DE29823124U1

DE29823124U1 - Truss connecting node

Info

Publication number: DE29823124U1
Application number: DE29823124U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 1999-03-25
Anticipated expiration: 2008-12-29

Description

W 462/DEW 462/DE

Fachwerk-Verbindungsknoten 5Truss connection node 5

Die Neuerung bezieht sich auf einen Fachwerk-Verbindungsknoten in Form eines kugelähnlichen Hohlkörpers, der aus zahlreichen unter 135° zueinander geneigten ebenen Teilflächen besteht, in deren Zentrum je ein Montageloch zur Verankerung einer Fachwerkstrebe liegt, wobei zwischen je sechs Teilflächen Aussparungen in der Wand des Hohlkörpers ausgebildet sind, durch die mittels Werkzeugen die Innenseite aller Montagelöcher zugänglich ist.The innovation relates to a truss connection node in the form of a sphere-like hollow body, which consists of numerous flat partial surfaces inclined at 135° to one another, in the center of each of which there is a mounting hole for anchoring a truss strut, whereby between every six partial surfaces there are recesses in the wall of the hollow body through which the inside of all mounting holes can be accessed using tools.

Solche Fachwerke werden insbesondere im Messebau eingesetzt, da sie sehr variabel sind, im zerlegten Zustand sehr kompakt transportiert werden können und nur kurze Auf- und Abbauzeiten erfordern. Die Fachwerke bestehen aus Verbindungsknoten und Streben, wobei letztere entweder waagrecht oder senkrecht oder auch zur Versteifung einer Struktür schräg geneigt mit dem Knoten verschraubt werden.Such trusses are used in particular in trade fair construction, as they are very variable, can be transported very compactly when dismantled and require only short assembly and dismantling times. The trusses consist of connecting nodes and struts, the latter being screwed to the node either horizontally or vertically or at an angle to stiffen a structure.

In einer Ausführungsform bestehen die Knoten aus einer massiven Metallkugel mit in mehreren Richtungen verlaufenden Gewindebohrungen, in die mit einem Gewindezapfen versehene Streben eingeschraubt werden.In one embodiment, the nodes consist of a solid metal ball with threaded holes running in several directions into which struts with a threaded pin are screwed.

Eine preisgünstigere bekannte Ausführungsform eines solchen Knotens, von der der Oberbegriff des beiliegenden Hauptanspruchs ausgeht und der in der Druckschrift EP-B-O 157 124 beschrieben ist, verwendet statt der mit zahlreichen Gewindelöchern versehenen massiven Metallkugel ein hohles Bauteil mit einfachen, also gewindelosen Löchern in der Außenwand, durch die bei Bedarf von innen eine Schraube gesteckt wird, welche dann in ein Gewinde an der Stirnseite einer Strebe eingeschraubt wird. Für diesen Montagevorgang muß jedoch das Innere des Hohlkörpers für ein Schraubwerkzeug und eine Schraube zugänglich sein. Daher hat der Hohl-A cheaper known embodiment of such a node, from which the preamble of the enclosed main claim is based and which is described in the publication EP-B-O 157 124, uses a hollow component with simple, i.e. threadless holes in the outer wall instead of the solid metal ball provided with numerous threaded holes, through which a screw is inserted from the inside if necessary, which is then screwed into a thread on the front side of a strut. For this assembly process, however, the interior of the hollow body must be accessible for a screwing tool and a screw. Therefore, the hollow

körper durchbrochene Außenwände und besteht insbesondere aus zwei achteckig geformten Ringen, die senkrecht zueinander liegen und sich polar durchdringen. Seitlich, d.h. im Äquatorbereich, verbleibt ein Freiraum, durch den eine Schraube und ein Schraubwerkzeug schräg eingeführt werden können. Ein solcher bekannter Knoten ist in Figur 1 schematisch dargestellt. Man erkennt, daß sich nur in den Ebenen der beiden Ringe Streben anbauen lassen, nicht jedoch im Bereich der Freiräume entlang des Äquators, wie dies für universelle Raumverstrebungen erforderlich wäre.body perforated outer walls and consists in particular of two octagonal shaped rings that are perpendicular to each other and penetrate each other polarly. At the side, i.e. in the equatorial area, there is a free space through which a screw and a screwing tool can be inserted at an angle. Such a known node is shown schematically in Figure 1. It can be seen that struts can only be attached in the planes of the two rings, but not in the area of the free spaces along the equator, as would be necessary for universal spatial bracing.

Um trotzdem auch Streben an diesen Stellen anbauen zu können, legt man ein Adapterplättchen mit einem zentralen Montageloch von innen gegen den Rand des Freiraums zwischen den beiden Ringen und schraubt eine Strebe an dieses Plättchen an, die sich dann von außen an den Rand des Freiraums anlegt. Da diese Plättchen aber lose in den Knoten eingelegt werden, ist die Montage solcher schräg verlaufender Streben mühsam. Außerdem wird durch die Plättchen die Zugänglichkeit zu den anderen Schrauben des Knotens stark eingeschränkt wenn nicht unmöglich. Man kann dann nicht mehr nachträglich eine Strebe einfügen oder entfernen.In order to be able to attach struts to these places, an adapter plate with a central mounting hole is placed from the inside against the edge of the free space between the two rings and a strut is screwed onto this plate, which then rests on the edge of the free space from the outside. However, since these plates are inserted loosely into the node, the installation of such diagonal struts is laborious. In addition, the plates severely restrict, if not make it impossible, access to the other screws of the node. It is then no longer possible to subsequently insert or remove a strut.

Außerdem besteht ein Nachteil dieses Knotens darin, daß er nicht in allen Richtungen der gleichen Belastung standhält, denn es fehlt eine Versteifung gegen eine in Richtung der Polverbindung wirkenden Kraft. Die Materialstärke der Wand des Knotens muß daher insgesamt an der Belastbarkeit in dieser schwächsten Richtung orientiert werden. Das ergibt notwendigerweise sehr massive Knoten. Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es, einen preiswerten Knoten für derartige Fachwerke vorzuschlagen, bei dem keine losen Bauteile nötig sind, um Schrägverstrebungen zu realisieren, bei dem weiter die Schrägverstrebungen die Zugänglichkeit zu den übrigen Schrauben im Inneren der Hohlkugel nicht beeinträchtigen und der zudem mit geringeren Materialstärken bei gegebener Belastung auskommt, daAnother disadvantage of this node is that it cannot withstand the same load in all directions, because there is no stiffening against a force acting in the direction of the pole connection. The material thickness of the wall of the node must therefore be based on the load capacity in this weakest direction. This necessarily results in very solid nodes. The aim of this innovation is to propose an inexpensive node for such trusses, in which no loose components are required to create diagonal bracing, in which the diagonal bracing does not impair access to the other screws inside the hollow sphere, and which also requires less material thickness for a given load, since

seine Stabilität in allen drei Koordinatenebenen gleichmäßig groß ist.its stability is equally large in all three coordinate planes.

Diese Aufgabe wird durch den Fachwerks-Verbindungsknoten gemäß Anspruch 1 gelöst. Bezüglich bevorzugter Ausführungsformern eines solchen Knotens wird auf die Unteransprüche verwiesen.This object is achieved by the truss connection node according to claim 1. Regarding preferred embodiments of such a node, reference is made to the subclaims.

Die Neuerung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und mithilfe der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.The innovation will now be explained in more detail using preferred embodiments and the attached drawings.

Figur 1 wurde bereits beschrieben und zeigt einen bekannten Fachwerk-Verbindungsknoten.Figure 1 has already been described and shows a well-known truss connection node.

Figur 2 zeigt die Ansicht eines neuerungsgemäßen Knotens.Figure 2 shows the view of a node according to the innovation.

Figur 3 zeigt eine mögliche Abwicklung dieses Knotens in die Ebene.Figure 3 shows a possible unfolding of this node into the plane.

Figur 4a zeigt ein Bauteil des Knotens aus Figur 2 nach dem Ausstanzen, aber vor dem Biegen.Figure 4a shows a component of the node from Figure 2 after punching but before bending.

Figur 4b zeigt dasselbe Bauteil nach dem Biegen in die endgültige Form.Figure 4b shows the same component after bending into its final shape.

Figur 5 zeigt eine Variante zu Figur 3, die zu einer anderen Form der Einzelbauteile führt.Figure 5 shows a variant of Figure 3, which leads to a different shape of the individual components.

Der Knoten gemäß Figur 2 ist beispielsweise aus Stahlblech und hat grob betrachtet die Form einer Hohlkugel, genauer die eines achtzehnflächigen Körpers. Jede seiner Facetten wird von einer achteckigen Teilfläche, z.B.l, gebildet, die im Zentrum ein Montageloch 2 zur Befestigung einer Fachwerkstrebe besitzt. Zur Befestigung einer solchen Strebe (nicht dargestellt) steckt man von der Innenseite der Hohlkugel eine Schraube durch das Montageloch 2 und schraubt sie in ein Gewinde, das stirnseitig in jeder Strebe vorgesehen ist. Die Teilflächen sind entlang von Kanten des Achtecks der Teilfläche mit Nachbar-Teilflächen, wie z.B. 3, verbunden, wobei die Verbindungslinie, z.B. 4, stets eine Knicklinie ist, an der die beiden Teilflächen über einen Winkel von 135° zueinander geneigt sind. Die 18 TeilflächenThe node according to Figure 2 is made of sheet steel, for example, and has roughly the shape of a hollow sphere, more precisely that of an eighteen-sided body. Each of its facets is formed by an octagonal partial surface, e.g. 1, which has a mounting hole 2 in the center for attaching a lattice strut. To attach such a strut (not shown), a screw is inserted from the inside of the hollow sphere through the mounting hole 2 and screwed into a thread that is provided on the front side of each strut. The partial surfaces are connected along edges of the octagon of the partial surface with neighboring partial surfaces, such as 3, whereby the connecting line, e.g. 4, is always a bend line at which the two partial surfaces are inclined to each other at an angle of 135°. The 18 partial surfaces

gehören je zu einem oder zu zwei ineinander verschachtelten Ringen. Es gibt drei solcher Ringe, deren Zentren im Kugelmittelpunkt liegen und die in drei zueinander orthogonalen Ebenen verlaufen. Jeder dieser Ringe besitzt acht Teilflächen, von denen jeder zweite zugleich einem dazu orthogonal verlaufenden Ring angehört. Bezogen auf die Erdkugel könnte man einen Ring als äquatorial und die beiden anderen als polar bezeichnen.each belong to one or two nested rings. There are three such rings, the centers of which are in the center of the sphere and which run in three mutually orthogonal planes. Each of these rings has eight partial surfaces, every second of which also belongs to a ring that runs orthogonally to it. In relation to the globe, one ring could be described as equatorial and the other two as polar.

Aufgrund der regelmäßigen achteckigen Form der Teilflächen ergeben sich zwischen jeweils sechs Teilflächen große Aussparungen, wie z.B. 5, einer Form ähnlich dem sog. Mercedes-Stern. Da diese insgesamt acht Aussparungen gleichmäßig über die Oberfläche der Kugel verteilt sind, bieten sie Zugang zur Innenseite von allen achtzehn Montagelöchern, selbst wenn zahlreiche Koppelpunkte, d.h. Montagelöcher bereits mit Schrauben und Streben besetzt sind.Due to the regular octagonal shape of the partial surfaces, there are large recesses between every six partial surfaces, such as 5, a shape similar to the so-called Mercedes star. Since these eight recesses are evenly distributed over the surface of the sphere, they provide access to the inside of all eighteen mounting holes, even if numerous coupling points, i.e. mounting holes, are already occupied with screws and struts.

Figur 3 zeigt eine mögliche Abwicklung der Teilflächen auf eine Ebene, wobei die freien Kanten, die im fertigen Knoten aneinanderstoßen, mit Buchstaben A bis G bezeichnet sind. Zwei Kanten mit gleicher Bezeichnung bilden also eine gemeinsame Knicklinie.Figure 3 shows a possible unfolding of the partial surfaces onto a plane, where the free edges that meet in the finished node are labeled with letters A to G. Two edges with the same designation therefore form a common fold line.

Da das Biegen eines Blechs der in Figur 3 gezeigten Form zu einer Kugel kaum möglich ist, zerlegt man die Struktur in mehrere Bauteile, die einzeln an den Knicklinien gebogen werden und anschließend zu einer Kugel zusammengefügt und verschweißt werden.Since it is hardly possible to bend a sheet of metal of the shape shown in Figure 3 into a sphere, the structure is broken down into several components, which are individually bent along the bend lines and then assembled into a sphere and welded.

In einer ersten Ausführungsform bildet man drei Bauteile durch Schnitte entlang von Linien 7 und 8. Ein erstes Bauteil besteht dann aus den acht in Reihe liegenden Teilflächen, die in Figur 3 waagrecht angeordnet sind, und je ein weiteres Bauteil aus den fünf Teilflächen, die kleeblattförmig oberhalb bzw. unterhalb des ersten Bauteils liegen. Eines dieser letztgenannten Bauteile ist in Figur 4a nach dem Ausstanzen, aber vor dem Biegen und in Figur 4b nach dem Biegen dargestellt. Hat man das erste Bauteil zuIn a first embodiment, three components are formed by cutting along lines 7 and 8. A first component then consists of the eight partial surfaces lying in a row, which are arranged horizontally in Figure 3, and another component each consists of the five partial surfaces that lie in a cloverleaf shape above and below the first component. One of these latter components is shown in Figure 4a after punching out, but before bending, and in Figure 4b after bending. Once the first component has been

einem achteckigen Ring gebogen und seine freien Enden verschweißt, dann kann man zwei der Bauteile gemäß Figur 4b beidseitig an den Ring anlegen und mit diesem verschweißen. Alle Schweißnähte liegen dann in zwei zueinander parallelen Schweißebenen zu beiden Seiten des Rings. Dies erleichtert das Verschweißen.an octagonal ring and its free ends welded, then two of the components can be placed on both sides of the ring as shown in Figure 4b and welded to it. All weld seams are then in two parallel welding planes on both sides of the ring. This makes welding easier.

Eine andere mögliche Abwicklung des Knotens aus Figur 2 ist in Figur 5 angedeutet, wobei die im fertigen Knoten eine gemeinsame Knicklinie bildenden Kanten der Teilflächen mit Buchstaben K bis Q bezeichnet sind. Hier bietet sich eine Aufteilung in zwei Spiegelsymmetrische Bauteile an, und zwar durch Zerlegen entlang einer Linie 9. Die Schweißlinien liegen zwar hier nicht mehr wie oben in zwei parallelen Ebenen, aber dafür entfällt das separate Verschweißen der Enden des Rings vor dem Verschweißen mit den anderen Bauteilen. Another possible development of the node from Figure 2 is indicated in Figure 5, where the edges of the partial surfaces that form a common bend line in the finished node are designated with letters K to Q. Here, a division into two mirror-symmetrical components is recommended, namely by disassembling along a line 9. The welding lines are no longer in two parallel planes as above, but this eliminates the need for separate welding of the ends of the ring before welding to the other components.

Der neuerungsgemäße Knoten ist nicht nur deutlich leichter als eine massive Kugel, in die zahlreiche Gewindelöcher eingeschnitten sind, sondern auch bei gleicher Stabilität leichter als der aus der erwähnten Druckschrift EP-B-O 157 124 bekannte, da der neuerungsgemäße Knoten in allen drei Raumebenen gleich stark versteift ist.The new knot is not only significantly lighter than a solid ball into which numerous threaded holes are cut, but is also lighter than the knot known from the above-mentioned publication EP-B-O 157 124, while offering the same stability, since the new knot is stiffened to the same extent in all three spatial planes.

Aufgrund der acht gleichmäßig über den Knoten verteilten sternförmigen Aussparungen zwischen jeweils sechs Teilflächen ergibt sich ein guter Zugang zur Innenseite der Montagelöcher mit einem Schraubendreher, selbst wenn bereits alle Montagelöcher mit Fachwerkstreben besetzt sind. Man kann also auch nachträglich aus einem Fachwerk einzelne Streben austauschen oder ergänzen, ohne daß die Schrauben von schon vorhandenen Streben gelockert oder gar entfernt werden müßten.The eight star-shaped recesses evenly distributed across the node between six sub-surfaces provide good access to the inside of the mounting holes with a screwdriver, even if all of the mounting holes are already occupied by truss struts. This means that individual struts can be replaced or added to a truss at a later date without having to loosen or even remove the screws from existing struts.

Die Neuerung ist nicht im einzelnen auf den in Figur 2 gezeigten Knoten und auf die erläuterten Verfahren zu seiner Herstellung beschränkt. So kann es sinnvoll sein, die in die Aussparungen vorspringenden Kanten der achteckigenThe innovation is not limited in detail to the knot shown in Figure 2 and to the methods for its manufacture explained. It may be useful to cut the edges of the octagonal

Teilflächen abzurunden, um die Einführung eines Schraubendrehers zu erleichtern. Dies gilt insbesondere, wenn der Knoten Rundstab-Streben miteinander verbinden soll.Round off partial surfaces to make it easier to insert a screwdriver. This is especially true if the node is intended to connect round bar struts.

Die Erfindung ist auch nicht auf die Herstellung aus Stahl oder allgemein aus einem Material beschränkt, das ausgestanzt, gebogen und verschweißt werden kann. Man könnte vielmehr auch ein gießfähiges Material verwenden, aus dem beispielsweise die oben erwähnten Bauteile unmittelbar in ihrer für den Zusammenbau erforderlichen Form gegossen werden.The invention is also not limited to manufacture from steel or generally from a material that can be punched, bent and welded. Rather, a castable material could also be used, from which, for example, the above-mentioned components can be cast directly in the shape required for assembly.

Schließlich können die Schweißnähte auch an einer anderen Stelle als an der Knicklinie 7, 8 oder 9 verlaufen, beispielsweise in der Verlängerung der an die fragliche Knicklinie anschließenden Seitenkanten. Das erfordert ein Ausschneiden der ebenen Bleche nicht entlang einer Linie wie 7, 8 oder 9, sondern ein Einzelteil enthält einen dreieckigen Ansatz an dieser Knicklinie und das damit zu verschweißende Teil einen dazu komplementären dreieckigen Ausschnitt. Diese Variante hat den weiteren Vorteil, daß sich die richtige gegenseitige Lage der Einzelteile zum Verschweißen von selbst einstellt.Finally, the weld seams can also run at a different point than the bend line 7, 8 or 9, for example in the extension of the side edges adjacent to the bend line in question. This does not require the flat sheets to be cut out along a line such as 7, 8 or 9, but rather an individual part contains a triangular attachment on this bend line and the part to be welded to it has a complementary triangular cutout. This variant has the further advantage that the correct mutual position of the individual parts for welding is automatically established.

Claims

W 462 DE Claims

1. Truss connection node in the form of a sphere-like hollow body, which consists of numerous flat partial surfaces (1, 3) inclined at 135° to one another, in the center of which there is a mounting hole (2) for anchoring a truss strut, whereby between every six partial surfaces recesses (5) are formed in the wall of the hollow body, through which the inside of the mounting holes (2) is accessible by means of tools, characterized in that each partial surface (1, 3) has the shape of a regular octagon and the node consists of a total of 18 partial surfaces, which are arranged in three mutually penetrating rings of eight partial surfaces each running in three mutually orthogonal planes.

2. Truss connection node according to claim 1, characterized in that the edges projecting freely into the recesses are rounded at the corners.

3. Truss connection node according to one of claims 1 and 2 made of flexible material, characterized in that it is formed from at least two components (Fig.4a) which consist of several connected octagonal partial surfaces, whereby these components are permanently bent (Fig.4b) so that adjacent partial surfaces enclose an angle of 135° to one another, and that finally several components bent in this way with a total of 18 partial surfaces are connected to the spherical hollow body (Fig.2).

4. Truss connection node according to claim 3, characterized in that it is formed from two components each with nine partial surfaces in a mirror-image arrangement of the partial surfaces.

5. Truss connection node according to claim 3, characterized in that it is formed from three components, one of which contains eight partial surfaces in a linear arrangement and the other two components each contain five partial surfaces, namely a central one and four partial surfaces arranged around it.

6. Truss connection node according to one of claims 3 to 5, characterized in that the connecting seams do not run along fold lines between the two partial surfaces to be joined, but are laid in one of these partial surfaces.