CH690927A5 - Base module for spatial structure comprises six rigid bars with tips linked by pre-tensioned cables to form polyhedron with triangular faces - Google Patents

Abstract

The base module is constructed from six rigid bars (1) connected at one end to a central node (2), while their outer ends (3) are connected by pre-tensioned cables (4) to form eight triangular faces of a polyhedron. The central node is made from two components, each with three of the bars attached to it by pivots; the two components are connected by a central bolt which enables all the cables to be pre-stressed. In variants of the design the number of bars can be greater than six, and the bars and cables can be of different lengths to form structures of different geometrical shapes from the modules.

Description

L'invention concerne un nouveau type de structure modulaire basé sur le principe de la "Tenségrité", selon le préambule de la revendication 1. Le nom "Tensegrity" a été créé par l'américain Buckminster Fuller, déjà inventeur des structures géodésiques, et provient de la contraction des deux noms "Tension" et "Integrity". Le nom "Tensegrity" décrit un type particulier de structure dont la forme est assurée par un système de forces auto-équilibré. Ce type de structure a un avantage important par rapport aux systèmes traditionnels de construction, nécessitant une quantité de matériel relativement modeste pour couvrir des espaces très grands. L'inconvénient majeur de ces structures réside dans leur grande complexité géométrique ainsi que dans la difficulté pour construire des structures de formes quelconques. Le but de la présente invention consiste à réduire ces problèmes en simplifiant beaucoup la géométrie et le système de montage. A cet effet le dispositif selon l'invention est caractérisé par la revendication 1. L'invention sera décrite à l'aide d'une forme d'exécution du dispositif en référence aux dessins annexés. The invention relates to a new type of modular structure based on the principle of "Tensegrity", according to the preamble of claim 1. The name "Tensegrity" was created by the American Buckminster Fuller, already inventor of geodesic structures, and comes from the contraction of the two names "Tension" and "Integrity". The name "Tensegrity" describes a particular type of structure whose shape is ensured by a self-balanced system of forces. This type of structure has a significant advantage over traditional construction systems, requiring a relatively small amount of material to cover very large spaces. The major drawback of these structures lies in their great geometric complexity as well as in the difficulty in building structures of any shape. The object of the present invention is to reduce these problems by greatly simplifying the geometry and the mounting system. To this end, the device according to the invention is characterized by claim 1. The invention will be described using an embodiment of the device with reference to the accompanying drawings.

La fig. 1 montre le module de base. La fig. 2 montre une partie d'une structure formée par la réunion de trois modules de base. La fig. 3 montre le détail d'un nÖud de liaison central du module de base.  Fig. 1 shows the basic module.  Fig. 2 shows part of a structure formed by the union of three basic modules.  Fig. 3 shows the detail of a central link node of the basic module.

En référence aux fig. 1, 2 et 3, on décrit un exemple de l'invention. Le module de base (fig. 1) est formé de six barres rigides 1 reliées, à une extrémité, au nÖud central 2. Les extrémités opposées de ces barres sont reliées entre-elles par un système de câbles prétendus 4 qui forment les huit faces triangulaires extérieures d'un polyèdre et qui donnent à tout le module une certaine rigidité. Le nÖud central, selon la fig. 3, est formé de deux éléments 7 auxquels sont fixées avec une articulation les barres 1. Ces deux éléments 7 sont réunis entre-eux par un boulon central 8. En serrant ensemble les deux éléments 7 avec le boulon 8 on introduit une précontrainte dans tous les câbles 4. La rigidité dépend du degré de précontrainte des divers câbles 4. En reliant l'extrémité d'une barre rigide d'un module de base à un point 6 situé à moitié longueur d'un câble d'un autre module de base (fig. 2), ont peut réaliser des structures plus grandes et de forme quelconque. Deux modules de base seront donc reliés entre eux en deux points; la barre rigide d'un module au câble de l'autre module et vice-versa. With reference to fig. 1, 2 and 3, an example of the invention is described. The basic module (fig. 1) is formed by six rigid bars 1 connected at one end to the central node 2. The opposite ends of these bars are connected together by a system of so-called cables 4 which form the eight sides outer triangles of a polyhedron and which give the whole module a certain rigidity. The central node, according to fig. 3, is formed by two elements 7 to which the bars 1 are fixed with an articulation. These two elements 7 are joined together by a central bolt 8. By tightening together the two elements 7 with the bolt 8, a prestress is introduced in all cables 4. The rigidity depends on the degree of prestressing of the various cables 4. By connecting the end of a rigid bar of a basic module to a point 6 located half length of a cable of another module base (fig. 2), we can make larger structures of any shape. Two basic modules will therefore be linked together at two points; the rigid bar of one module to the cable of the other module and vice versa.

Claims (4)

1. Module de base (fig. 1) formé de six barres rigides (1) liées à une extrémité à un nÖud central (2) tandis que les extrémités opposées (3) sont reliées entre-elles par des câbles prétendus (4) qui forment huit faces triangulaires d'un polyèdre. 1. Basic module (fig. 1) formed by six rigid bars (1) linked at one end to a central node (2) while the opposite ends (3) are connected to each other by so-called cables (4) which form eight triangular faces of a polyhedron. 2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nÖud central (fig. 3) est formé de deux éléments (7), à chacun de ces éléments (7) étant fixées, avec une articulation, trois des dites barres (1), les dits éléments (7) étant réunis entre-eux par un boulon central (8) qui permet de les serrer en introduisant une précontrainte dans tous les câbles (4). 2. Module according to claim 1, characterized in that the central node (fig. 3) is formed of two elements (7), to each of these elements (7) being fixed, with an articulation, three of said bars (1 ), said elements (7) being joined together by a central bolt (8) which makes it possible to tighten them by introducing a prestress in all the cables (4). 3. Module selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le nombre de barres est supérieur à six. 3. Module according to one of claims 1 or 2, characterized in that the number of bars is greater than six. 4. Module selon l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que les barres (1) et les câbles (4) sont de différentes longueurs, de façon à pouvoir créer, avec ces modules, des structures de forme géométrique variées. 4. Module according to one of claims 1, 2 and 3, characterized in that the bars (1) and the cables (4) are of different lengths, so as to be able to create, with these modules, structures of geometric shape varied.