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(11) |
EP 0 137 429 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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21.03.1990 Patentblatt 1990/12 |
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Anmeldetag: 28.09.1984 |
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Knotenverbindung für Stabwerke und Stabwerk mit solchen Knotenverbindungen
Assembling knot for a three-dimensional framework, and three-dimensional framework
comprising such a knot
Noeud d'assemblage pour structure tridimensionnelle et structure tridimensionnelle
comportant de tels noeuds
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE |
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Priorität: |
10.10.1983 AT 3605/83
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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17.04.1985 Patentblatt 1985/16 |
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Patentinhaber: Beer, Manfred, Dipl.-Ing. |
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A-2340 Mödling (N.Ö.) (AT) |
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Erfinder: |
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- Frantl, Erich
A-1080 Wien (AT)
- Hofstätter, Peter
A-1170 Wien (AT)
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| (74) |
Vertreter: Beer, Otto et al |
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Patentanwälte Dipl.-Ing. Otto Beer
Dipl.-Ing. Manfred Beer
Dipl.-Ing. Reinhard Hehenberger
Lindengasse 8 A-1070 Wien A-1070 Wien (AT) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-C- 850 946 FR-A- 2 274 744 GB-A- 395 931
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FR-A- 1 009 812 FR-A- 2 317 717 US-A- 2 578 364
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Knotenverbindung für Stabwerke nach den einleitenden
Teilen der unabhängigen Ansprüche 1 und 8. Die Erfindung betrifft auch ein Stabwerk,
das mit dem Knotenverbindungen hergestellt ist.
[0002] Bekannte derartige Knotenverbindungen haben den Vorteil, daß die Stäbe die Zug- und
Druckkräfte ausschließlich mathematisch genau in die Mitte der Knotenstücke einleiten.
Hierbei enden die als Stäbe dienenden Rundrohre an aufgeschweißten Kegelstümpfen mit
einer axialen Bohrung. Durch die Bohrung ragt ein Schraubenbolzen nach außen, der
sich mit seinem Kopf im Rohrinneren am Kegelstumpf abstützt und mit seinem am vorderen
Ende angeordneten Gewinde in eine Bohrung eines aus Vollmaterial bestehenden Knotenstückes
eingeschraubt werden kann. Zwischen dem Kegelstumpf und dem Knotenstück ist ein Rohr-
bzw. Muffenteil angeordnet, durch den der Schraubenbolzen mit seinem Schaft hindurchgeht.
Der Muffenteil ist mit dem Schaft des Bolzens derart verbunden, daß der Schaft im
Muffenteil gleiten, sich jedoch gegenüber diesem nicht verdrehen kann.
[0003] Durch Verdrehen des Muffenteiles kann der Schraubenbolzen gedreht und somit die Schraubenverbindung
zwischen dem Rundrohr und dem Knotenstück hergestellt bzw. gelöst werden.
[0004] Die beschriebene Knotenverbindung hat aber viele Nachteile. Sie ist wegen der großen
Zahl der zu bearbeitenden Metallteile aufwendig. Die Schweißverbindung zwischen Rundrohr
und Kegelstumpf ist eine Schwachstelle und die Festigkeit der Rundrohre kann daher
nicht ausgenützt werden. Die hochfesten Schraubenbolzen selbst unterliegen Kerbspannungen
und stellen keine starre, sondern gewissermaßen eine gelenkige Verbindung zwischen
den Stäben und den Knotenteilen her, da ihre Kernquerschnitte bei Stabknickung als
Fließgelenke wirken. Bei der Bemessung der Stäbe muß die volle, bis zum Gewinde am
vorderen Ende der Schraubenbolzen reichende Knicklänge in Rechnung gestellt werden.
Die Eigensteifigkeit des Stabwerkes ist gering. Zum Einführen der Schraubenbolzen
sind in den Rohren Montagelöcher notwendig, die wiederum gegenüberliegende Entwässerungslöcher
notwendig machen und somit den Rohrquerschnitt örtlich schwächen. Die Rohrinnenwände
sind unkontrollierbar korrosionsgefährdet und ein Schutz der Rohre vor Hitzeeinwirkung
im Brandfall ist kaum möglich. Der Feuerwiderstand ist daher insbesondere für den
Bau von Hallen, in denen sich Menschen aufhalten oder Flugzeuge abgestellt werden,
nicht ausreichend.
[0005] Aus der FR-A-2 317 711 ist eine Knotenver- . bindung der im einleitenden Teil der
Ansprüche 1 und 8 genannten Art bekannt. Die an den Enden der Rundrohre vorgesehenen
Außengewinde haben einen Kerndurchmesser, der kleiner ist als der Außendurchmesser
der Rundrohre. Dadurch ist die Querschnittsfläche und die Biegesteifigkeit im kritischen
Anschlußbereich verringert.
[0006] Die GB-A-395 931 zeigt ein Konstruktionselement, bei dem die Enden von mit einem
Knotenstück verbundenen Stäben miteinander durch stabförmige Spannelemente verbunden
sind. Die Spannelemente werden durch Muttern gespannt, die in Kugeln aufgenommen sind
und die auf Außengewinde an verdickten Endabschnitten der Spannelemente geschraubt
sind.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine biegesteife Knotenverbindung ohne
Schwächung der mehr als zwei in einem Knoten verbundenen Stäbe und ohne die erwähnten
Nachteile und mit einem geringeren Aufwand der Herstellung bereitzustellen.
[0008] Die Erfindung besteht bei einer Knotenverbindung der eingangs genannten Art darin,
daß der Kerndurchmesser der an den Enden der Rundrohre vorgesehenen Außengewinde wenigstens
gleich groß ist wie der Außendurchmesser der Rundrohre, daß die Querschnittsfläche
und die Biegesteifigkeit der Rundrohre im Bereich der Außengewinde derselben wenigstens
gleich groß ist wie im übrigen Teil der Rundrohre, daß die lichte Weite der Überwurfmuttern
wenigstens gleich groß ist wie der Außendurchmesser der Rundrohre, so daß diese über
das Rundrohr schiebbar bzw. drehbar sind, und daß die Länge des Gewindes der Überwurfmuttern
im wesentlichen gleich der Summe der Längen der Außengewinde an den Ansätzen und an
den Enden der Rundrohre ist. Es entsteht so ein biegesteifer Anschluß der Rundrohre
an den Knotenstücken. Im Übrigen ist eine Füllung der über die Knotenstücke kommunizierend
verbundenen Hohlräume der Rundrohre mit Flüssigkeit, z. B. Wasser unter Beimengung
von Korrosionsschutz und gegebenenfalls Frostschutzmittel und der Einsatz der Flüssigkeit
zum Beheizen, Kühlen und/oder Löschen im Brandfall, Speichern von Solarwärme od. dgi.
möglich.
[0009] Das Anschließen der Rundrohre an das Knotenstück ist einfach, da die auf die Enden
der Rundrohre zu schraubenden Überwurfmuttern auf den gewindelosen Teil der Rundrohre
geschoben werden können und so das Ausrichten der Rundrohre gegenüber den Ansätzen
der Knotenstücke nicht behindern.
[0010] In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Knotenverbindung ist
vorgesehen, daß das Knotenstück hohl ausgebildet ist und daß die Ansätze des Knotenstückes
eine durchgehende Öffnung aufweisen. So wird die Verbindung zwischen dem Rundrohr
und dem Knotenstück nach außen abgedichtet und die Durchströmung des durch die Rundrohre
gebildeten Rohrsystems kann beeinflußt werden.
[0011] Wenn die Knotenverbindung für flüssigkeitsgefülfte Stabwerke verwendet wird, kann
vorgesehen sein, daß zwischen dem das Außengewinde aufweisenden Ende des Rundrohres
und dem Ende des das Außengewinde aufweisenden Ansatzes des Knotenstückes ein gebenenfalls
als querschnittsverengende Drossel (Blende) wirkender Dichtungsring angeordnet ist.
Die Öffnungen in den Ansätzen der Knotenstücke haben mit Vorteil einen Durchmesser,
der mindestens gleich groß ist wie der Innendurchmesser der Rundrohre.
[0012] Die Außengewinde an den Enden der Rundrohre können durch plastische Verformung, z.
B. Pressen, Stauchen und/oder Rollen, angeformt sein.
[0013] Das Außengewinde kann aber auch in die durch Aufstauchen verdickten Enden der Rundrohre
eingeschnitten sein.
[0014] Es ist auch möglich, das Außengewinde an den Enden der Rundrohre durch Schweißen,
z. B. Auftragschweißen oder Widerstandspreßschweißen eines schraubenförmigen Profildraht-stückes
zu befestigen.
[0015] Bei einer anderen, sehr vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Knotenverbindung
ist vorgesehen, daß der Kerndurchmesser der an den Enden der Rundrohre vorgesehenen
Außengewinde wenigstens gleich groß ist wie der Außendurchmesser der Rundrohre, daß
die Querschnittsfläche und die Biegesteifigkeit der Rundrohre im Bereich der Außengewinde
derselben wenigstens gleich groß ist wie im übrigen Teil der Rundrohre, daß die Überwurfmuttern
mit an ihnen vorgesehenen Außengewinden in das Innengewinde des Ansatzes des Knotenstückes
eingeschraubt und die Rundrohre in Innengewinde, die in den Überwurfmuttern vorgesehen
sind, geschraubt sind, und daß das Innengewinde und das Außengewinde der Mutter die
gleiche Steigung aufweisen und zueinander konzentrisch angeordnet sind und daß die
Außengewinde an den Enden der Rundrohre, die Gewinde der Überwurfmuttern und die Gewinde
in den Ansätzen im wesentlichen gleich lang sind. Diese Ausführungsform wird zusammengebaut,
indem die Enden der Rundrohre, auf deren gewindelosen Abschnitt die Überwurfmuttern
angeordnet sind, nacheinander in die entsprechenden Ansätze von zwei durch das Rundrohr
zu verbindenen Knotenstücke eingeführt werden. Dann werden die Überwurfmuttern auf
das Außengewinde der Rundrohre und in die Innengewinde der Ansätze geschraubt.
[0016] In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Innengewinde und das Außengewinde
der Überwurfmuttern im selben Längsabschnitt derselben angeordnet sind und daß die
Rundrohre bis in das Knotenstück hineinreichen.
[0017] Bewährt hat sich eine Ausführung der Überwurfmuttern, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß die Überwurfmuttern als Hülsen mit schraubenförmig verlaufendem, wellenförmigem
Querschnitt ausgebildet sind.
[0018] In einer Ausführungsform ist vorgesehen, daß die als Hülsen ausgebildeten Überwurfmuttern
an einem Ende einen nach außen vorstehenden Ring aufweisen, der über einen äußeren
Dichtring gegen die Endfläche des Ansatzes des Knotenstücks anliegt, und daß zwischen
dem Innengewinde der Überwurfmuttern und den Rundrohren ein innerer Dichtring angeordnet
ist. Auf diese Weise wird im fall der Verwendung der Knotenverbindung für ein flüssigkeitsgefülftes
Stabwerk eine dichte Verbindung zwischen dem Ansatz des Knotenstückes und dem Rundrohr
erreicht.
[0019] In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß daß die Überwurfmuttern als
Schraubenwendel ausgebildet sind, wobei der Zwischenraum zwischen den Schraubenwindungen
in dem Bereich, in dem das Rundrohr in das KnotensWck reicht, durch eine Dichtungsmasse
gefüllt ist. Auch hier wird eine abgedichtete Verbindung zwischen dem Knotenstück
und dem Rundrohr erzielt.
[0020] Die Überwurfmuttern können auch als Hülsen mit in diese eingelassener, z. B. eingegossener
Schraubenwendel ausgebildet sein. Dabei kann die Schraubenwendel im Querschnitt auch
aus zwei verschieden profilierten Drahthälften zusammengesetzt sein.
[0021] Ein Stabwerk mit erfindungsgemäßen Knotenverbindungen nach den Ansprüchen 1 bis 7
oder 8 bis 13 ist vorteilhaft über die Knotenstücke kommunizierend mit einer Flüssigkeit,
z. B. Wasser, gefülft und an einen Flüssigkeitskreislauf angeschlossen.
[0022] Die Knotenstücke und/oder die Rundrohre können dabei mit einem Ventil ausgerüstet
sein, welches durch Überdruck und/oder Ubertemperatur öffnet. So kann im Brandfall
ähnlich wie bei einem Sprinklersystem der Brandherd und das Stabwerk mit Wasser besprüht
werden. Weiters wird durch die dabei entstehende Strömung im Rohr die Rohrwand gekühlt.
[0023] Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
erfindungsgemäßer Knotenverbindungen bzw. eines damit hergestellten Stabwerkes näher
erläutert.
[0024] Es zeigt Fig.1 ein Stabwerk in Schrägansicht von oben, Fig. 2 ein Knotenstück in
vereinfachter Darstellung, Fig. 3 bis 6 verschiedene Ausführungsformen von an das
Knotenstück nach Fig. 2 anschließenden Enden von Rundrohren, Fig. 7 eine Knotenverbindung
im Querschnitt, Fig. 8 eine andere Ausführungsform einer Knotenverbindung im Querschnitt
und Fig. 9 eine Ausführungsform einer Überwurfmutter für die Knotenverbindung nach
Fig. 8.
[0025] In Fig. 1 ist ein Stabwerk in Form eines typischen zweilagigen Raumfachwerkes, das
aus Knotenstücken 1 und aus von Rundrohren 2 gebildeten Stäben besteht, vereinfacht
dargestellt. Die Knotenstücke 1 und die Rundrohre 2 bilden mit ihren Hohlräumen ein
kommunizierendes Flüssigkeitssystem. Das Flüssigkeitsystem ist über an den Ecken des
Raumfachwerks angeordnete Vorlaufleitungen 3 und in der Mitte des Raumfachwerks befindliche
Rücklaufleitungen 4 an einen Flüssigkeitskreislauf angeschlossen, in dem ein Flüssickeitsbehäfter
5, ein Zweigventil 6 und eine Pumpe 7 liegen. Über eine vom Zweigventil 6 zur Pumpe
7 führende Bypassleitung kann ein zur Heizung, Kühlung oder Solarenergiegewinnung
dienender Wärmetauscher 8 beaufschlagt werden. Die Pumpe 7 kann im Fall der Beheizung
über eine Heizungssteuerung und im Brandfall über eine Brandmeldeanlage oder durch
einen Schwimmerschalter bei Wasserverlust dürch Öffnen eines der temperatur- und druckabhängigen
Ventile im Netz in Betrieb gesetzt werden. Verluste im Flüssigkeitssystem können aus
dem Wasserleitungs-Ortsnetz über ein automatisches, vom Niveau des Flüssigkeitsbehälters
5 gesteuertes Ventil 9 ergänzt werden. Als Flüssigkeit kann Wasser, dem ein Korrosionsschutz-
und ein Frostschutzmittel zugesetzt ist, verwendet werden.
[0026] Fig. 2 zeigt eines der in Fig. 1 mit 1 bezeichneten Knotenstücke.
[0027] Die Fig. 3 bis 6 zeigen die mit dem Knotenstück 1 verbundenen Enden von Rundrohren
2, die ein Außengewinde 10 aufweisen. Das Außengewinde 10 der Fig. 3 ist durch Pressen,
das Außengewinde 10 der Fig. 4 durch Stauchen und Rollen oder durch Einschneiden in
das vorher aufgestauchte Rohrende angeformt. Das in Fig. 5 gezeigte Außengewinde 10
ist durch Auftragschweißen auf dem Ende des Rundrohres 2 hergestellt. Gemäß Fig. 6
ist das Außengewinde 10 auf das Ende des Rundrohres 2 in form einer Schraubenwendel
als Profildraht aufgeschweißt, z. B. durch Widerstandspreßschweißen. In allen Fällen
ist der Kerndurchmesser di des Außengewindes 10 mindestens gleich groß wie der Außendurchmesser
D des Rundrohres 2 und der Rohrquerschnitt somit nicht geschwächt.
[0028] In Fig. 7 ist in größerem Maßstab eine Knotenverbindung im Querschnitt gezeigt. Aus
Fig. 7 ist ersichtlich, wie das mit einem Außengewinde 10 versehene Ende eines Rundrohres
2 am Knotenstück 1 befestigt ist. Auf das Außengewinde 10 ist eine, über das Rundrohr
2 schiebbare (schraubbare) Überwurfmutter 11 mit einem Innengewinde 12 geschraubt.
Dabei ist die Überwurfmutter 11 mit dem vorderen Abschnitt ihres Innengewindes 12
gleichzeitig auf einen ein entsprechendes Außengewinde 13 aufweisenden Ansatz des
Knotenstückes 1 geschraubt. Im Spalt zwischen den Enden des Rundrohres 2 und dem das
Außengewinde 13 aufweisenden Ansatz des Knotenstückes 1 ist ein Dichtungsring 14 angeordnet.
Einer der in Fig. 7 gezeigten Dichtungsringe 14 ist als querschnittsverengende Drossel
zur Beeinflussung der Systemdurchströmung ausgebildet. An das Knotenstück 1 ist ein
Ventil 15 angeschlossen. Das Ventil 15 dient der Entlüftung oder ist als in Fig. 8
genauer dargestelltes Überdruck- bzw. Übertemperaturventil ausgebildet.
[0029] Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Knotenverbindung,
wobei zweierlei Überwurfmuttern 16 bzw. 17 Anwendung finden. In beiden Fällen ist
die Überwurfmutter 16 bzw. 17 mit einem an ihr vorgesehenen Außengewinde 18 bzw. 19
in den ein entsprechendes Innengewinde 20 bzw. 21 aufweisenden Ansatz des Knotenstückes
1 geschraubt. Das Innengewinde 22 bzw. 23 und das Außengewinde 18 bzw. 19 der Überwurfmutter
16 bzw. 17 sind mit gleicher Steigung sowie konzentrisch und entlang deren selben
Längsabschnittes der Überwurfmutter 16 bzw. 17 angeordnet. Eine besonders feste Verbindung
ergibt sich dadurch, daß die zu einem Knoten verbundenen Rundrohre 2 bis in das Knotenstück
1 hineinreichen.
[0030] Die in Fig. 8 gezeigte Überwurfmutter 16 ist als Hülse mit schraubenförmig verlaufendem,
wellenförmigem Querschnitt ausgebildet. Sie weist an ihrem hinteren Enden einen radial
nach außen vorstehenden Ring 24 auf. Der Ring 24 drückt über einen äußeren Dichtring
25 gegen das Ende des mit dem Innengewinde 20 ausgebildeten Ansatzes des Knotenstückes
1. Außerdem dichtet ein innerer Dichtring 26 zwischen dem Innengewinde 22 der Überwurfmutter
16 und dem Rundrohr 2 ab.
[0031] Die in Fig. 8 oben gezeigte Überwurfmutter 17 ist als Schraubenwendel ausgebildet.
Nach dem Einschrauben der als Schraubenwendel ausgebildeten Überwurfmutter 17 in den
Zwischenraum zwischen dem Innengewinde 21 im Ansatz des Knotenstückes 1 und dem Außengewinde
10 des Rundrohres 2 wird der Zwischenraum zwischen den Windungen der Überwurfmutter
17 durch Einspritzen einer Dichtungsmasse 26 gefüllt.
[0032] Fig
. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Überwurfmutter 27, wobei diese als
Hülse mit einer in dieser eingegossenen Schraubenwendel 28 ausgebildet ist. Dabei
kann die Schraubenwendel 28 im Querschnitt auch aus zwei verschieden profilierten
Drahthälften zusammengesetzt sein.
[0033] Bei den Knotenverbindungen der Fig. 7 und 8 sind die Knotenstücke 1 hohl und mit
in Richtung der Achsen der an sie anschließenden Rundrohre 2 durchgehenden Öffnungen
30 ausgebildet. Die Öffnungen 30 haben einen Durchmesser, der mindestens gleich dem
Innendurchmesser d der Rundrohre 2 ist.
[0034] In Fig. 8 ist das an ein Rundrohr 2 angeschlossene Ventil 15 näher dargestellt. In
das Rundrohr 2 ist ein Ventilrohr 31 eingeschraubt, in dem sich ein durch eine Druckfeder
32 belasteter Ventilkörper 33 befindet. Die Druckfeder 32 drückt am anderen Ende auf
ein Schmelzlotplättchen 34, das bei einer entsprechend hohen Temperatur den Weg für
die Druckfeder 32 und den Ventilkörper 33 freigibt, so daß Wasser durch das Ventilrohr
31 ausströmen kann. Das Ventilrohr 31 hat außerdem seitliche Öffnungen 35, durch die
das Wasser nicht nur im Fall des Schmelzens des Plättchens 34, sondern auch dann austreten
kann, wenn der Druck im Flüssigkeftssystem einen so hohen Wert annimmt, daß der Ventilkörper
33 gegen die Kraft der Druckfeder 32 bis zu den Öffnungen 35 gedrückt wird. Eine in
das Rundrohr 2 eingesetzte, querschnittsverengende Drossel 36 (Blende) ersetzt bei
dieser Ausführungsform den als Drossel wirkenden Dichtungsring 14 der Fig. 7.
[0035] Die erfindungsgemäße Knotenverbindung ist für Stabwerke aller Art, insbesondere für
räumliche Stabwerke, mehrgurtige Fachwerksträger, Fachwerksscheiben, -tonnen und -faftwerke,
ein-und mehrlagige Fachwerkskuppeln, Stabwerkskuppeln, Stabrost- und Flächentragwerke
einsetzbar.
1. Knotenverbindung für Stabwerke, insbesondere von Stahlbaukonstruktionen, mit mehr
als zwei Stäben, die als Rundrohre (2) ausgebildet und miteinander in einem Knoten
mittels in der Rohrachse angeordneter Schraubverbindungen verbunden sind, wobei die
Enden der zu einem Knoten zusammenlaufenden Rundrohre (2) ein Außengewinde (10) aufweisen
und an einem Knotenstück (1) mittels Überwurfmuttern (11) an Außengewinde (13) aufweisenden
Ansätzen des Knotenstückes (1) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndurchmesser
(di) der an den Enden der Rundrohre (2) vorgesehenen Außengewinde (10) wenigstens
gleich groß ist wie der Außendurchmesser (D) der Rundrohre (2), daß die Querschnittsfläche
und die Biegesteifigkeit der Rundrohre (2) im Bereich der Außengewinde (10) derselben
wenigstens gleich groß ist wie im übrigen Teil der Rundrohre (2), daß die lichte Weite
der Überwurfmuttern (11) wenigstens gleich groß ist wie der Außendurchmesser (D) der
Rundrohre (2), so daß diese über das Rundrohr (2) schiebbar bzw. drehbar sind, und
daß die Länge des Gewindes (12) der Überwurfmuttern (11) im wesentlichen gleich der
Summe der Längen der Außengewinde (13; 10) an den Ansätzen und an den Enden der Rundrohre
(2) ist.
2. Knotenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Knotenstück (1)
hohl ausgebildet ist und daß die Ansätze des Knotenstückes (1) eine durchgehende Öffnung
(30) aufweisen.
3. Knotenverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem das
Außengewinde (10) aufweisenden Ende des Rundrohres (2) und dem Ende des das Außengewinde
(13) aufweisenden Ansatzes des Knotenstückes (1) ein gegebenenfalls als querschnittsverengende
Drossel (Blende) wirkender Dichtungsring (14) angeordnet ist.
4. Knotenverbindung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen
(30) in den Ansätzen des Knotenstückes (1) einen Durchmesser haben, der mindestens
gleich groß ist wie der Innendurchmesser (d) der Rundrohre (2).
5. Knotenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Außengewinde (10) an den Enden der Rundrohre (2) durch plastische Verformung,
z. B. Pressen, Stauchen und/oder Rollen, angeformt sind.
6. Knotenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Außengewinde (10) in die durch Aufstauchen verdickten Enden der Rundrohre (2)
eingeschnitten sind.
7. Knotenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Außengewinde (10) an den Enden der Rundrohre (2) durch Schweißen, z. B. Auftragschweißen
oder Widerstandspreßschweißen eines schraubenförmigen Profildraht-Stückes befestigt
sind.
8. Knotenverbindung für Stabwerke, insbesondere von Stahlbaukonstruktionen, mit mehr
als zwei Stäben, die als Rundrohre (2) ausgebildet und miteinander in einem Knoten
mittels in der Rohrachse angeordneter Schraubverbindungen verbunden sind, wobei die
Enden der zu einem Knoten zusammenlaufenden Rundrohre (2) ein Außengewinde (10) aufweisen
und an einem Knotenstück (1) mittels Überwurfmuttern (16, 17, 27) an ein Gewinde (20,
21) aufweisenden Ansätzen des Knotenstückes (1) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kerndurchmesser (di) der an den Enden der Rundrohre (2) vorgesehenen Außengewinde
(10) wenigstens gleich groß ist wie der Außendurchmesser (D) der Rundrohre (2), daß
die Querschnittsfläche und die Biegesteifigkeit der Rundrohre (2) im Bereich der Außengewinde
(10) derselben wenigstens gleich groß ist wie im übrigen Teil der Rundrohre (2), daß
die Überwurfmuttern (16, 17, 27) mit an ihnen vorgesehenen Außengewinden (18, 19)
in das Innengewinde (20, 21) des Ansatzes des Knotenstückes (1) eingeschraubt und
die Rundrohre (2) in Innengewinde (22, 23), die in den Überwurfmuttern (16, 17, 27)
vorgesehen sind, geschraubt sind, daß das Innengewinde (22, 23) und das Außengewinde
(18, 19) der Mutter (16, 17, 27) die gleiche Steigung aufweisen und zueinander konzentrisch
angeordnet sind und daß die Außengewinde (10) an den Enden der Rundrohre (2), die
Gewinde (22, 23, 18, 19) der Überwurfmuttern (16, 17, 27) und die Gewinde (20, 21)
in den Ansätzen im wesentlichen gleich lang sind.
9. Knotenverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde
(22, 23) und das Außengewinde (18, 19) der Überwurfmuttern (16, 17, 27) im selben
Längsabschnitt derselben angeordnet sind und daß die Rundrohre (2) bis in das Knotenstück
(1) hineinreichen.
10. Knotenverbindung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmuttern
(16) als Hülsen mit schraubenförmig verlaufendem, wellenförmigem Querschnitt ausgebildet
sind.
11. Knotenverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die als Hülsen
ausgebildeten Überwurfmuttern (16) an einem Ende einen nach außen vorstehenden Ring
(24) aufweisen, der über einen äußeren Dichtring (25) gegen die Endfläche des Ansatzes
des Knotenstücks (1) anliegt, und daß zwischen dem Innengewinde (22) der Überwurfmuttern
(16) und den Rundrohren (2) ein innerer Dichtring (26) angeordnet ist.
12. Knotenverbindung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmuttern
(17) als Schraubenwendel ausgebildet sind, wobei der Zwischenraum zwischen den Schraubenwindungen
in dem Bereich, in dem das Rundrohr (2) in das Knotenstück (1) reicht, durch eine
Dichtungsmasse (26) gefüllt ist.
13. Knotenverbindung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmuttern
(27) als Hülsen mit in diese eingelassener, z. B. eingegossener Schraubenwendel ausgebildet
sind.
14. Stabwerk mit Knotenverbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder einem der
Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es über die Knotenstücke (1) kommunizierend
mit einer Flüssigkeit, z. B. Wasser, gefüllt und an einen Flüssigkeitskreislauf angeschlossen
ist.
15. Stabwerk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Knotenstücke (1) und/oder
die Rundrohre (2) mit einem Ventil (15) ausgerüstet sind, das bei Überdruck und/oder
Übertemperatur öffnet.
1. Assemblage aux noeuds pour structures à barres, en particulier de constructions
en acier, comportant plus de deux barres qui sont réalisées sous la forme de tubes
ronds (2) et assemblées les unes aux autres en un noeud grâce à des raccords à vis
disposés dans l'axe des tubes, les extrémités des tubes ronds (2) convergeant vers
un noeud présentant un filetage extérieur (10) et étant fixées sur un élément nodal
(1) grâce à des écrousraccords (11) placés sur des appendices de l'élément nodal (1)
munis de filetages extérieurs (13), caractérisé par le fait que le diamètre du noyau
(di) des filetages extérieurs (10) prévus aux extrémités des tubes ronds (2) est au
moins égal au diamètre extérieur (D) des tubes ronds (2), par le fait que l'aire de
la section et la résistance à la flexion des tubes ronds (2) dans la zone des filetages
extérieurs (10) desdits tubes sont au moins égales à celles de la partie restante
des tubes ronds (2), par le fait que l'ouverture des écrous-raccords (11) est au moins
égale au diamètre extérieur (D) des tubes ronds (2), de telle sorte que lesdits écrous
puissent glisser et tourner sur le tube rond (2), et par le fait que la longueur du
filetage (12) des écrous-raccords (11) est sensiblement égale à la somme des longueurs
des filetages extérieurs (13; 10) pratiqués sur les appendices et sur les extrémités
des tubes ronds (2).
2. Assemblage aux noeuds selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément
nodal (1) est creux et que les appendices de l'élément nodal (1) présentent une ouverture
continue (30). 3. Assemblage aux noeuds selon la revendication 2, caractérisé par
le fait qu'entre l'extrémité du tube rond (2) présentant le filetage extérieur (10)
et l'extrémité de l'appendice de l'élément nodal (1) présentant le filetage extérieur
(13) est disposée une bague d'étanchéité (14) agissant éventuellement comme étranglement
(diaphragme) rétrécissant la section.
4. Assemblage aux noeuds selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que
les ouvertures (30) pratiquées dans les appendices de l'élément nodal (1) ont un diamètre
au moins égal au diamètre intérieur (d) des tubes ronds (2).
5. Assemblage aux noeuds selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le
fait que les filetages extérieurs (10) pratiqués sur les extrémités des tubes ronds
(2) sont réalisé par déformation plastique, par exemple par pressage, par refoulage
et/ou par roulage.
6. Assemblage aux noeuds selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le
fait que les filetages extérieurs (10) sont taillés dans les extrémités épaissies
par refoulage des tubes ronds (2).
7. Assemblage aux noeuds selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le
fait que les filetages extérieurs (10) sont fixés sur les extrémités des tubes ronds
(2) par soudage, par exemple par soudage à superposition ou par soudage à résistance
par pression, d'un morceau de fil profilé de forme hélicoïdale.
8. Assemblage aux noeuds pour structures à barres, en particulier de constructions
en acier, comportant plus de deux barres qui sont réalisées sous la forme de tubes
ronds (2) et assemblées les unes aux autres en un noeud grâce à des raccords à vis
disposés dans l'axe des tubes, les extrémités des tubes ronds (2) convergeant vers
un noeud présentant un filetage extérieur (10) et étant fixées sur un élément nodal
(1) grâce à des écrousraccords (16, 17, 27) placés sur des appendices de l'élément
nodal (1) munis d'un filetage (20, 21), caractérisé par le fait que le diamètre du
noyau (di) des filetages extérieurs (10) prévus sur les extrémités des tubes ronds
(2) est au moins égal au diamètre extérieur (D) des tubes ronds (2), par le fait que
l'aire de la section et la résistance à la flexion des tubes ronds (2) dans la zone
des filetages extérieurs (10) desdits tubes sont au moins égales à celles de la partie
restante des tubes ronds (2), par le fait que les écrous- raccords (16, 17, 27) sont
vissés dans le filetage intérieur (20, 21) de l'appendice de l'élément nodal (1) grâce
à des filetages extérieurs (18, 19) prévus sur lesdits écrous, et.que les tubes ronds
(2) sont vissés dans des filetages intérieurs (22, 23) prévus dans les écrous-raccords
(16, 17, 27), que le filetage intérieur (22, 23) et le filetage extérieur (18, 19)
de l'écrou (16, 17, 27) présente un pas identique et sont disposés concentriquement
l'un par rapport à l'autre et par le fait que les filetages extérieurs (10) sur les
extrémités des tubes ronds (2), les filetages (22, 23, 18, 19) des écrous-raccords
(16, 17, 27) et les filetages (20, 21) pratiqués dans les appendices ont une longueur
sensiblement identique.
9. Assemblage aux noeuds selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le
filetage intérieur (22, 23) et le filetage extérieur (18, 19) des écrous-raccords
(16, 17, 27) sont disposés dans le même tronçon longitudinal desdits écrous et que
les tubes ronds (2) arrivent jusqu'à l'intérieur de l'élément nodal (1).
10. Assemblage aux noeuds selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que
les écrous- raccords (16) sont réalisés sous la forme de douilles ayant une coupe
transversale ondulée se développant en hélice.
11. Assemblage aux noeuds selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les
écrous-raccords (16) en forme de douilles présentent sur une extrémité une bague (24)
faisant saillie vers l'extérieur, bague qui s'applique par l'intermédiaire d'une rondelle
d'étanchéité (25) extérieure sur la surface d'extrémité de l'appendice de l'élément
nodal (1) et par le fait qu'entre le filetage -raccords intérieur (22) des écrous/(16)
et les tubes ronds (2) est disposée une rondelle d'étanchéité intérieure (26).
12. Assemblage aux noeuds selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que
les écrous- raccords (17) sont réalisés sous forme de spirales hélicoïdales, l'espace
intermédiaire entre les spires, dans la zone où le tube rond (2) pénètre dans l'élément
nodal (1), étant rempli par un matériau (26) d'étanchéité.
13. Assemblage aux noeuds selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que
les écrous- raccords (27) sont réalisés en forme de douilles comportant une spirale
hélicoïdale enchâssée, par exemple scellée dans celles-ci.
14. Structure à barres à assemblages aux noeuds selon l'une des revendications 1 à
7 ou l'une des revendications 8 à 13, caractérisée par le fait que ladite structure
est remplie d'un liquide, par exemple de l'eau, communiquant par les éléments nodaux
(1) et qu'elle est raccordée à un circuit de circulation de ce liquide.
15. Structure à barres selon la revendication 14, caractérisée par la fait que les
éléments nodaux (1) et/ou les tubes ronds (2) sont équipés d'une soupape (15) qui
s'ouvre en cas de pression excessive et/ou de température excessive.
1. Joint connection for frameworks, especially of steel constructions with more than
two rods, which are formed as round tubes (2) and are connected together in a joint
by means of screw connections arranged on the tube axes, wherein the ends of the round
tubes (2) converging to a joint have an external thread (10) and are fixed to a joint
piece (1) by means of sleeve nuts (11) on projections of the joint piece (1) with
external threads (13), characterized in that the root diameter (di) of the external
threads (10) provided at the ends of the round tubes (2) is at least as large as the
outer diameter (D) of the round tubes (2), in that the cross-sectional surface and
the bending stiffness of the round tubes (2) in the region of the external threads
(10) of the same is at least as large as in the remaining part of the round tubes
(2), in that the clear width of the sleeve nuts (11) is at least as large as the outer
diameter (D) of the round tubes (2), so that they are slidable over or rotatable on
the round tube (2), and in that the length of the thread (12) of the sleeve nut (11)
is substantially equal to the sum of the lengths of the external threads (13; 10)
on the projections and on the ends of the round tubes (2).
2. Joint connection according to claim 1, characterized in that the joint piece (1)
is formed hollow and in that the projections of the joint piece (1) have a through
opening (30).
3. Joint connection according to claim 2, characterized in that a sealing ring (14),
if desired acting as a cross-section reducing throttle (stop), is arranged between
the end of the round tube (2) with the external thread (10) and the end of the projection
of the joint piece (1) with the external thread (13).
4. Joint connection according to claim 2 or 3, characterized in that the openings
(30) in the projections of the joint piece (1) have a diameter which is at least as
large as the inner diameter (d) of the round tubes (2).
5. Joint connection according to one of claims 1 to 4, characterized in that the external
threads (10) on the ends of the round tubes (2) is formed by plastic deformation,
e.g. pressing, upsetting and/or rolling.
6. Joint connection according to one of claims 1 to 4, characterized in that the external
threads (10) are cut in the ends of the round tubes (2) thickened by upsetting.
7. Joint connection according to one of claims 1 to 4, characterized in that the external
threads (10) on the ends of the round tubes (2) are fixed on by welding, e.g. build-up
welding or resistance welding of a helical profiled wire piece.
8. Joint connection for frameworks, especially of steel constructions, with more than
two rods, which are formed as round tubes (2) and are connected together in a joint
by means of screw connections arranged on the tube axes, wherein the ends of the round
tubes (2) converging to a joint have an external thread (10) and are fixed to a joint
piece (1) by means of sleeve nuts (16, 17, 27) on a projection of the joint piece
(1) with threads (20, 21), characterized in that the root diameter (di) of the external
threads (10; provided at the ends of the round tubes (2) is at least as large as the
outer diameter (D) of the round tubes (2), in that the cross-sectional surface and
the bending stiffness of the round tubes (2) in the region of the external threads
(10) of the same is at least as large as in the remaining part of the round tubes
(2), in that the sleeve nuts (16, 17, 27) are screwed into the internal thread (20,
21) of the projection of the joint piece (1) through external threads (18, 19) provided
thereon and the round tubes (2) are screwed into internal threads (22, 23) which are
provided in the sleeve nuts (16, 17, 27), in that internal threads (22, 23) and the
external threads (18, 19) of the nuts (16, 17, 27) have the same pitch and are arranged
concentric with one another and in that the external threads (10) on the ends of the
round tubes (2), the threads (22, 23, 18, 19) of the sleeve nuts (16, 17, 27) and
the threads (20, 21) in the projections are substantially the same length.
9. Joint connection according to claim 8, characterized in that the internal thread
(22, 23) and the external thread (18, 19) of the sleeve nuts (16, 17, 27) are arranged
in the same longitudinal section of the same and in that the round tubes (2) extend
into the joint piece (1).
10. Joint connection according to claim 8 or 9, characterized in that the sleeve nuts
(16) are formed as a sleeves with a waveformed cross-section running in screw form.
11. Joint connection according to claim 10, characterized in that the sleeve nuts
(16) formed as a sleeves has an outwardly projecting ring (24) at one end, which bears
through an outer sealing ring (25) against the end surface of the projection of the
joint piece (1), and in that an inner sealing ring (26) is arranged between the internal
thread (22) of the sleeve nuts (16) and the round tubes (2).
12. Joint connection according to claim 8 or 9, characterized in that the sleeve (17)
are formed as a screw coil, wherein the space between the screw turns is filled with
a sealing mass (26) in the region in which the round tube (2) extends into the joint
piece (1).
13. Joint connection according to claim 8 or 9, characterized in that the sleeve nuts
(27) are formed as a sleeve with a screw coil incorporated therein, e. g. cast in.
14. Framework with joint connections according to one of claims 1 to 7 or one of claims
8 to 13, characterized in that it is filled with a fluid, e. g. water, communicating
via the joint piece (1) and is connected to a fluid circuit.
15. Framework according to claim 14, characterized in that the joint pieces (1) and/or
the round tubes (2) are equipped with a valve (15), which opens under excess pressure
and/or excess temperature.

