EP0044057B1

EP0044057B1 - Nodal joint for wood bars of trusses, in particular three-dimensional trusses

Info

Publication number: EP0044057B1
Application number: EP81105419A
Authority: EP
Inventors: Helmut Dr.-Ing. Eberlein
Original assignee: Mero Raumstruktur GmbH and Co
Current assignee: Mero Raumstruktur GmbH and Co
Priority date: 1980-07-15
Filing date: 1981-07-11
Publication date: 1983-11-23
Also published as: JPS5777741A; ATE5427T1; EP0044057A1; CA1171630A; DK312781A; US4475841A; DE3026689A1; DE3161498D1; DE3026689C2

Abstract

An intersection joint for wooden members of trusses, particularly in spaceframes, with fixing elements for thread bolts attached on the ends of the wooden members, which are screwed into tapholes of joint elements. The fixing elements are configured as profile parts of one piece (at least in their attachment areas,) and secured into corresponding cutouts in the head ends of the wooden members.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Knotenpunktverbindung für Holzstäbe von Fachwerken, insbesondere Raumfachwerken, bei welcher einstückige Halteglieder für Gewindebolzen der Knotenpunktverbindung in ihrem Profil angepassten axialen Ausnehmungen in den Stirnenden der Holzstäbe eingeklebt sind.The invention relates to a junction connection for wooden bars of trusses, in particular space trusses, in which one-piece holding members for threaded bolts of the junction connection are glued in their profile adapted axial recesses in the ends of the wooden bars.

Bei einer durch die DE-C-896712 und die DE-B-2 020 242 bekannt gewordenen Knotenpunktverbindung bestehen die Knotenstücke aus Stahl oder Leichtmetall, während die Stäbe aus Rund- oder Vierkanthölzern hergestellt sind, wodurch man relativ preiswerte Raumfachwerke erstellen kann, die in vielen Fällen ohne weiteres die statischen Erfordernisse erfüllen. Jede dieser Ausführungen verwendet zur Halterung der Gewindebolzen mehrere U-förmige Bügel, die in einen Fall mittels krallenförmiger Enden und Schrauben an der Aussenseite eines Holzstabes befestigt werden und im anderen Fall in axiale Schlitze in den Stirnenden der Holzstäbe eingesteckt und durch querverlaufende Stifte oder Schrauben in dieser Position gehalten sind. Diese Befestigungsarten sind jedoch teileaufwendig und erfordern auch relativ viel Arbeitszeit, da zur Befestigung der Haltebügel zahlreiche Nägel oder Schrauben in das Holz eingetrieben werden müssen. Wenn in dem einen genannten Fall die Haltebügel aus stärkeren Blechen bestehen, müssen diese zur Aufnahme der Nägel oder Schrauben sogar vorgebohrt werden. Die Befestigungsarbeit wird dadurch noch umständlicher.In a node connection made known by DE-C-896712 and DE-B-2 020 242, the node pieces are made of steel or light metal, while the rods are made of round or square timbers, which means that relatively inexpensive space trusses can be created, which many cases easily meet the static requirements. Each of these versions uses several U-shaped brackets to hold the threaded bolts, which in one case are attached to the outside of a wooden rod by means of claw-shaped ends and screws, and in the other case are inserted into axial slots in the front ends of the wooden rods and by transverse pins or screws in held in this position. However, these types of attachment are expensive and also require a relatively large amount of working time, since numerous nails or screws have to be driven into the wood in order to attach the retaining bracket. If, in the one case mentioned, the holding brackets consist of thicker sheets, they must even be pre-drilled to accommodate the nails or screws. This makes the fastening work even more complicated.

Dies gilt auch für eine weitere bekannte Knotenpunktverbindung (DE-A-28 47 545), bei der ein den Gewindebolzen axial verschieblich aufnehmendes hohles Kegelstumpfstück an einer Stahlplatte befestigt ist, die ihrerseits an der Stirnfläche des Holzstabes aufliegt, wobei an dieser Stahlplatte im rechten Winkel mehrere Stahlbleche angeschweisst sind, die in entsprechende Schlitze im Holzstab passend eingesetzt und durch quer eingeschlagene Nägel am Holzstab fixiert sind.This also applies to another known junction connection (DE-A-28 47 545), in which a hollow truncated cone piece which axially displaceably receives the threaded bolt is fastened to a steel plate which in turn rests on the end face of the wooden rod, with this steel plate being at right angles several steel sheets are welded on, which are inserted in corresponding slots in the wooden stick and are fixed to the wooden stick by means of transversely driven nails.

Durch die FR-A-2 209 020 ist ferner eine Knotenpunktverbindung für Holzstäbe von Fachwerken bekannt, bei welcher das Knotenstück einstückig angeformte Halteglieder mit sägezahnförmig ausgebildeten Flächen aufweist, die in komplementär ausgebildete Flächen an den Stirnenden der Holzstäbe eingeklebt sind. Ferner erstrekken sich bei dieser Ausführung je zwei Gewindebolzen zwischen dem Knotenstück und den Stirnenden der Holzstäbe. Ein solches Knotenstück mit angeformten profilierten Haltegliedern kommt jedoch in der Herstellung teuer und ermöglicht ausserdem nur den Anschluss einer begrenzten Zahl von Holzstäben.From FR-A-2 209 020 a junction connection for wooden rods of trusses is also known, in which the node piece has integrally molded holding members with sawtooth-shaped surfaces which are glued into complementary surfaces on the ends of the wooden rods. Furthermore, two threaded bolts extend between the node piece and the front ends of the wooden rods in this embodiment. However, such a knot piece with molded profiled holding members is expensive to manufacture and, moreover, only allows a limited number of wooden rods to be connected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Knotenpunktverbindungen der eingangs bezeichneten Bauart weiter zu vereinfachen sowie die Anschlusslänge zwischen den Stabenden und den Knotenstücken weiter zu reduzieren.The invention has for its object to further simplify node connections of the type described in the introduction and to further reduce the connection length between the rod ends and the node pieces.

Gemäss der ersten Lösung nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass jedes Halteglied aus einem Strangpressteil mit sägezahnförmigem Profil besteht und an seinem vom Sägezahnprofil abgewendeten Abschnitt eine axiale Nut mit T-förmigem lichten Querschnitt zur Aufnahme eines oder mehrerer Gewindebolzen aufweist, die seitlich durch z.B. Stifte arretiert sind. Die Herstellung solcher Halteglieder aus einem Strangpressteil mit sägezahnförmigem Profil ist ausserordentlich wirtschaftlich und ferner werden mit solchen Haltegliedern sehr kurze Anschlusslängen erreicht. Vorteilhaft kann ein solches Halteglied wahlweise einen oder mehrere Gewindebolzen zur Ausführung entsprechender Mehrfachanschlüsse aufnehmen.According to the first solution according to the invention, this object is achieved in that each holding member consists of an extruded part with a sawtooth profile and has on its section facing away from the sawtooth profile an axial groove with a T-shaped clear cross section for receiving one or more threaded bolts which pass laterally e.g. Pins are locked. The production of such holding members from an extruded part with a sawtooth-shaped profile is extremely economical and, furthermore, very short connecting lengths are achieved with such holding members. Such a holding member can advantageously accommodate one or more threaded bolts for executing corresponding multiple connections.

Eine weitere Lösung obiger Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes Halteglied aus einem Strangpressteil mit stern- oder speichenradförmigem Querschnittsprofil besteht, dass in dem zentralen Teil des Haltegliedes mit stern-oder speichenradförmigem Querschnittsprofil der Gewindebolzen gehalten ist, und dass die äussere Stirnseite dieses zentralen Teils die Auflagefläche für eine mit dem Gewindebolzen drehfest, jedoch axial verschieblich verbundene Treibmuffe bildet. Diese Lösung ermöglicht eine extrem kurze Anschlusslänge, die praktisch nur noch der Länge einer Treibmuffe entspricht. Auch in diesem Fall können die Halteglieder einfach dadurch erreicht werden, dass man von dem Strangpressteil entsprechend lange Stücke absägt.A further solution to the above object is characterized in that each holding member consists of an extruded part with a star or spoke wheel-shaped cross-sectional profile, that the threaded bolt is held in the central part of the holding member with a star or spoke wheel shaped cross-sectional profile, and that the outer end face of this central part is the Forms a bearing surface for a drive sleeve that is connected to the threaded bolt in a rotationally fixed but axially displaceable manner. This solution enables an extremely short connection length, which practically only corresponds to the length of a drive sleeve. In this case, too, the holding members can be achieved simply by sawing off correspondingly long pieces from the extruded part.

Die Erfindung wird anschliessend anhand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Knotenpunktverbindung gemäss der Erfindung, teilweise im Schnitt, bei der als Halteglieder für die Gewindebolzen Strangpressteile mit sägezahnförmigem Profil vorgesehen sind;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 11-11 in Fig. 1;
Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Schnittansicht, die jedoch zwei in dem Halteglied verankerte Gewindebolzen für einen Doppelanschluss an einem Knotenstück zeigt;
Fig. 4 eine Seitenansicht einer Knotenpunktverbindung, welche eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem Halteglied für einen Gewindebolzen zeigt, welches einen speichenradförmigen Querschnitt aufweist;
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in Fig. 4;
Fig. 6 eine Stirnansicht des Holzstabes der Fig. 4 ohne eingeklebtes Halteglied;
Fig. 7 eine Stirnansicht des bei der Ausführungsform nach den Figuren 4 und 5 verwendeten Haltegliedes;
Fig. 8 eine der Fig. 5 ähnliche Schnittansicht bzw. Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit einem einen sternförmigen Querschnitt aufweisenden Halteglied für den Gewindebolzen;
Fig. 9 eine Stirnansicht des bei der Ausführungsform nach Fig. 8 verwendeten Haltegliedes;

The invention is subsequently explained on the basis of the drawings of exemplary embodiments. Show it:

Figure 1 is a side view of a junction connection according to the invention, partially in section, in which extrusions with a sawtooth-shaped profile are provided as holding members for the threaded bolts.
Fig. 2 is a sectional view taken along the line 11-11 in Fig. 1;
FIG. 3 is a sectional view similar to FIG. 2, but showing two threaded bolts anchored in the holding member for a double connection on a node piece;
4 is a side view of a node connection, which shows a further embodiment of the invention with a holding member for a threaded bolt, which has a spoke wheel-shaped cross section;
Fig. 5 is a sectional view taken along the line VII-VII in Fig. 4;
Fig. 6 is an end view of the wooden stick of Figure 4 without a glued-in holding member.
7 shows an end view of the holding member used in the embodiment according to FIGS. 4 and 5;
8 shows a sectional view or plan view similar to FIG. 5 of a third embodiment of the invention with a holding member for the threaded bolt having a star-shaped cross section;
Fig. 9 is an end view of the execution tion form according to Figure 8 used holding member.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Knotenstück einer Knotenpunktverbindung in einem Raumfachwerk bezeichnet, bei dem Holzstäbe 13 verwendet werden. Das aus Metall, z.B. Stahl hergestellte Knotenstück 10 weist mehrere sich in seinem Mittelpunkt schneidende Gewindebohrungen 11 auf, die zur Aufnahme von Gewindebolzen 12 bestimmt sind. An dem Knotenstück 10 sind lediglich beispielhaft zwei Vierkant-Holzstäbe 13 angeschlossen, die an ihren Enden Halteglieder 14 für jeweils einen Gewindebolzen 12 aufweisen.In Fig. 1, 10 denotes a node of a node connection in a space framework in which wooden rods 13 are used. The metal, e.g. Steel-made node piece 10 has a plurality of threaded bores 11 intersecting at its center, which are intended for receiving threaded bolts 12. Two square wooden rods 13 are connected to the node piece 10 merely by way of example, and have holding members 14 for a threaded bolt 12 at each end.

Die Halteglieder 14 bestehen beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1-3 aus von einem Strangpressprofil aus z.B. Aluminium abgetrennten Teilen, deren Länge in Abhängigkeit von der Kantenlänge der Holzstäbe 13 bemessen wird. Die Halteglieder 14 weisen an ihrem der Befestigung dienenden Abschnitt ein sägezahnförmiges Profil 15 auf, das in diesem Profil angepassten axialen keilförmigen Ausnehmungen 16 im Stirnende der Holzstäbe 13 eingeklebt ist. Als Kleber kann hierfür ein im Handel erhältlicher Spezialkleber für Holz und Metall verwendet werden. Die Ausnehmungen 16 sind vorzugsweise durchgehend von einer Seite zur gegenüberliegenden Seite ausgebildet, z.B. unter Verwendung eines entsprechenden Formfräsers. Dadurch sind sie seitlich offen, was den Vorteil hat, dass dort überschüssiger Kleber austreten kann.In the exemplary embodiment according to FIGS. 1-3, the holding members 14 consist of an extruded profile, e.g. Aluminum separated parts, the length of which is dimensioned depending on the edge length of the wooden rods 13. The holding members 14 have on their section serving for fastening a sawtooth-shaped profile 15 which is glued in this profile adapted axial wedge-shaped recesses 16 in the front end of the wooden rods 13. A commercially available special adhesive for wood and metal can be used as an adhesive for this. The recesses 16 are preferably formed continuously from one side to the opposite side, e.g. using an appropriate form cutter. This means that they are open on the side, which has the advantage that excess adhesive can escape there.

Die Halteglieder 14 weisen ferner an ihrem aus dem Stirnende jedes Holzstabes 13 hervorstehenden Abschnitt eine T-förmige Längsnut 17 auf, in welche der Gewindebolzen 12 mit seinem Kopf 18 eingesteckt und durch zwei querverlaufend angeordnete Stifte 19 in der in Fig. 2 gezeigten zentralen Position gesichert ist.The holding members 14 also have a T-shaped longitudinal groove 17 on their section protruding from the front end of each wooden rod 13, into which the threaded bolt 12 is inserted with its head 18 and secured by two transversely arranged pins 19 in the central position shown in FIG. 2 is.

Zum Eindrehen der Gewindebolzen 12 in die Gewindebohrungen 11 des Knotenstückes 10 dient jeweils eine Treibmuffe 20. Jede Treibmuffe 20 ist mit ihrem Gewindebolzen 12 durch einen Stift 21 drehfest verbunden, welcher im Gewindebolzen 12 fest verankert ist und sich in ein Langloch 22 der Treibmuffe (Schlüsselmuffe) erstreckt. Diese Treibmuffenanordnung ist bekannt und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung. Bei fertiggestellter Verbindung liegt die Treibmuffe 20 mit einer Stirnseite auf einem abgeflachten Teil des Knotenstückes 10 und mit ihrer gegenüberliegenden Stirnseite auf den Flächen 23 zu beiden Seiten der Nut 17 mit T-förmigem lichten Querschnitt auf.A driving sleeve 20 is used to screw the threaded bolts 12 into the threaded bores 11 of the node piece 10 ) extends. This driving sleeve arrangement is known and therefore requires no further explanation. When the connection is completed, the driving sleeve 20 rests with an end face on a flattened part of the node piece 10 and with its opposite end face on the surfaces 23 on both sides of the groove 17 with a T-shaped clear cross section.

In Fig. 3 ist angedeutet, dass das Halteglied 14 auch zwei Gewindebolzen 12' (bei grösserer Länge auch mehr als zwei Gewindebolzen) aufnehmen kann. Auch in diesem Fall sind die Gewindebolzen 12' gegen ein seitliches Heraustreten aus der Nut 17 durch querverlaufende Stifte 19 gesichert.In Fig. 3 it is indicated that the holding member 14 can also accommodate two threaded bolts 12 '(in the case of greater lengths also more than two threaded bolts). In this case too, the threaded bolts 12 'are secured against lateral emergence from the groove 17 by transverse pins 19.

Die Ausführungsform nach den Figuren 4-7 enthält ein Halteglied 14b für einen Gewindebolzen 26 mit einem speichenradförmigen Querschnitt, wobei in dem zentralen oder nabenförmigen Teil 27 eine Gewindebohrung 28 für den Gewindebolzen 26 vorgesehen ist. Das Halteglied 14b wird ebenfalls vorzugsweise als Strangpressteil aus Aluminium hergestellt, und die einzelnen Halteglieder werden von dem Strangenpressprofil mit einer solchen Länge abgetrennt, dass eine ausreichend grosse Klebefläche erreicht wird.The embodiment according to FIGS. 4-7 contains a holding member 14b for a threaded bolt 26 with a spoke wheel-shaped cross section, a threaded bore 28 for the threaded bolt 26 being provided in the central or hub-shaped part 27. The holding member 14b is also preferably produced as an extruded part made of aluminum, and the individual holding members are separated from the extruded profile with a length such that a sufficiently large adhesive surface is achieved.

Der Gewindebolzen 26 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Differenz-Gewindebolzen ausgebildet, der bei Knotenpunktverbindungen von Raumfachwerken bekannt ist und somit keiner weiteren Erläuterung bedarf. Die drehfeste, jedoch eine axiale Relativbewegung zulassende Verbindung zwischen dem Gewindebolzen 26 und der Treibmuffe 20 entspricht dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.In this exemplary embodiment, the threaded bolt 26 is designed as a differential threaded bolt, which is known in the case of junction connections of space frameworks and therefore does not require any further explanation. The connection between the threaded bolt 26 and the drive sleeve 20, which is non-rotatable but permits an axial relative movement, corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 1.

Die Befestigung des Haltegliedes 14b in den Enden des Vierkant-Holzstabes 13 erfolgt durch Einklebung in entsprechende Ausnehmungen. Im einzelnen ist zu diesem Zweck in jedem Stirnende des Vierkant-Holzstabes 13 eine zentrale axiale Bohrung 29 vorgesehen, von der radial nach aussen Schlitze 30 verlaufen. Koaxial zur Bohrung 29 ist eine kreisringförmige Ausnehmung 31 vorgesehen. Die Bohrung 29, Schlitze 30 sowie die Ausnehmung 31 sind sämtlich auf eine Tiefe ausgearbeitet, die etwa der Länge des Haltegliedes 14b entspricht (vergl. Fig. 4). Andererseits sind der Durchmesser der Bohrung 29 und die Breite der Schlitze 30 sowie der ringförmigen Ausnehmung 31 derart bemessen, dass bei eingesetztem Halteglied 14b seitliche Zwischenräume (Fig. 5) verbleiben, die der Aufnahme von Klebstoffen dienen. Der zentrale oder nabenförmige Teil 27 des Halteglieds 14b wird von der Bohrung 29 aufgenommen, während die Speichen 32 in den Schlitzen 30 sitzen. Der felgenförmige Aussenumfangsabschnitt 33 des Halteglieds 14b findet Platz in der ringförmigen Ausnehmung 31. Fig. 5 zeigt, dass die zwischen dem eingesetzten Halteglied 14b und der Bohrung 29, den Schlitzen 30 und der ringförmigen Ausnehmung 31 verbleibenden Zwischenräume durch einen Füllkleber 34 bzw. Spezialkleber 35 ausgefüllt sind. Diese Kleber sind im Handel erhältlich. Da die Schlitze 30 seitlich nach aussen offen sind, kann beim Einbau des Halteglieds 14b überschüssiger Klebstoff vorteilhaft seitlich abgedrängt werden.The holding member 14b is fastened in the ends of the square wooden rod 13 by gluing into corresponding recesses. For this purpose, a central axial bore 29 is provided in each end of the square wooden rod 13, from which slots 30 extend radially outward. An annular recess 31 is provided coaxially with the bore 29. The bore 29, slots 30 and the recess 31 are all worked out to a depth which corresponds approximately to the length of the holding member 14b (see FIG. 4). On the other hand, the diameter of the bore 29 and the width of the slots 30 and of the annular recess 31 are dimensioned such that, when the holding member 14b is inserted, lateral gaps (FIG. 5) remain which serve to accommodate adhesives. The central or hub-shaped part 27 of the holding member 14b is received by the bore 29, while the spokes 32 sit in the slots 30. The rim-shaped outer peripheral section 33 of the holding member 14b is accommodated in the annular recess 31. FIG. 5 shows that the gaps remaining between the inserted holding member 14b and the bore 29, the slots 30 and the annular recess 31 by means of a filling adhesive 34 or special adhesive 35 are filled out. These adhesives are commercially available. Since the slots 30 are laterally open to the outside, excess adhesive can advantageously be forced to the side when the holding member 14b is installed.

In den Figuren 8 und 9 ist ein Halteglied 14c mit sternförmigem Querschnitt für den Gewindebolzen 26 gezeigt. Im einzeln weist dieses Halteglied einen zentralen Teil 36 mit einer Gewindebohrung 37 zur Aufnahme des Gewindebolzens 26 auf. Von dem zentralen Teil 36 verlaufen radial nach aussen gleichförmige Stege 38. Das Halteglied 14c besteht gleichfalls vorzugsweise aus einem Aluminium-Strangpressteil, das in vorbestimmten Längen von einem Strangpressprofil abgetrennt wird. Die Einklebung dieses Halteglieds erfolgt ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4-7 in einer Axialbohrung 29 in den Stirnenden des Vierkant-Holzstabes 13, von der radial nach aussen Schlitze 30 verlaufen. Der zentrale Teil 36 des Halteglieds 14c wird wieder von der Axialbohrung 29 aufgenommen, während die Stege 38 in den Schlitzen 30 sitzen. Zwischen dem Halteglied 14c und der Bohrung 29 bzw. den Schlitzen 30 ist wie beim vorangegangenen Ausführungsbeispiel genügend Zwischenraum zur Aufnahme eines geeigneten Spezialklebers 35 bzw. Füllklebers 34 vorhanden, wie Fig. 8 zeigt.FIGS. 8 and 9 show a holding member 14c with a star-shaped cross section for the threaded bolt 26. In detail, this holding member has a central part 36 with a threaded bore 37 for receiving the threaded bolt 26. Uniform webs 38 extend radially outward from the central part 36. The holding member 14c likewise preferably consists of an extruded aluminum part which is separated from an extruded profile in predetermined lengths. This holding member is glued in a manner similar to the exemplary embodiment according to FIGS. 4-7 in an axial bore 29 in the front ends of the square wooden rod 13, from which slots 30 extend radially outwards. The central part 36 of the holding member 14c is again received by the axial bore 29, while the webs 38 are seated in the slots 30. Between the holding member 14c and the bore 29 or the slots 30, as in the previous exemplary embodiment, there is sufficient space for receiving a suitable special adhesive 35 or filler adhesive 34, as shown in FIG. 8.

Claims

1. Joint connection for wooden lathes (13) of framework, structures, in particular spatial framework structures, whereby one-piece supporting members (14) for threaded bolts (12) of the joint connection are glued in axial recesses (16) adapted as regards shape in the front ends of the wooden lathes (13), distinguished by each supporting member (14) consisting of an extruded part with a serrated profile (15) and revealing an axial groove (17) on its section turned away from the serrated profile (15) together with a T-shaped clear opening designed to accommodate one or more threaded bolts (12) which are laterally arrested as for example by pins (19).

2. Joint connection for wooden lathes (13) of framework structures, in particular spatial framework structures, whereby one-piece supporting members (14b, 14c) for threaded bolts (26) of the joint connection are glued in axial recesses adapted as regards shape in the front ends of the wooden lathes (13), distinguished by each supporting member (14b, 14c) consisting of an extruded part with stellate or spoked-wheel shaped cross-sectional profile held in the middle part (27, 36) of the supporting member (14b, 14c) with the stellate or spoked-wheel shaped corss-sectional profile of the threaded bolts (26), further distinguished by the outer front side of this middle part (27, 36) forming the supporting area for a driving bush (20) connected to the threaded bolt (26) resistant to twisting but admitting axial motion.