DE2940030A1 - Knotenpunkt fuer loesbare biegesteife eckverbindungen von staeben - Google Patents

Description

• Knotenpunkt für lösbare biegesteife
• Eckverbindungen von Stäben Die Erfindung betrifft einen Knotenpunkt für eine lösbare, biegesteife Eckverbindung zwischen in bis zu drei Hauptrichtungen verlaufenden Stäben aus Blechprofilen oder genormten Stabprofilen unter Verwendung von gebogenen oder abgekanteten Bleczuschnitten, an denen die Stäbe mittels lösbarer Verbindungselemente befestigt sind.
• Für Knotenpunktverblndllngen mit Stabanschlüssen in mehreren Ebenen, die wechselnde Biegemomente zwischen den Stäben übertragen können und demontierbar sind, sind verschiedene Lösungen bekannt) die jedoch alle nicht befriedigen.
• Bei einer gebräuchlichen Form wird ein Knotenpunkt aus verschiedenen Blechen Lnd Profilen zusammengeschweißt, die in jeder für denStabanschluß geforderten Ebene eine Fläche aufweisen. An diesen Flächen werden die Stäbe mit einer Seite angeschraubt und anschließend verstiftet.
• Um die dabei auftretenden umständlichen Montagearbeiten zu reduzieren, verwendet man Paßschrauben, um damit dem Monteur das Ausrichten und Verstiften zu ersparen. Solche Verbindungen müssen Jedoch sehr genau hergestellt werden und bedingen daher einen erheblichen Fertigungsaufwand.
• Bei einer anderen aus der DE-OS 28 29 671 bekannten Ausführungsform für einen Knotenpunkt wird ein besonderer Formkörper aus Blech, der zwei um 90° zueinander versetzte Biegelinien und davon ausgehende in unterschiedlichen Ebenen liegende Flächenabschnitte aufweist, mit den sich an seiner offenen Kante gegenüberliegenden Rändern dieser Flächenabschnitte an einen von drei anzuschließenden Stäben oder Stützen angeschweißt. In die beiden anderen Eckverbindungsbereiche des Formkörpers werden Winkelprofile eingeschweißt, um rechteckförmige Aufnahmerohre für die Stäbe zu bilden. Bei dieser bekannten Eckverbindung ist der Schweißaufwand sehr groß.
• Außerdem kann durch die Befestigung der Stäbe mit Jeweils zwei Schrauben keiner der beiden anderen Stäbe für ständig wechselnde Querbelastungen und Biegemomente sicher und fest angeschlossen werden; denn schon der Querschnitt der durch die einges hweißten Winkelprofile gebildeten Aufnahmerohre muß größ r sein als der Querschnitt der Stäbe, damit die Forderung nach leichter Montage und Demontage erfüllt werden kann. Dies bedeutet, daß letztlich nur die Schrauben tragen, die sich durch das Aufnahmerohr und den Jeweiligen Stab erstrecken. Da die bekannte Eckverbindung für die einen Überollschutz an Fahrzeugen bildenden, in einer Ecke zusammengeführten Träger, Streben oder Stützen dient, mag diese Bauart den dort gestellten Sicherheitsanforderungen, d.h. den bei einem einmaligen Unfall vorkommenden Belastungen und Beanspruchungen genügen, Jedoch ist der bekannte Anschluß nicht fest und nicht sicher&nug, um ständig wechselnde Belastungen und Biegemomente aufnehmen zu können.
• Ein anderes Beispiel für einen Knotenpunkt ist aus der DE-OS 25 20 510 bekannt. Das dort beschriebene VerbSndungsknotenstück für stabförmige Elemente zum Aufbau von räumlichen Trag- oder Fachwerken besteht aus Segmenten, die zusammen eine Kugel bilden und Aussparungen enthalten, die in zusammengebautem Zustand Aufnahmebohrungen bilden.
• Eine unter Verwendung eines solchen Knotenstückes aufgebaute Eckverbindung würde für Stäbe mit größerem Durchmesser sehr schwer und ist im übrigen für winklige Stabprofile nicht besonders geeignet. Insbesondere können im wesentlichen nur Biegemomente und kaum Druck- oder Zugkräfte in das Knotenstück eingeleitet werden, da die Klemmung auf der dafür vorgesehenen kurzen Stablänge nicht ausreicht.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Knotenpunkt der eingangs angegebenen Art dahingehend aus zu gestalten und zu verbessern, daß die dafür verwendeten Einzelteile einfach zu fertigen sind und zusammen mit den Stäben leicht und schnell montierbar und demontierbar sind, wobei Jeder angeschlossene Stab mit ständig wechselnden Kräften in Stablängsrichtung wie auch mit ständig wechselnden Biegemomenten belastet werden kann.
• Ausgehend von dem aus der oben genannten OS 28 29 671 bekannten Knotenpunkt unter Verwendung eines drei flächig gebogenen Blechzuschnittes, der zwei Jeweils parallel zu Je einer Hauptrichtung verlaufende Biegelinien und drei durch Je zwei Hauptrichtungen bestimmte Flächenabschnitte aufweist, an denen die Stäbe mittels lOsbarer Verbindungselemente befestigt sind, ist die genannte Aurgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Knotenpunkt mit Hilfe eines zweiten zweiflächig gebogenen Blechzuschnittes vervollständigt ist, der eine parallel zu der dritten Hauptrichtung verlaufende Biegelinie und zwei Je einen der beiden anderen Hauptrichtungen enthaltende Flächenabschnitte aufweist, die an wei Flächenabschnitten des ersten Blechzuschnittes anliegen, und daß die Blechzuschnitte unterelngnder und mit den Stäben gemeinsam durch die lösbaren Verbindungselemente verbunden sind.
• Ein Alternativvorschlag gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Knotenpunkt aus drei aweils zweiflächig gebogenen Blechzuschnitten besteht, die Jeweils eine parallel zu einer Hauptrichtung verlaufende Biegelinie und zwei Je eine der beiden anderen Hauptrichtungen enthaltende Flächenabschnitte aufweisen und so zueinander angeordnet sind, daß Jeder der beiden Flächenabschnitte eines Blechzuschnittes sich mit einem Flkhenabschnitt eines anderen Blechzuschnittes überdeckt, und daß die Jeweils doppelt übereinander liegenden Flächenabschnitte untereinander und mit den Stäben gemeinsam durch die lösbaren Verbindungselemente verbunden sind.
• Gemäß diesen Lösungsvorschlägen kann Jeder Stab mit zwei winklig zueinander stehenden Flächen an den Knotenpunkt angeschraubt werden, der aus mindestens zwei mehrflä,chig gebogenen, einander Ubergreifenden Blechzuschnitten besteht. Durch Verwendung von einfachen Schrauben als Verbindungselemente und Blechzuschnitten sowie St abprofilen mit nicht unbedingt genau bemessenen, aber leicht herstellbaren Bohrungen wird die Montagezeit und die geforderte Herstellgenauigkeit der verwendeten Teile erheblich gesenkt.
• Die Blechzuschnitte werden zur Gewährleistung guter Anschlußmöglichkeiten für die Stäbe ausreichend groß ausgeschnitten und bzw. oder ausgestanzt und mit Bohrungen versehen, die größer als die Schraubendurchmesser sein können. Dann werden die Bleche gebogen und der Knotenpunkt kann montiert werden. Die Schrauben erzeugen dabei einen großen Reibschluß und Flächenpressung zwischen den Blechen und den Stäben. Nur einmal muß genauer gearbeitet werden, und zwar beim Biegen der Blech,zusehnitte, da die hier entstehenden Winkel die Richtung der anzuschließenden Stabprofile vorbestimmen. Diese höhere Genauigkeit bezieht sich Jedoch nur auf das Einrichten der Bleche auf einer Abkantmaschine, so daß daraus kein nennenswerter Mehraufwand entsteht.
• Die vorgeschlagene Anordnung der miteinander verbundenen Blechzuschnitte enthält in Jeder der drei Hauptrichtungen mindestens eine Blegelinie. Da somit in jeder der drei Hauptrichtungen eine quer zu der Jeweiligen Hauptrichtung verlaufende Biegelinie die Befestigungsfläche für den entsprechenden Stab stabilisiert, ist der Knotenpunkt in der Lage, den angeschlossenen Stab nicht nur hinsichtlich ständig wechselnder Kräfte in Stablängsrichtung, sondern auch hinsichtlich ständig wechselnder Biegemomente sicher zu halten und die Belastungen aufzunehmen.
• Obwohl die drei Hauptrichtungen vorzugsweise Jeweils um einen Winkel von 900 räumlich zueinander versetzt verlaufen, ist die Erfindung gleichermaßen ohne weiteres auch für solche Knotenpunkte anwendbar, wo die drei Hauptrichtungen zueinander um andere Winkel, d.h. um Winkel kleiner als 20° räumlich zueinander versetzt sind. Auch im letzteren Fall kann Jeder in einer Hauptrichtung verlaufende Stab an zwei von der in der Hauptrichtung verlaufenden Biegelinien ausgehende FXbhenabschnitte der Blechzuschnitte angeschlossen werden.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Knotenpunktes nach der Erfindung gemäß einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Anwendungsbeispiels zweier miteinander verbundener und nach dem Prinzip von Figur 1 aufgebauter Knotenpunkte, Fig. 3 einen Blechzuschnitt für ein dreirlächlg zu biegendes Eckstück bei einem Knotenpunkt nach Fig. 1 oder 2 und gemä Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Knotenpunktes gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
• Gemäß Fig. 1 ist ein Knotenpunkt für in drei Jeweils um 900 räumlich zueinander versetzt verlaufenden Hauptrichtungen anzuschließende Stäbe aus zwei Blechzuschnitten zusammengeschraubt. Der erste Blechzuschnitt 10 besteht aus einem senkrechten Flächenabschnltt 12, der Uber eine waagerechte obere Biegelinie 14 in einen oberen waagerechten Flächenabschnitt 16 übergeht. Außerdem ist der senkrechte Flächenabschnitt 12 aber eine senkrechte Biegelinie 18 mit einem dazu um 900 abgebogenen zweiten senkrechten Flächenabschnitt 20 verbunden. Die nicht miteinander verbundenen Flächenabschnitte 16 und 20 des ersten Blechzuschnittes 10 sind von einem senkrechten Flächenabachnitt 22 bzw. von einem waagerechten Flcähenabschnitt 24 eines zweiten Blechzuschnittes 26 überdeckte dessen Biegellnlel28 oberhalb der einander winklig gegenüberliegenden Seiienkanten der Flächenabschnitte 16 und 20 verläuft.
• An dem so gebildeten Knotenpunkt sind entlang der drei Winkelkanten bzw. Biegelinien 14, 18, 28 aus Winkelprofilen bestehende Stäbe 30> 32 2 und 34 angeschlossen.
• Jeder Winkelschenkel der Stabprofile ist mittels Schrauben an der Innenseite oder Außenseite des zugeordneten Flächenabschnittes befestigt. Die Schrauben 36 dienen nicht nur der hauptsächlich durch Flächenpressung und Reibschluß erfolgenden Befestigung der Stäbe, sondern gleichzeitig auch der Verbindung der Blechzuschnitte 10 und 26 untereinander. Wie Fig. 1 zeigt, sind die Stäbe 30 und 34 mit den Innenseiten des Knotenpunktes verbunden, während das den Stab 32 bildende Winkelprofil die Flächenabschnitte 12 und 22 des Knotenpunktes an der Außenseite überdeckt.
• Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind zwei miteinander verbundene Knotenpunkte vorgesehen. Sie bestehen ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 Jeweils aus einem dreiflächigen Blechzuschnitt 40 nach Fig. 3 mit den Flächenabschnitten 42, 44 und 46 und einem zweiflächig gebogenen Blech zuschnitt 48 gemäß Fig. 2 mit einem senkrechten Flächenabschnitt 5C und einem waagerechten oberen Flächenabschnitt 52, wobei das zweiflächige Blech 48 die beiden dreiflächigen Bleche 40 überdeckt. An den senkrechten Flächenabschnit;en 42 der Blechzuschnitte 40 sind gemäß Fig. 2 die Rückelstge 55 von U-Profilen 54 mit nicht gezeigten Schrauben befestigt, wobei die oberen Schenkel 56 mit den oberen waagerechten Bereichen der Knotenpunkte und gleichzeitig auch die aneinander bzw.
• übereinander liegenden Flächenabschnitte 52 und 46 miteinander verbunden sind.
• Außerdem sind an den doppelten Knotenpunkt nach Fig. 2 senkrechte Stäbe 58 mit nacht gezeigten Schrauben angeschlossen, und zwar mit einer Seite an den senkrechten Flächenabschnitt 42 und mit der anderen Seite an die senkrechten sich überdeckenden Flächenabschnitte 44, 50 der gebogenen Blechzuschnitte 40 bzw. 48. Im Bedarfsfall kann auch ein oberer waagerechter Stab inne oder außen an dem Jeweiligen Knotenpunkt befestigt werden. Wenn größere Belastungen in nur einer Richtung auftreten, können, wie in Fig. 2 mit unterbrochenen Linien angedeutet, z.B. senkrechte Stäbe 59 an der Außenseite des Knotenpunktes an den sich überdeckenden senkrechten Flächenabschnitten 50, 44 befestigt werden, gegebenenfalls anstelle der Stäbe 58.
• Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 zeigt einen Knotenpunkt, der aus drei Jeweils zweiflEchlg um 900 gebogenen Blechzuschnitten 60, 62 und 64 besteht. Der Zuschnitt 60 besitzt eine waagerechte obere Biegelinie 66, der Zuschnitt 62 eine waagerechte obere Biegelinie 68, die um 900 zur Biegelinie 66 versetzt istt während der Blechzuschnitt 64 eine senkrechte Biegelinie 70 aufweist, welche die senkrechte Kante des Knotenpunktes bildet.
• Somit überdeckt Jeder der beiden Flcähenabschnitte eines Blechzuschnittes einen Flächenabschnitt eines anderen Blechzuschnittes. Die Jeweils doppelt übereinander liegenden Flächenabschnitte sind untereinander und mit den anzuschließenden Stäben gemeinsam durch Schrauben oder andere lösbare Verbindungselemente miteinander verbunden.
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Claims (10)

1. Ansprüche () Knotenpunkt für eine lösbare, biegesteife Eckverbindung zwischen in bis zu drei Hauptrichtungen verlaufenden Stäben aus Blechprofilen oder genormten Stabprofilen unter Verwendung eines drei flächig gebogenen Blechzuschnitts, der zwei jeweils parallel zu Je einer Hauptrichtung verlaufende Biegelinien und drei durch Je zwei Hauptrichtungen bestimmte Flächenabschnitte aufweist, an denen die Stäbe mittels lösbarer Verbindungselemente befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Knotenpunkt mit HiLfe eines zweiten zweiflächig gebogenen Blechzuschnittes (26) vervollständigt ist, der eine parallel zu der dritten Hauptrichtung verlaufende Biegelinie (28) und zwei Je eine der beiden anderen Hauptrichtungen enthaltende Flächenabschnitte (22, 24) aufweist, die an zwei Flächenabschnitten (16, 20) des ersten Blechzuschnittes (10) anliegen, und daß durch die Blechzuschnitte untereinander und mit den Stäben (30, 32, 34) gemeinsam durch die lösbaren Verbindungselemente (36) verbunden sind.
2. 2. Knotenpunkt für eine lösbare, biegesteife Eckverbindung zwischen in bis zu drei Hauptrichtungen verlaufenden Stäben aus Blechprofilen oder genormten Stabprofilen unter Verwendung von zweiflächig gebogenen Blechzuschnitten, an denen die Stäbe mittels lösbarer Verbindungselemente befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Knotenpunkt aus drei Jeweils zweitlächig gebogenen Blechzuschnitten (60, 62, 64) besteht, die Jeweils eine parallel zu einer Hauptrichtung verlaufende Biegelinie (66, 68, 70) und zwei Je eine der beiden anderen Hauptrichtungen enthaltende Flächenabschnitte aufweisen und so zueinander angeordnet sind, daß Jeder der beiden Flächenabschnitte eines Blechzuschnittes sich mit einem Flächenabschnitt eines anderen Blechzuschnittes überdeckt, und daß die Jeweils doppelt übereinander liegenden Flächenabschnitte untereinander und mit den Stäben gemeinsam durch die lösbaren Verbindungselemente verbunden sind.
3. 3. Knotenpunkt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der miteinander verbundenen Blechzuschnitte in Jeder der drei Hauptrichtungen mindestens eine Biegelinie enthält.
4. 4. Knotenpunkt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Hauptrichtungen Jeweils um einen Winkel von 900 zueinander angeordnet verlaufen.
5. 5. Knotenpunkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder in einer Hauptrichtung verlaufende Stab an mindestens zwei von der in der Hauptrichtung verlaufenden Biegelinie ausgehende, in einem Winkel 1800 zueinander stehende Flächenabschnitte anschließbar ist.
6. 6. Knotenpunkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Jeder der drei Hauptrichtungen eine quer zu der Jeweiligen Hauptrichtung verlaufende Biegelinie die Befestigungsfläche für den entsprechenden Stab stabilisiert.
7. 7. Knotenpunkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Stab im Bereich des Knotenpunktes mindestens zwei seitliche Anlageflächen aufweist, die im gleichen Winkel zueinander stehen wie die von der mit der zugehörigen Ilauptrichtung zusammenfallenden Biege linie ausgehenden Flächenabschnitte.
8. 8. Knotenpunkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenabschnitte der Blechzuschnitte in Anpassung an die Größe und Belastung der anzuschließenden Stabprofile, gegebenenfalls unterschiedlich, bemessen sind.
9. 9 Knotenpunkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus Winkelprofil bestehende Stabelemente an die Innenseite oder Außenseite des Knotenbleches anschließbar sind.
10. 10. Knotenpunkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente aus Schrauben und Muttern bestehen.