DE8712119U1

DE8712119U1 - Knotenelement zur Verbindung von Stabelementen

Info

Publication number: DE8712119U1
Application number: DE8712119U
Authority: DE
Original assignee: Luedemann & Co Werkstaetten fur Messestaende 2000 Norderstedt De
Current assignee: Luedemann & Co Werkstaetten fur Messestaende 2000 Norderstedt De
Priority date: 1987-09-07
Filing date: 1987-09-07
Publication date: 1987-10-29

Description

ta Aiii * t &iacgr;J ti **·(

ti« ·&idigr;<· · · i

j ) L/EX»<Ü£.|1.*; STbLB^RGi EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

BESELERSTRASSE4

D-2000HAMBURQB2 OR. J.'D. FRHR. von UEXKÜLL

DR. ULRICH GRAF SfÖLBERG PIPL>ING. JÜRGEN SUCHANTKE

SIPL.-INQ. Arnulf huber

DR. ALURD von KAMEKE DlPL.-BlOL. INGEBORG VOgLKER

Lüdeniann & Go«

Werkstätten für Messestande

Segebeiger Chaussee 175 24401 su/do

2000 Norderstedt September 1987

Knotenelement zur Verbindung von Stabelementen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Knotenelement fcur Verbindung von Stabelementen zu eifi-sr Gitter- öder Fachwefstruktur o.a., mit mindestens zwei Verankerungsöffnungen zum Anschluß von Stabelementenden.

Ein bekanntes Knotenelement dieser Art hat die Form eines Würfels mit 6 oder mehr ebenen Anlageflachen, und in der Mitte jeder Anlagefläche befindet sich eine Gewindebohrung, in die ein mit dem Ende eines Stabelementes verbundener Gewindebolzen eingeschraubt werden kann.

Dieses bekannte Knotenelement ermöglicht entsprechend seiner Anlageflächen die Verbindung mehrerer Stabelemente unter Winkeln, die durch die Ausrichtung der Anlageflächen bestimmt sind.

Das bekannte Knotenelement ist für viele Ariwendungsfälle geeignet, läßt sich jedoch dann nicht verwenden, wenn die Ausrichtung eines oder mehrerer Stabelemente bezogen auf ein oder mehrere andere Stabelemente unter Winkeln erfolgen soll, die keine Winkel sind, unter denen die Anlageflächen des Knotenelementes zueinander verlaufen.

&igr;« &diams; · · &diams;

Il i · i Il t« 1

Es ist Aufgäbe der Erfindung, ein Knotenelement zur Verbindung¹ von Stabelementen zu ·schaffen* das es ermöglicht* mehrere Stabelemen+ie unter praktisch beliebiger winkelausrichtung miteinander zu verbinden.
5

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Knotenelement der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß ausgestaltet durch eine iiü wessntlishsn kugelförmige Umfangsferm mit an einander diametral gegenüberliegenden Stellen vorgesehenen Verankerungsöffnungen zur Aufnahme jeweils eines am Stabelement befestigten Hammerbolzens und durch mindestens eine mit ihrer Mittelebene normal zur Diametralen liegende Umfangsnut zur verankernden Aufnahme von an Stabelementen befestigten Hammerbolzen. Vorzugsweise liegt die Umfangs-

!S nut auf einem Großkreis.

Das erfindungsgemäße, im wesentlichen kugelförmige Knotenelement ermöglicht also nicht nur die Befestigung von zwei Stabelementen an zwei vorgegebenen, einander diametral gegenüberliegenden Stellen, sondern darüber hinaus die Befestigung von Stabelementen in einer Ebene senkrecht zur Diametralen und im Bereich des gesamten Umfanges, so daß also der Benutzer zumindest soweit es die Befestigung des Stabelementes in der Umfangsnut betrifft eine Ausrichtung bzw. Positionierung in einem durchgehenden Bereich von 360° vornehmen kann, wobei selbstverständlich in der umfangsnut auch mehrere Stabelemente verankert werden können.

Es sei erwähnt, daß es bekannt ist, Stabelemente mit in ihren Enden befestigten Hammerbolzen zum Aufbau von Gitter- und Fachwerkstrukturen, etwa beim Messe- und Ausstellungsbau, beim Ladenbau, bei der Herstellung von Tragwerken und anderen Kaumkonstruktionen zu verwenden, wobei der Hammerbolzen unverdrehbar im Stabelement befe-

Il &Igr;··&Igr; ·· «&diams; » · it * t t i * i ·

j j · «j j ***— J3J

stigt ist und einen länglichen Kopf hat, so daß er in ein&i¹ Ausrichtung des Stabelementes in ein Länglöch eingesteckt Und dann durch Verdrehung des Stäbelementes um dessen Längsachse in eine den Randbereich des Langloches hintergreifende Stellung gebracht werden kann. In dieser Verankerungs- oder Verriegelungsstellung des Hammerbolzens wird eine quer zur Längsachse im Stabelement befindliche Inibus—Schraube angezogen- die in eine Vertiefung am hinte— rera Endbereich des Hammerbolzens eingreift und durch

-\Q diesen Eingriff den Hammerbolzen weiter in das Stabelement hineinzieht, so daß dessen Kopf in klemmenden Eingriff mit dem Randbereich des Langloches kommt und dadurch eine feste Verbindung zwischen Stabelement und dem das Langloch aufweisenden Teil hergestellt wird* Ein derartiges System wird beispielsweise seit langem von der Anmelderin unter der Bezeichnung "KANYA^H vertrieben.

'Wenn, wie vorstehend bereits erwähnt, die ümfangsnut auf einem Großkreis liegt, also auf dem "Äquator" des kugelförmig'en Knotenelementes, so können außerdem zwei parallel zur Ümfangsnut verlaufende, Hammerbolzen aufnehmende zusätzliche Ümfangsnuten vorhanden sein, die jeweils auf Höhe der Winkelhalbierenden zwischen der Mittelebene eier Ümfangsnut und der Diametralen liegen.

Durch das Vorsehen dieser zusätzlichen Ümfangsnuten ergeben sich weitere Verankerungsmöglichkeiten für Stabelemente, die in Richtung der zusätzlichen ümfangsnut in einem Bereich von 360° verankert werden können, so daß sieh die Stabelemente unter einem Winkel von 45° einerseits bezüglich der Stabelemente, die in den Verankerungsöffnungen befestigt sind, und andererseits ebenfalls unter einem Winkel von 45° bezüglich der Stabelemente erstrecken, die in der auf dem Großkreis liegenden Ümfangsnut befestigt sind. Auf diese Weise wird die Möglichkeit für die Verbin-

9 i i i mi

* · · iii &igr; ( I

dung Von Stabeiementen Unter unterschiedlichen Winkeln noch weiter vergrößert*

Um das erfindungsgemäße Knotenelement möglichst einfach herzustellen, kann es aus mindestens zwei in der Mittelebene der Ümfangsnut flächig aneinanderliegenden^ durch einen koaxial zur Diametralen verlaufenden Schraubenbolzen verbundenen Knotenbauteile aufgebaut sein; d.h. das Knotenplement kann aus leichter zu fertigenden Knotenbauteilen ^q zusammengesetzt sein und braucht nicht einstückig aus Vollmaterial hergestellt zu werden.

Jedes der Knotenbauteile kann aus zwei durch den Schraubenbolzen verbundenen Teilelementen bestehen, von denen das eine die eine Seitenwand und den halben Nütgrund der Ümfangsnut und das andere die Verankerungsöffnung bildet, d.hi die miteinander zu verbindenden Knotenbauteile sind in noch einfacher zu fertigende Teilelemente unterteilt.

Weist das Knotenelement zusätzlich zu der ümfangsnut auch noch die vorstehend erwähnten zusätzlichen ümfangsnuten auf, kann das eine Teilelement die eine Seitenwand und eine Nutgrundfläche und das andere Teilelement die andere Seitenwand und eine Nutgrundfläche der zusätzlichen Ümfangsnut bilden, wobei die beiden Nutgrundflächen der zusätzlichen Ümfangsnut vorzugswe. se senkrecht zueinander verlaufen.

_3Ü Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt in einer Seitenansicht ein Knotenelement.

Figur 2 zeigt das Knotenelement aus Figur 1 in einer Draufsicht.

Il till ■ · ·1 — ·§ &bgr;-i -

IC t #··· »·

(I I «t «I · · ·

Figur 3 zeigt das Knotenelement aus den Figuren 1 und 2 im Schnitt sowie in einer Explosionsdarstellung ein rohförmiges Stabelement und den in ihm zu befestigenden Hammerbolzen.
5

Das dargestellte Knotenelement ist kugelförmig und besteht aus vier Teilelementen 9, 10, 11, 12 (Figur 3), die mittels eines sich entlang der Achse 3 erstreckenden Schraubenbolzens 7 miteinander so verbunden sind, daß sie flächig aneinanderliegen. Der Schraubenbolzen weist an einem Ende einen nicht dargestellten Schlitz für einen Schraubendreher auf, mit dessen Hilfe das Einschrauben vorgenommen werden kann. Durch diesen Aufbau ergibt sich ein Kugelkörper, der an diametral gegenüberliegenden Seiten auf der Achse 3 jeweils eine Verankerungsöffnung 1,2 aufweist, die, wie Figur 2 zeigt, im Öffnungsbereich die Form eines Langloches hat und dessen Längskanten in die Öffnung vorspringen, wie dies bei 21 und 22 in Figur 3 angedeutet ist. Unterhalb der Vorsprünge setzen sich die zurücktretenden Seitenwände 23, 24 der Verankerungsöffnung 1 fort. Entsprechend ist auch die Verankerungsöffnung 2 ausgebildet .

Durch diese Form der Verankerungsöffnungen kann, wie später beschrieben werden wird, der Kopf 37 eines Hammerbolzens 36 (Figur 3) mit seiner Längserstreckung in Richtung der Längserstreckung des langlochförmigen Öffnungsbereichs der Verankerungsöffnung in diese eingesteckt und durch Verdrehen des zugehörigen Stabelementes in eine Querstellung gebracht werden, in der der Kopf 37 des Hammerbolzens 36 die Vorsprünge 21, 22 hintergreift und so das Stabelefiient fest mit dem Knotenelement verbindet. ,

I Das Knöteneleftient weist zusätzlich zu den VeräiikeiiUngsöfif^ i nungert 1 und 2 in der" Anlägeebene 8 dei? Tei !elemente I

It ·■«■ ·· «» — · T)

■ t a · · ·■ · ■

9 und 11 eine ümfangsnut 4 auf, deren mit der Anlageebene 8 zusammenfallende Mittelebene normal auf der Achse 3 steht und die sich im "Äquatorbereich", d.h. auf einem Großkreis des kugelförmigen Knotenelementes befindet. Wie in Figur 3 zu erkennen ist, hat die Umf angsnut 4 vorspringende äußere Randbereiche entsprechend den Randbereichen 21, 22 der Verankerungsöffnung 1, wobei sich jedoch diese vorspringenden Randbereiche der ümfangsnut 4 entlang des gesamten Umfanges erstrecken. In Figur 3 sind lediglich der obere Randbereich 13, der an ihn anschließende, zurückspringende Sextenwandbereich 14 der Umf angsnut 4 und die eine Hälfte 15 des Nutgrundes der Umfangsnut 4 mit Bezugszeichen versehen. Diese bilden Teile des Teilelementes 9, während die entsprechenden Teile der in Figur 3 unteren Hälfte der Umfangsnut 4, die vom Teilelement 1t gebildet werden, nicht bezeichnet sind.

In die Umfangsnut 4 kann, in der gleichen Weise wie in Zusammenhang mit der Verankerungsoffnung 1 beschrieben, der Kopf 37 eines Hammerbolzens 36 eingeführt werden, indem das den Hammerbolzen enthaltende Stabelement so gedreht wird, daß sich die Längserstreckung des Kopfes 37 des Hammerbolzens 36 in Umfangsrichtung befindet.

Ist dann der Hammerbolzen 37 in die Umfangsnut 4 eingeführt, wird das Stabelement verdreht, so daß der Kopf 37 des Hammerbolzens 36 die vorspringenden Ränder der Umfangsnut 4, von denen nur der Rand 13 bezeichnet ist, hintergreift.

Der obere Randbereich des Teilelementes 9 bildet zusammen mit dem äußeren Randbereich des Teilelementes 10 eine Umfangsnut 5 und der untere Randbeifeich des Teilelementes 11 mit dem äußeren Randbereich des Töilelementes 15 eine Umfangsnut 6 (Figur" 3). Die Umfängsnüteri 5 und 6 verlaufen

I I f·*· 'Il ·«· (

ilt · I « &igr; * # I

• II ti I* *

(I &igr; iliiill al« · · Il

parallel zur Umfangsnut 4 und liegen auf der Winkelhalbierenden zwischen der Ebene 8 und der Achse 3 (Figur 3). Da die beiden zusätzlichen ümfangsnuten 5 und 6 gleich ausgebildet sind, sind nur Teile, die die obere Umfangsnut 5 bilden mit Bezugszeichen versehen. Man erkennt, daS im äußeren Bereich der Umfangsnut umlaufende Vorsprünge 16, 18 vorhanden sind, die in ihren Abmessungen den Vorsprangen 21, 22 bzw. dem Vorsprung 13 entsprechen. In diesem Fall bildet die radial verlaufenden freien Endflächen der Vorsprünge 16 und 18 Seitenwandberexche der umfangsnut 15, und der an den Vorsprung 16 anschließende Wandabschnitt 17 des Teilelementes 9 sowie der an den Vorsprung 18 anschließende Wandbereich 19 des Teilelementes 10 bilden den Nutgrund der Umfangsnut 5.

Wie ohne weiteres zu erkennen ist, läßt sich in die Umfangsnut 5 und entsprechend auch die Umfangsnut 6 in der in Zusammenhang mit der Umfangsnut 4 beschriebenen Weise der Kopf 37 eines Hammerbolzens 36 einstecken und durch Drehung in eine die Ränder 16 und 18 hintergreifende Stellung bringen, wobei dann das sich an der Außenfläche der Vorsprünge 16 und 18 abstützende Stabelement unter einem Winkel von 45° bezüglich der Achse 3 und bezüglich der Ebene 8 ausgerichtet ist.

Wie die vorstehenden Erläuterungen zeigen, können mittels des dargestellten Knotenelementes Stabelemente an beliebigen Stellen des Umfangs der Umfangsnut 4 befestigt werden, so daß sie sich dann senkrecht zur Achse 3 erstrecken, während in den Verankerungsöffnungen 1 und 2 befestigte Stabelemente in Richtung dieser Achse verlaufen. An beliebigen Stellen des Umfangs der zusätzlichen ümfangsnuten 5 und 6 befestigte Stabelemente verlaufen demgegenüber unter einem Winkel von 45° bezüglich der in der

2J5 Umfangsnut 4 und in den Verankerungsöffnungen 1 und 2

« «I I I If

befestigten Stabelemente, so daß sich eine große Variationsmöglichkeit bezüglich der Ausrichtung der Stabelemente ergibt, insbesondere weil diese sich an beliebigen Stellen des Umfangs der jeweiligen ümfangsnut 4, 5, 6, also in einem Bereich von 360° montieren lassen.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Verbindung zwischen dargestelltem Knotenelement und Stabelement mittels bekannter Hammerbolzen. ^T.n Figur 3 ist hierzu ein rohrförmiges Stabelement 30 angedeutet, das kreisförmigen Querschnitt und eine vordere Endfläche 31 hat. Im Abstand von der

; vorderen Endfläche 31 ist im Stabelement 30 eine Querboh-

rung 32 vorhanden, in die eine Befestigungsbuchse 33 eingesteckt ist, die eine im eingesteckten Zustand Koaxial zur Längsachse des Stabelementes 30 verlaufende Durchgangsbohrung aufweist. Vom vorderen Ende des Stabelementes 30 ist in dieses ein Hammerbolzen 36 eingesteckt, so daß er sich mit seinem hinteren Endbereich durch die Durchgangsbohrung in der Befestigungsbuchse 33 erstreckt.

Der Hammerbolzen trägt einen Führbund 38, mit dem er in gleitendem Eingriff im vorderen Endbereich des Stabelementes 33 steht und zwischen dem und der Befestigungsbuchse 33 eine Schraubenfeder 39 angeordnet ist, die auf den Führbund 38 und damit auf den Hammerbolzen 36 infolge Abstützung an der Befestigungsbuchse 33 eine Kraft in Richtung einer Bewegung des Hammerbolzens 36 aus dem vorderen Ende des Stabelementes 30 heraus ausübt. Im Abstand vom äußeren En ie des Führbundes 38 befindet sich der Kopf 37 des Hammerbolzens 36, der, wie vorstehend bereits erwähnt, eine längliche Form hat, die in etwa derjenigen des in Figur 2 dargesteJIten Öffnungsbereichs der Verankerungsöffnung 1 entspricht, jedoch selbstverständlich.etwas kleiner ist*

3S Im in das gtäbelement 30 eingesteckten Zustand wifd der HammerlJüizien 36 mittels einer in die Bef estigungsbußhse

ti MIl · ff I · ff

I I IiII flf 4*f I

Kf * * It « ff I

■ f · · I I «III

*f· * I I ■ I

41 I KfI(II I.I »** t*

iiitil it << nt»·

Il I * 4 · . · ·

til t*·* · » t

&igr; &igr; » · ( Hi L<Q &diams; _·

< I 11 H »· ·

33 eingesdhfäübtefl/ von außen zugänglichen imbtiä -Schraube

34 gehalten/ die sich mit ihrem inneren finde in eine im Schaft des Hammerbölzens 36 vorgesehene Vertiefung erstreckt und so eine Verdrehung des Hammerbolzens 36 um seine Längsachse sowie ein Herausziehen aus dem Stabelement 30 verhindert* Die Vertiefung ist ausgebildet, das sich der Hammerbolzen 36 bei geringfügigem Lösen der Imbus-Schraube 34 unter der Kraft der Feder 39 etwas aus dem Stabelement 30 herausverlagern kann, daß er jedoch beim Anziehen der Imbus-Schraübe 34 durch die Form der Vertiefung wieder weiter in das Stabelement 30 hineingezogen wird.

Um das Stabelement 30 am dargestellten Knotenelement zu befestigen, etwa im Bereich der Umfangsnut 5, wird die Imbus-Schraube 34 etwas gelost, so daß die Feder 39 den Hammerbolzen 36 etwas aus dem Stabelement 30 herausdrückt. In dieser Stellung wird der weiterhin durch die Imbus-Schraube 34 unverdrehbar gehaltene Verankerungsbolaen 36 mit seinem durch Drehen des Stabelementes 30 entsprechend ausgerichteten Kopf 37 an der gewünschten Stelle in die Ümfangsnut 5 eingeführt. In dieser eingeführten Lage wird das Stabelement 30 dann verdreht, so daß der längliche Kopf 37 des Hammerbolzens 36 die vorstehenden Kanten 16 und 18 der Ümfangsnut 5 hintergreift. Dann wird die Imbus-Schraube 34 mittels des Schlüssels ?5 soweit wie möglich in die Befestigungsbuchse 33 hineingeschraubt, was zu einer Verlagerung des Hammerbölzens 36 in das Stabelement 30 hineinführt, so daß der Kopf 37 des Hammerbolzens 36 fest gegen die Innenseiten der [ Vorsprünge 16 und 18 der ümfangsnut 5 und die Endfläche 31 des Stabelementes 30 fest aegen die äußeren Flächen te

I der Vorsprünge 16 und 18 gepreßt werden, so daß eine | feste Verbindung zwischen Knotenelement und Stabelement ! 30 entsteht. |

Claims

•-no l· Ansprüche

1. Knotenelement zur Verbindung von Stabelementen (30) zu einer Gitter- oder Fachwerkstruktur o.a., mit mindestens zwei Verankerungsoffnungen (1, 2) zum Anschluß von Stabelementenden, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen kugelförmige ümfangsform mit an einander diametral gegenüberliegenden Stellen «'or gesehene Verankerungsof fnungen (1; 2) für die Aufnahme jeweils eines am Stabelement (30) befestigten Hammerbolzens (36, 37) und durch mindestens eine mit ihrer Mittelebene (8) normal zur Diametralen (3) liegenden Umfangsnut (4) zur verankernden Aufnahme von an Stabelementen (30) befestigten Hammerbolzen (36, 37).

2. Knoteneleinert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Umfangsnut (4) auf einem Großkreis liegt.

3. Knoteneiement nach Anspruch 2, gekennzeichnet, durch zwei parallel zur Umfangsnut (4) verlaufende, Hammerbolzen (36, 37) aufnehmende zusätzliche Umfangsnuten (5; 6), die jeweils auf Höhe der Winkelhalbierenden zwischen der Mittelebene (8) der Umfangsnut (4) und der Diametralen (3) liegen.

4. Knochenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens zwei in der Mittelebene (8) der Umfangsnut (4) flächig aneinanderliegende, durch einen Koaxial zur Diametralen (3) verlaufenden Schraubenbolzen (7) verbundene Knotenbauteile (9, 10; 11, 12).

5. Knoteneiement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Knotehbauteüe aus zwei durch den Schrau-

·· 1 &idiagr; *■

benbolzen (7) verbundenen Teilelementen (9, 10; 11, 12) besteht, von denen das eine die eine Seitenwand (13, 14) und den halben Nutgrund (15) der ümfangsnut

(4) und das andere die Verankerungsöffnung (1) bildet.

6. Knotenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet:,

daß das eine Teilelement (z.B. 9) die eine Seitenwand

(16) und eine Nutgrundfläche (17) und das andere Teilelement (10) die andere Seitenwand (18' und eine Nutgrundfläche (19) einer zusätzlichen ümfangsnut

(5) bildet.

7. Knotenelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Nutgrundflächen (17; 19) der zusätz-

-]₅ liehen Ümfangsnut (5) senkrecht zueinander verlaufen.

44 « * · 4