerkugel 36 ange- passt, die sich an den Flächenbereich 31 in der bei x angedeuteten Zugrichtung anzuschmiegen vermag (Fig. 2, 11, 14, 55) . Über die Auflagefläche werden die Kräfte an das Lagerelement 24 abgegeben.

Zwischen dem Paar von Bogenabschnitten 25/25a befindet sich ein in Draufsicht dreiecksförmiger Oberflächenabschnitt der Kopffläche 23 der Sockelplatte 22, in dessen Zentralbe reich ein Schraubloch 29 für eine Verbindungsschraube 21 zu erkennen ist. Fig. 8 zeigt die Lage zweier weiterer Schraublöcher 29 in der Sockelplatte 22, von denen eines in deren Querachse Q liegt und die beiden anderen beidseits letzterer in Abständen ai zu ihr von etwa 28 mm. Jedes Schraubenloch 29 des Durchmesser i von hier 17 mm geht zur Oberfläche 23 der Sockelplatte 22 hin in eine Trichtererweiterung 29t des Oberflächendurchmessers h von 29 mm über.

Die Dimensionierung aller Teile des Gelenkknotens 20 sind jeweils auf die entstehenden Seilkräfte abgestimmt, d. h. es gibt passend zu unterschiedlichen Seilen 14 auch jeweils die statisch ausgelegten Festlegungselemente. Im folgenden sind Dimensionierungen für Kräfte genannt, die beispielhaft an einer punktförmigen Befestigung mit etwa 100 kN Zugkraft auftreten.

Fig. 10 gibt die Drehschraube 40 in horizontaler Stellung sowie zwei der drei Verbindungsschrauben 21 wieder, welche den Bogenabschnitt 25a etwa flankieren. Die am oberen Ende der Fig. 3 skizzierten Verbindungsschrauben 21 greifen in Befestigungsstellung in Schraublöcher 29_e der Endscheibe 12 der Säule 10 ein.

Im Durchbruch 30 des Lagerelementes 24 sitzt in Gebrauchsstellung die erwähnte Lagerkugel 36 eines Durchmessers di von hier etwa 74,5 mm. Diese Lagerkugel 36 ist beim Beispiel gemäß Fig. 11, 12 mit einer Fläche 35 sowie einem Radialdurchgang 37 ausgestattet; die Fläche 35 dient als Anschlagfläche für den Kopf 38 einer Drehschraube 40 des Durchmessers f von 26 mm. Mit 39 ist eine dem Kopf 38 zugeordnete Unterlegscheibe be- zeichnet. Gemäß Fig. 12 ist die Längsachse A der Drehschraube 40 der Lagerkugel 36 mit dieser in einem Winkel Wi von etwa 80° zu drehen (Schwenkstand Ai der Schraubenlängsachse A) . Ebenso ist zu erkennen, dass die Lagerkugel 36 horizontal geschwenkt werden kann, d. h. die Möglichkeiten der Richtungen der Lagerkugel 36 im Lagerelement 24 beschrei- ben eine Kegelform. In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßer Gelenkknoten 20 mit dem auch in Fig. 2 dargestellten Anschlussorgan 50 der besseren Übersicht halber in Einzelteilen gezeigt. Es wird deutlich, dass die Drehschraube 40 das plattenartige Anschlussorgan 50 durchsetzt, dessen Lage durch eine an einer Unterleg- schreibe 39 abgestützten Mutter 41 fixiert und weiter unten erörtert wird.

Der Gelenkknotenhalter 20 der Fig. 13 bis 19 nimmt in seinem Durchbruch 30a eine Lagerkugel 36a auf, in welcher die Drehschraube 40 in ein Sackloch 34 mit Innengewinde eingreift, also diese Lagerkugel 36a nicht gänz- lieh durchsetzt.

Fig. 19 bietet als Variation eine horizontale Säule 10a an, an der, parallel zu deren Längsachse E, eine auskragende Tragzunge 42 mit ihre Lage stabili- sierenden Tragkonsolen 43 angeformt ist. Die Sockelplatte 22 des Gelenkknotens 20 sitzt dieser Tragzunge 42 auf, und die Drehschraube 40, und damit auch das Anschlussorgan 51, verläuft hier parallel zur Längsachse E, also ebenfalls horizontal. An den Seitenkanten des Anschlussorgans 51 lagert jeweils ein Gewindefitting 70, der zu Fig. 39 näher erörtert wird.

In Fig. 20 ist ein kassetten- oder büchsenartiger Körper 80 dargestellt, der beispielsweise an einer Wandfläche F mit Halteschrauben 18 festgelegt werden kann. Die Schraublöcher für diese Halteschrauben sind mit 19 bezeichnet. Erkennbar ist auch, dass dieser Körper 80 zwei von einer Rück- wand 81 der Höhe hu von 100 mm parallel abstehende Platten 82 der Breite D3 von 140 min und der Kraglänge m von 120 mm sowie der Dicke β4 von 20 mm aufweist. Die Höhe hsdes Innenraumes 79 dieses Körpers 80 misst hier ebenfalls 100 mm. Zwischen den freien Enden jener Platten 82 ist eine Frontplatte 84 jener Höhe hs eingesetzt, die den oben beschriebene Durch- bruch 30 mit dem angepassten Flächenbereich 31 enthält. Der Durchbruch 30 der Frontplatte 84 kann die beschriebene Lagerkugel 36, hier ohne Drehschraube gezeigt, aufnehmen. Die Form dieser Frontplatte 84 ist den Fig. 25 bis 27 zu entnehmen, mit nach innen geformten Seitenwandflächen 85 sowie mit einem horizontalen Querschnitt, der zur Mittelachse G der Frontplatten 84 hin abnimmt; entsprechend ist die Firstfläche 86 geformt (Fig. 27).

Diese Frontplatte 84 kann auch in einen Körper 80a eingesetzt werden, der siehe Fig. 28, 29, asymmetrische Kragplatten 83 aufweist; in Draufsicht sind letztere jeweils an einer Seitenfläche mit einer Kragzunge 88 versehen, de- ren Abstand n2 von der Rückenfläche der Rückwand 81 größer ist als die Länge der anderen Längsseite 87. Der Querabstand D4 der erwähnten Längsseite 87 von der Kragzunge 88 beträgt hier 92 mm.

Ein völlig anders konzipierter Wandknoten 90 ist in Fig. 30 zu erkennen. Von einer Rückenplatte 92 der Höhe he von 150 mm, der Breite bs von 66 mm sowie der Dicke e-»von 10 mm ragen frontwärts im Abstand hzvon 70 mm zwei Konsolenplatten 93 in Kraglänge k von 48 mm ab. Die Rückenplatte 92 ist mittels Halteschrauben 18 an einer hier nicht dargestellten Wand festgelegt.

Jede der in Draufsicht zungenartigen Konsolenplatten 93 enthält in ihrer Mittelachse T ein Loch 94 für eine Verbindungsschraube 21a. Letztere legt einen ringartigen Haltekörper 96 des Wandknotens 90 zwischen den Kon- solenplatten 93 fest, der in einem mittigen Durchbruch 30 eine Lagerkugel 36a hält.

Zu dem Haltekörper 96 einer Höhe hs von 70 mm, einer Dicke eβvon 31 mm sowie der Breite b3von 54 mm ist der Durchbruch 30 zentriert; auch hier ist das Durchbruchzentrum mit Z bezeichnet. Das zu Fig. 2, 3 erwähnte Anschlussorgan 50 der Breite n von 120 mm ragt flügelartig von der Drehschraube 40 ab, an deren Kopf 38 das Anschlussorgan 50 anliegt. Die Drehschraube 40 durchsetzt ein mittiges Basisgelenk 52, das aus zwei Gelenkteilen 54, 54a zusammengesetzt ist, deren jedes einen Rohrteil 56 der Breite β2 von 40 mm gemäß Fig. 40 mit einem Rohrkanal 57 des Durchmessers d2von etwa 28 mm zur Aufnahme der Drehschraube 40 enthält, mit drei Radialschlitzen 58 sowie zwischen diesen verlaufenden Teilring-Rippen 59 des Rohrteils 56. Das andere Gelenkteil 54a ist gleichartig gestaltet, so dass beim Zusammenbau beider die Radial- schlitze 58 in einem Gelenkteil 54 bzw. 54a jeweils eine Teilring-Rippe 59 des anderen Gelenkteils 54a bzw. 54 aufnehmen können. Diese beiden Gelenkteile 54, 54a werden von der ihren gemeinsamen Rohrkanal 57 durchsetzenden Drehschraube 40 zusammengehalten.

In jeweils einen äußeren Längsschlitz 60 des Gelenkteils 54 bzw. 54a, dessen begrenzende Kragrippen 62 drei Schraublöcher 63 queren, wird eine Flügelplatte 66 als Anschlusslasche mit einer eine lineare Kante 67 bildenden angeformten Schubleiste 68 eingeschoben und mit drei Zylinderkopfschrauben 64 fixiert, die ihrerseits dann ebenfalls den Längsschlitz 60 sowie Bohrungen 65 der Schubleiste 68 queren. Der Umriss dieser flügelartigen Anschlussplatte 66 ähnelt dem Deckel eines Konzertflügels und endet gegenüber der Schubleiste 68 mit einem abragenden teilkreisförmigen Zungenteil 69, das ein randnahes Durchgangsloch 69a enthält.

Fig. 39 zeigt eine Schrägsicht auf eine Flügelplatte 66a, die statt des Zungenteils eine gerade Seitenkante 67a enthält, die in einem Winkel W2von beispielsweise 30° zur freien Kante 67 der Platte 66a verläuft. Dieser schräg verlaufenden Seitenkante 67a liegt ein seitliches Rohr 72 an, das eine Sechskantmutter 73 mit querschnittlich halbrunder Aufschubscheibe 74 aufnimmt; hierbei handelt es sich um den oben erwähnten Gewindefitting 70. In Fig. 45 bis 47 sind unterschiedliche Stellungen der Kragplatte 60 eines Anschlussorgans 50 wiedergegeben. In Fig. 45, 46 verläuft die Drehschraube 40 etwa rechtwinklig zur Längsachse E der Säule 10 bzw. der Mittelach- se M des Gelenkknotens 20. In Fig. 47 ist die Längsachse A der Drehschraube 40 zu jener Mittelachse M in einem Winkel t von etwa 45° nach oben geklappt.

Das Anschlussorgan 50a der Fig. 48 ähnelt dem soeben beschriebenen An- schlussorgan 50 mit dem Unterschied, dass die Drehschraube 40 einen mittigen Rohrkanal 77 des hier einstückigen Anschlussorgans 50a durchsetzt. Das mittige Gelenk der Fig. 37 fehlt hier - das Anschlussorgan 50a ist als ebene Platte gestaltet, da statt einer Paarung aus zwei Gelenkteilen 54 gemäß Fig. 48, 49 eine kompakte Basisplatte 80 eingesetzt wird, mit dem mit- tigen Rohrkanal 77, an dem die Scheitelhöhe e3 der Basisplatte 80 hier 40 mm beträgt, wobei die Länge n 120 mm und die Breite b hier 100 mm betragen. Der Abstand bi zwischen den beiden Reihen der Schraublöcher 63 misst 70 mm, deren Abstand b2von der benachbarten Längskante 61 jeweils 15 mm. Die lichte Höhe Ii3 der seitlichen Längsschlitze 60 beträgt 13 mm, was auch dem Maß in Fig. 42 entspricht.

Nicht dargestellt ist, dass auch hier die beschriebenen Gewindefittings 70 eingesetzt zu werden vermögen.

Gemäß Fig. 55, 56 kann das beschriebene Anschlussorgan 50 auch als Verbindungselement für leistenartige sogenannte Kederprofile 100 benutzt werden. Ein solches Kederprofil 100 wird mittels jeweils beidends begrenzt drehbar gelagerter Laschen 98 an das Anschlussorgan 50 angebunden. Dabei werden das Kederprofil 100 sowie die Lasche 98 von Stiften 76 durch- griffen, deren jeder beidends durch einen ihn radial durchsetzenden Siehe- rungssplint 75 fixiert ist; der Stift 76 durchgreift sowohl den Gelenkteil 54 bzw. 54a als auch beidseits jeder Lasche 98 eine Unterlegscheibe 39a.

Jedes der beiden Kederprofile 100 der Fig. 55, 56 ist aus zwei aus einer Leichtmetalllegierung auf dem Wege des Strangpressens geformten Winkelprofilen 102 jeweils L-förmigen Querschnitts zusammengesetzt, die in Fig. 55 mit jeweils einem Sockelarm 104 gemeinsam eine Kragplatte sowie zwei von dieser an einer Kante rechtwinkelig aufragende Stirnleisten 106 bilden. Gemäß Fig. 57 enthält jedes Winkelprofil 102 der Querschnittshöhe hβvon hier 50 mm, der Querschnittsbreite bβvon etwa 80 min sowie der Dicke fi von 12 mm bzw. f2von 13 mm mehrere Längskanäle 108 bzw. 109. Die aufeinander liegenden Sockelleisten 104 bilden zudem mit ebenfalls aufeinander liegenden Einformungen 110a, 111a ihrer Außenflächen 105 (Fig. 55, 57) einen gemeinsamen Mittelkanal 110 etwa rechteckigen Querschnitts sowie einen gemeinsamen Längskanal 111 kreisförmigen Querschnittes.

Die Stirnleisten 106 enthalten sie querende Durchgangsschlitze 107 für die Laschen 98 und enden jeweils mit einer Längskante 112, in welcher ein Längsschlitz 1 14 verläuft, der anderseits vom benachbarten Längskanal 109 ausgeht. Dieser Längsschlitz 114 dient der Aufnahme eines am Rande einer zugeordneten textilen Fläche festgelegten sogenannten Keders. Diesen muss die Membrane umschließen und letztere mit sich selbst verschweißt werden; der Keder einer definierten Festigkeit sitzt dann fest und unverrückbar am Rande der Fläche. Dieser Keder muss die Kräfte der Querrichtung auf ein konstruktives Element übertragen, im Beispiel der Fig. 55 auf das Ke- derprofil 100.

Die Fig. 58 bis 60 lassen einen Teil eines Aufsatzprofils 120 rechtwinkligen Querschnittes für das Winkelprofil 102 erkennen. Von dessen Stirn- oder Querleisten 106 geht eine Formplatte 122 aus, die mit einem endwärtigen angeformten Rundwulst 124 im Längskanal 109 des Winkelprofils 102 sitzt. Oberhalb der querschnittlich teilkreisförmig gekrümmten Längskante 112 verläuft ein zweiter Formwulst 126 der Formplatte 122; die Mittelpunkte der beiden Wulste 124, 126 bilden einen Abstand g von hier 8,6 mm; der Abstand gi des Mittelpunktes Zi jenes Rundwulstes 124 von der Unterfläche 105 des Sockelarms 104 des Winkelprofils 102 misst hier 44 mm, der Abstand g2 jenes Mittelpunktes Zi von der Oberfläche 128 einer an den Formstab 122 endwärts rechtwinklig angeformten Querplatte 130 einer Breite ez von 50 mm und der Dicke ezvon 2 mm beträgt hier 56 mm. Der lichte Ab- stand g3 der Querplatte 130 zur Sockelleiste 104 misst 85 mm, und die Dicke es der Formplatte 122 ist nur geringfügig größer als jene Dicke ez.

In Fig. 61 , 62 sind zwei Querleisten oder Kederprofile 100 aus Leichtmetallprofilen einander in Abstand ki zugeordnet, und die Stirn- oder Querlei- sten 106 ihrer Winkelprofile 102 sind in Fig. 62 durch Abstandschrauben 116 verbunden. Hier sind zwei Membranbahnen Si zu erkennen, die mit einer Kante jeweils in einem Mittelkanal 110 mittels eines eingeschobenen Profilstabes 115 verspannt sind. Auf den Oberflächen der Membranbahnen Si enden zwei Tuchstreifen S2, die zum Schutz der Winkelprofile 102 über letztere gelegt sowie auf einer Längsplatte 118 miteinander verbunden sind. Diese lagert dank des Längsschlitzes 1 14 der Längskante 112 in dem dieser benachbarten Längskanal 109 und verläuft im Abstand parallel zu den Abstandschrauben 116.

In Fig. 63 ist eine Vorrichtung ähnlich jener in Fig. 56 dargestellt, deren Kederprofil 100 mit einem Gehäuse 140 versehen ist. Dieses weist eine Bodenplatte 132 mit einem querschnittlich kreisförmigen Profilstab 135 auf, der in Gebrauchsstellung im Querkanal 111 der Querleiste 100 lagert. An der Bodenplatte 136 ist eine querschnittlich winkelförmig gestaltete Wand- platte 134 angelenkt, deren beide Wandstreifen 136, 136a einen Winkel W3 von etwa 130° begrenzen. An den schmaleren Wandstreifen 136a wird in Gebrauchsstellung ein Winkelprofil 138 angeschlossen, dessen freie Kante ebenfalls einen Profilstab 135a bildet. Dieser lagert in der Gebrauchsstellung im oberen Längskanal 109 des oberen Winkelprofils 102.

Eine Verbindungsvorrichtung zweier nicht dargestellter Netz- oder Tuchflächen deutet Fig. 64 an. Ein abschnittsweise skizziertes Halterohr 142 des Außendurchmessers q ist in seinem Firstbereich mit einem im Abstand verlaufenden Kammrohr 144 erheblich geringeren Durchmessers qi durch drei Radialplatten 146 verbunden. Auf dieses Kammrohr 144 können U-förmige Klammern 150 aufgeschoben werden, die mit ihrem Bugende 148 daran festgelegt zu werden vermögen sowie zudem mit einem Schraubende 149 durch ein Loch in einem der zugeordneten Winkelprofile 102 geschoben werden. Eines dieser Löcher ist in Fig. 64 bei 147 angedeutet. Durch Schraubmuttern 41 _a werden die beiden Schraubenden 149 der Klammer 150 an dem Winkelprofil 102 fixiert; an diesem ist die Netz- oder Tuchfläche festgelegt. Es ergibt sich hierdurch beispielsweise eine feste Verbindung zwischen zwei solchen textilen Flächen, die in benachbarten Lochabschnitten 145, 145a der Länge c des Kammrohres 144 lagern.

Fig. 65 bis 69 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei der Gelenkknoten ohne das zugeordnete, aus Kugel 36 und Zugstange 40 gebildete Lastaufnahmeteil dargestellt ist. Wie bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 18 ist eine kreisrunde Sockelplatte 22 vorgesehen, die die Verbindungsfläche zur Anbringung an der betreffenden Tragstruktur bildet und Schraublöcher 29 aufweist. Wie bei den zuvor erwähnten Ausführungsbeispielen sind vom Zentrum der Sockelplatte 22 ausgehend Lagerwangen durch Schenkel 27 balkenartiger Seitenkörper gebildet, die an ihren von der Sockelplatte 22 entfernten Enden eine sie verbindende Firstfläche 26 bilden. Anders als bei den zuvor erwähnten Ausführungsbeispielen bildet die Firstfläche 26 einen auskragenden Nasenkörper 161, der aus der Firstfläche 26 in Richtung der sich aus dem Durchbruch 30 heraus erstreckenden Zugstange 40 (die in Fig. 65 bis 68 nicht dargestellt ist) vorspringt.

Die Fig. 69 bis 71 zeigen eine weiter abgewandelte Form des Gelenkkno- tens 20, wobei in Fig. 70 und 71 wiederum das aus Kugel 36 und Zugstange 40 gebildete Lastaufnahmeteil nicht eingezeichnet ist. Die Funktion der Sockelplatte 22 des zuvor erwähnten Beispieles übernimmt bei dieser Ausführungsform ein kreisrunder Ringkörper 162, der eine Folge von Schraublöchern 29 aufweist. Als Lagerelement, an dem das Lastaufnahmeteil 36, 40 angreift, ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Topfkörper 163 vorgesehen, der aus dem Ringkörper 162 konzentrisch vorspringt und so gestaltet ist, dass der Topfboden 164 einen geringeren Durchmesser besitzt als die Topföffnung 165, an der der Topfkörper 163 mit geschwungener Außenwandkontur bei 166 einstückig in den Ringkörper 162 übergeht. Für den Durchtritt der Zugstange 40 der im Inneren des Topfkörpers 163 aufgenommenen Kugel 36 bildet der Topfboden 164 einen zentralen Durchbruch 30. Die an den Durchbruch 30 angrenzende Innenwand des Topfbodens 164 bildet die konkave Trägerfläche 31, die der Konvexität der Kugel 36 angepasst ist. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 69 bis 71 eignet sich insbesondere für die Anbringung an einer die Tragstruktur bildenden vertikalen Wandfläche. Wie bei dem Beispiel von Fig. 65 bis 68 kann auch bei dem Beispiel von Fig. 69 bis 71 das Lagerelement, einschließlich Sockelplatte 22 oder Ringkörper 162 und damit einstückigen Lagerwangen 27 oder Topfkörper 163, ein einteiliges Gussteil aus Metall sein, wobei zur Gewichtsersparnis Aussparungen 167 in der Seitenwand des Topfkörpers 163 vorgesehen sein können.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Lastaufnahmevorrichtung zum Einleiten von Lastkräften wie Seilkräfte oder Spannkräfte von Flächenstrukturen in Tragstrukturen (10), mit min- destens einem über ein Lagerelement (24, 80, 163) an der Tragstruktur

(10) verankerbaren Lastaufnahmeteil (36, 40), dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Lastaufnahmeteil (36, 40) einen Übertragungskörper (36) aufweist, der eine konvex geformte Übertragungsfläche bildet, die am Lagerelement (24, 80) an einer Trägerfläche (31, 32) geführt ist, die aus an die Konvexität der Übertragungsfläche angepassten Flächenteilen gebildet ist.

2. Lastaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (24, 80) Lagerwangen (25, 25a, 85) aufweist, die sich aus der Ebene zumindest einer zur Anbringung an der Tragstruktur

(10) vorgesehenen Verbindungsfläche (22, 86) weg erstrecken und zwischen sich einen Durchbruch (30) freilassen, dessen Innenwand Flächenteile der Trägerfläche (31) bildet.

3. Lastaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerwangen (25, 25a, 85) aus der Ebene der jeweiligen Verbindungsfläche (22, 86) im rechten Winkel vorstehen.

4. Lastaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Lagerwangen (25, 25a) aus der Ebene einer die Verbindungsfläche bildenden Sockelplatte (22) vorstehen.

5. Lastaufnahmevorrichtung einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerwangen (25, 25a) durch balkenartige Sei- tenkörper (27) gebildet sind.

6. Lastaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die bagerwangen (25, 25a) an ihren von der Sok- kelplatte (22) entfernten Enden eine sie verbindenden Firstfläche (26) bilden.

7. Lastaufnahmevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerwangen (25, 25a) an ihren von der Sockelplatte (22) entfernten Enden einen Zwischenraum zwischen sich freilassen.

8. Lastaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenkörper Schenkel (27) definieren, die vom Zentrum der Sockelplatte (22) ausgehend in Richtung auf eine sich aus dem Durchbruch (30) erstreckende Zugstange (40) divergieren, die zusammen mit dem Übertragungskörper (36) das Lastaufnahmeteil (36, 40) bildet.

9. Lastaufnahmevorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Firstfläche (26) einen auskragenden Nasenkörper (161) bildet, der in Richtung der sich aus dem Durchbruch (30) erstrek- kenden Zugstange (40) vorspringt.

10. Lastaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerwangen durch Seitenwände (85) eines den Durchbruch (30) im Zentralbereich enthaltenden Vollkörpers (84) gebildet sind.

11. Lastaufnahmevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vollkörper (84) kastenartig mit zwei bezüglich des Durchbruchs (30) diametral entgegengesetzten, ebenen Verbindungsflächen (86) gestaltet ist.

12. Lastaufnahmevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Vollkörper (96) die Gestalt eines Elipsoids besitzt.

13. Lastaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die im Durchbruch (30) zwischen den Lagerwangen (25, 25a, 85) befindlichen Flächenteile, die die Trägerfläche (31) bilden, derart gewölbt sind, dass der Übertragungskörper (36) des Lastaufnahmeteils (36, 40) von der einen Seite oder der anderen Seite der Lagerwangen (25, 25a, 85) her an die die Trägerfläche (31) bildenden Flächenteile anlegbar ist.

14. Lastaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfläche am Übertragungskörper (36) zumindest Teile einer Kugelfläche aufweist, und dass die die Trä- gerfläche (31) bildenden Flächenteile Teilen einer Kugelkalotte entsprechen.

15. Lastaufnahmevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungskörper (36) am Ende einer Zugstange (40) ange- bracht ist und mit Teilen einer Kugelfläche die Übertragungsfläche bildet.

16. Lastaufnahmevorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungskörper als Vollkugel (36) gestaltet ist und mit der Zugstange (40) eine formschlüssig zusammenhängende Einheit bildet.

17. Lastaufnahmevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstange (40) mit einem Außengewinde versehen ist.

18. Lastaufnahmevorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde der Zugstange (40) in eine Gewinde- Sackbohrung der Vollkugel (36) eingeschraubt ist.

19. Lastaufnahmevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vollkugel (36) eine Durchgangsbohrung (37) aufweist, durch die eine die Zugstange bildende Kopfschraube (40) hindurch gesteckt ist, deren Schraubenkopf (41) zur Zugkraftübertragung am Rand der Durchgangsbohrung (37) abgestützt ist.

20. Lastaufnahmevorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungskörper (36) eine an dem dem Schraubenkopf (41) zugeordneten Rand der Durchgangsbohrung (37) gebildete, ebene Abflachung (35) als Anlagefläche für den Schraubenkopf (41) aufweist.

21. Lastaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das die Trägerfläche (31) bildende Lagerelement einen runden Topfkörper (163) aufweist, der an seiner Topföffnung (165) in einen mit dem einstückigen Ringkörper (162) übergeht, der eine zur Anbringung an der Tragstruktur vorgesehene Verbindungsfläche bildet, aus deren Ebene der Topfkörper (163) senkrecht vorspringt und an seinem Topfboden (164) einen Durchbruch (30) für den Austritt der Zugstange (40) aufweist, und dass die an den Durchbruch (30) angrenzende Innenwand des Topfkörpers (163) die an die Übertragungsfläche der im Topfkörper (163) aufgenommenen Kugel (36) angepasste Trägerfläche (31) bildet.