[0001] Die Erfindung betrifft ein Knotenpunktteil zur Verbindung einander benachbarter Bauteile,
mit einem Baukörper, in dem radial gerichtete Bohrungen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben
eingearbeitet sind, deren Köpfe an der Innenseite des Baukörpers anliegen und deren
Gewindeschäfte zum Eingriff in entsprechende Gewindebohrungen von zu befestigenden
Bauteilen ausgebildet sind.
[0002] Aus der DE - C 841 351 kennt man ein Knotenpunktteil für Stäbe, bei dem sich die
Längsachsen aller angeschlossenen Stäbe in einem Punkt schneiden. Dieses Knotenpunktteil
hat die Form einer Kugel, die an einer Seite mit einer verschließbaren Öffnung versehen
ist, um von der Innenseite dieses Teils aus mittels Schrauben die einzelnen Stäbe
befestigen oder lösen zu können. Nachteilig hierbei ist zum einen, daß im Bereich
der verschließbaren Öffnung keine Stäbe befestigt werden können, also ein toter Winkel
entsteht, und daß die Schrauben durch diese Öffnung hindurch teilweise sehr schlecht
zugänglich sind, so daß ihre Verdrehung - wenn überhaupt - nur mit größten Schwierigkeiten
möglich ist. Hierdurch werden Montage und Demontage sehr teuer und umständlich.
[0003] Aus der DE - C 309 431 kennt man ein Knotenpunktteil in Form einer Halbschale, an
der insgesamt 6 Stäbe befestigt werden können. Da die Halbschale auf einer Seite offen
ist, können die Stäbe in einfacher Weise mittels Schrauben befestigt werden, doch
ergibt sich hier ein sehr großer toter Winkel, innerhalb dessen keine Stäbe befestigt
werden können.
[0004] Ferner kennt man aus der DE - C 901 955 ein Knotenpunktteil, das mit einer Vielzahl
von Innengewinden versehen ist, so daß an ihm unter den verschiedensten Winkeln Stäbe
befestigt werden können. Nachteilig ist hierbei aber, daß nach der Montage einzelne
Stäbe nicht oder nur mit erheblichen Schwierigkeiten ausgetauscht werden können. Außerdem
haben derartige Knotenpunktteile ein erhebliches Gewicht, was bei Gerüsten kein Nachteil
zu sein braucht, bei leichteren Bauten, z.B. Messeständen, aber unnötig ist.
[0005] Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Knotenpunktteil zu schaffen,
das einen einfachen Aufbau hat, die Befestigung vieler Bauteile ermöglicht, und das
nach der Montage noch in einfacher Weise den Ein- oder Ausbau eines Stabes aus einem
Stabsystem ermöglicht, ohne daß hierzu eine Veränderung an diesem Stabsystem erforderlich
wäre.
[0006] Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem eingangs genannten Knotenpunktteil
dadurch gelöst, daß der Baukörper etwa bandförmige, steife, im Querschnitt vieleckige
oder auch ringförmige Baukörperteile aufweist, wobei in Bereichen zwischen diesen
bandförmigen Baukörperteilen Öffnungen gebildet sind, durch die ein Zugang zu den
radial gerichteten Bohrungen bzw. den dort angeordneten, vorzugsweise als Schrauben
mit Innensechskant ausgebildeten Befestigungsschrauben möglich ist. Man erhält so
einen Baukörper, der zwischen seinen bandförmigen Baukörperteilen Öffnungen aufweist,
durch die auch bei voll belegtem Knotenpunktteil noch ein bequemer Zugang zum Inneren
dieses Knotenpunktteils und den dort befindlichen Schrauben gegeben ist, so daß dort
z.B. eine Schraube gelöst werden kann, wenn ein Stab ausgebaut werden soll, oder aber
eine Schraube eingesetzt werden kann, wenn ein Stab hinzukommt. In diese seitlichen
Öffnungen können auch weitere Befestigungsteile eingesetzt werden, welche die benachbarten
bandförmigen Baukörperteile hintergreifen und an denen dann zusätzliche Bauteile,
z.B. Stäbe, befestigt werden können. Man kann z.B. an einem solchen Knotenpunktteil
ohne zusätzliche Befestigungsteile 14 Stäbe befestigen, und mit zusätzlichen Befestigungsteilen
18 Stäbe. Dabei braucht ein solches Knotenpunktteil keine Gewindebohrungen, sondern
es genügen einfache gestanzte Löcher. Ein solches Knotenpunktteil ist also ein aus
mehreren Polygonringabschnitten zusammengesetztes Kugelskelett. - Mit besonderem Vorteil
wird das Knotenpunktteil so ausgebildet, daß der Baukörper aus zwei Teilen zusammengesetzt
ist, welche jeweils von den Polen her klauenförmig abgebogene, bandförmige Abschnitte
aufweisen, und daß diese Abschnitte entlang des Äquators miteinander verbunden sind.
Da ein solches Knotenpunktteil fast Kugelform haben kann, kann man von Polen und einem
Äquator sprechen. Die Herstellung eines solchen Teiles aus zwei - bevorzugt gleichen
- Grundteilen ist sehr einfach und ermöglicht gleichzeitig eine sehr präzise Fertigung
mit den notwendigen engen Toleranzen. Zweckmässig geht man hierbei so vor, daß die
beiden Teile, aus denen der Baukörper zusammengesetzt ist, im Grundriß jeweils etwa
die Form eines vierarmigen Kreuzes aufweisen, dessen Arme bevorzugt im wesentlichen
gleich lang ausgebildet sind. Ein solches Teil ist sehr einfach herzustellen und läßt
sich auch leicht verarbeiten, z.B. durch Prägen, Stanzen, Tiefziehen.etc.
[0007] Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise
als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den
Unteransprüchen. Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Blechschnitt zur Herstellung einer Hälfte eines Knotenpunktteils
nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 zwei klauenförmige, aus Blechschnitten gemäß Fig. 1 hergestellte identische
Teile vor ihrer Verbindung längs des gemeinsamen Äquators, in der Seitenansicht,
Fig. 3 ein gemäß Fig. 2 hergestelltes erfindungsgemäßes Knotenpunktteil in der Seitenansicht,
in einer gegenüber Fig. 2 um 90° verdrehten Stellung,
Fig. 4 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles B der
Fig. 3 auf das in Fig. 3 dargestellte Knotenpunktteil, wobei seitlich mittels eines
zusätzlichen Befestigungsteiles ein Stab befestigt ist,
Fig. 5 eine raumbildliche Darstellung des Knotenpunktteils der Fig. 3 und 4, zusammen
mit einem zu befestigenden Stabende,
Fig. 6 die Befestigung des Knotenpunktteils auf dem in Fig. 5 dargestellten Stabende,
Fig. 7 eine raumbildliche Darstellung des Knotenpunktteils der Fig. 3 und 4 mit vier
Stabenden, die sich in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, und
Fig. 8 die Darstellung des vorderen Endes eines im Handel erhältlichen Sechskant-Schraubenziehers
mit einem kugelig ausgebildeten Eingriffsende.
[0008] Fig. 1 zeigt einen Blechschnitt 1 mit vier gleich langen Armen 2 und Befestigungslöchern
3 sowie halben Befestigungslöchern 3' an den freien Enden der Arme 2.
[0009] Gemäß Fig. 2 werden die vier Arme 2 jeweils gegenüber den Polflächen 4 bzw. 4', die
quadratisch ausgebildet sind und deren Breite gleich der Breite der Arme 2 ist, um
einen Winkel alpha von 135
0 abgebogen, und dann nochmals an einer Stelle 5 um denselben Winkel alpha von 135
abgebogen, so daß von den Polflächen 4 bzw. 4' jeweils vier Klauen 6 in Richtung zueinander
ragen und längs eines Äquators zur Anlage gegeneinander gebracht und miteinander verbunden
werden können, z.B. durch Stumpfschweißen, Kleben, Hartlöten oder dergleichen.
[0010] Fig. 3 zeigt den Baukörper 7 des so gebildeten Knotenpunktteils, das man sich auch
aus drei Baukörperteilen zusammengesetzt denken kann, nämlich einem durchgehenden
Ring 8 mit dem Durchmesser D und in Form eines regelmäßigen Polygons, hier eines Achtecks,
und zwei daran angesetzten und rechtwinklig zu diesem Ring 8 verlaufenden Polygonabschnitten
9 und 10, welche, einer Brücke vergleichbar, jeweils die beiden Polflächen 4 und 4'
miteinander verbinden. Die einzelnen Flächen oder Laschenteile des so gebildeten räumlichen
Polygons sind mit 4" bezeichnet und haben jeweils in ihrer Mitte eine Öffnung 11,
welche Öffnungen den Öffnungen 3 bzw. 3' der Fig. 1 entsprechen. Die Mittelachsen
12 dieser Öffnungen 11 treffen sich, wie in Fig. 3 dargestellt, in dem mit 13 bezeichneten
Mittelpunkt des Knotenpunktteils 7, verlaufen also radial.
[0011] Das Knotenpunktteil 7 hat zwischen den Baukörperteilen 8, 9 und 10 vier längliche
Öffnungen 30, die in der Ansicht etwa die Form von zusammengequetschten Sechsecken
haben und die als Montageöffnungen dienen. Ihre gegenüberliegenden Mittelabschnitte
31 und 32 (Fig. 7) verlaufen jeweils parallel zueinander und ermöglichen deshalb gemäß
Fig. 4 das Einsetzen eines im Grundriß rechteckförmigen Befestigungsteiles 33, das
mit zwei seitlich vorspringenden, gegenüberliegenden Leisten 34 die benachbarten Laschen
4" hintergreift. Es dient zur Befestigung eines Stabes 25, der sich gegen die parallelen
Kanten 31 und 32 abstützt und der mittels einer Innensechskantschraube 35 (mit Rundkopf
37) am Befestigungsteil 33 gehaltert ist, wobei er dieses Teil 33 durchdringt und
in ein Innengewinde des Stabes 25 eingeschraubt ist. Auf diese Weise läßt sich in
jede der Öffnungen 30 ein Befestigungsteil 33 einsetzen und daran ein Stab 25 befestigen.
Die dann noch verbleibenden acht dreieckförmigen Öffnungen ermöglichen auch in diesem
Fall noch einen Zugang zum gesamten Innenraum des Knotenpunktteils 7.
[0012] Soll das Knotenpunktteil 7 mit dem in der Fig. 5 gezeigten Ende 14 eines Stabes 15
verbunden werden, so ist zunächst eine Befestigungsschraube 16 in den von den Baukörperteilen
8, 9 und 10 umgebenen Raum 17 einzubringen, wobei dann der Gewindeschaft 18 dieser
Schraube 16 soweit durch die betreffende Öffnung 11 hindurchzustecken ist, daß der
Schraubenkopf 19 satt an der Innenseite 20 des betreffenden Laschenteils 4" anliegt.
Anschließend wird das Knotenpunktteil 7 auf das Ende 14 des Stabes 15 aufgesetzt,
wobei dann mittels eines in der Fig. 6 angedeuteten Schraubenziehers 21 die Schraube
17 in Drehung zu versetzen und damit der Gewindeschaft 18 in die in dem Stabende 14
befindliche axiale Gewindebohrung 22 einzudrehen ist. Um hierbei einen sicheren Sitz
des Schraubenziehers 21 und damit auch ein sicheres Eindrehen der Schraube 16 zu gewährleisten,
werden zweckdienlich sogenannte Imbusschrauben verwendet, also Schrauben mit einem
Innensechskant im Kopf 19. Die Verwendung derartiger Imbusschrauben bringt dabei den
weiteren Vorteil mit sich, daß ein solcher Schraubenzieher 21 auch schräg an dem Schraubenkopf
19 angesetzt werden kann, so daß der Schraubenzieher 21 auch durch die zwischen den
Bauteilen 8 - 10 befindlichen Zwischenräume 23 hindurchgesteckt werden kann. Dabei
verwendet man mit besonderem Vorteil einen im Handel erhältlichen Sechskant-Schraubenzieher
mit einem Profil gemäß Fig. 8. Sein Schaft 40 hat den Querschnitt eines regelmäßigen
Sechsecks. An der Spitze ist der Schaft 40 zunächst - unter Beibehaltung seines Sechskantprofils
- an einer Stelle 41 verjüngt und geht dann über in eine Kugel 42, die ebenfalls überall
einen Sechskantquerschnitt hat. Ein solcher Schraubenzieher kann noch unter einem
Winkel von etwa 25° an einer Imbusschraube angesetzt werden und ermöglicht deshalb
ein sehr bequemes Drehen der Schraube 16 oder 37 durch die seitlichen Öffnungen 30.
Bei Verwendung anderer Schraubenzieher kann ggf. ein Kardangelenk verwendet werden,
wie man es in vielen Werkzeugkästen findet.
[0013] Fig. 7 schließlich zeigt ein Knotenpunktteil 7, an dem bereits die Enden 24 verschiedener,
jeweils unterschiedliche Richtungen aufweisender Stäbe 25 angeschraubt sind.
[0014] Soll nun zwischen zwei derartigen, bereits fest in ein Stabsystem eingefügten Knotenpunktteilen
7 ein zusätzlicher Stab eingesetzt werden, so kann dies leicht und einfach dadurch
geschehen, daß der betreffende Stab zwischen die beiden einander gegenüberliegenden
Knotenpunktteile eingebracht und mittels der Befestigungsschrauben 16 mit diesen Knotenpunktteilen
verschraubt wird. Soll ein bereits vorhandener Stab entfernt werden, so ist umgekehrt
zu verfahren. In beiden Fällen können die Knotenpunktteile 7 ihre ursprüngliche Stellung
beibehalten, so daß ein Abbau, oder auch nur ein teilweiser Abbau, des bereits erstellten
Stabsystems nicht erforderlich ist.
[0015] Ein erfindungsgemäßes Knotenpunktteil kann angesehen werden als eine Kombination
von mindestens zwei sich gegenseitig durchdringenden bandförmigen Polygon- oder Kreisringen
von im wesentlichen gleichen Durchmessern und mit demselben Mittelpunkt. Diese Polygon-
oder Kreisringe haben dort, wo sie sich kreuzen, Elemente gemeinsam, und bevorzugt
stehen - wie beim Ausführungsbeispiel - ihre Längsachsen senkrecht aufeinander. Es
sind aber z.B. aber auch Polygonringstrukturen möglich, bei denen Polygonringe jeweils
mit gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet sind, z.B. drei Ringe mit Abständen
von je 120°. Es kann sich naturgemäß auch ein Polygonring mit einem Kreisring kreuzen.
Solche und andere Variationen liegen im Rahmen der vorliegenden Erfindung.
1. Knotenpunktteil zur Verbindung einander benachbarter Bauteile (14; 25), mit einem
Baukörper (7), in dem radial gerichtete Bohrungen (3, 3', 11) zur Aufnahme von Befestigungsschrauben
(16) eingearbeitet sind, deren Köpfe (19) an der Innenseite des Baukörpers (7) anliegen
und deren Gewindeschäfte (18) zum Eingriff in entsprechende Gewindebohrungen (22)
von zu befestigenden Bauteilen (15) ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Baukörper (7) etwa bandförmige, steife, im Querschnitt vieleckige oder auch
ringförmige Baukörperteile (8, 9, 10) aufweist, wobei in Bereichen zwischen diesen
etwa bandförmigen Baukörperteilen (8, 9, 10) Öffnungen (30) gebildet sind, durch die
ein Zugang zu den radial gerichteten Bohrungen (5, 11) bzw. den dort angeordneten,
vorzugsweise als Schrauben mit Innensechskant ausgebildeten Befestigungsschrauben
(16) möglich ist.
2. Knotenpunktteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vieleckige Querschnitt
der Baukörperteile (8, 9, 10) im wesentlichen rotationssymmetrisch ist.
3. Knotenpunktteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser
(D) der etwa bandförmigen Baukörperteile (8, 9, 10) im wesentlichen gleich groß sind.
4. Knotenpunktteil nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschnitt der Baukörperteile (8, 9, 10) jeweils der eines etwa gleichwinkligen
Sechs- oder Achtecks ist.
5. Knotenpunktteil nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die in den etwa bandförmigen Baukörperteilen (8, 9, 10) befindlichen Bohrungen
(3, 3', 11) in im wesentlichen gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet sind.
Knotenpunktteil nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Baukörper (7) aus zwei Teilen (Fig. 2) zusammengesetzt ist, welche jeweils
von den Polen (4, 4') her klauenförmig abgebogene, bandförmige Abschnitte (6) aufweisen,
und daß diese Abschnitte (6) etwa entlang des Äquators miteinander verbunden sind,
Knotenpunktteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Polen (4, 4')
jeweils eine quadratische Befestigungsfläche vorgesehen ist, und daß die Breite der
bandförmigen Abschnitte (6) etwa der Kantenlänge einer solchen quadratischen Befestigungsfläche
entspricht.
Knotenpunktteil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile
(Fig. 2), aus denen der Baukörper (7) zusammengesetzt ist, im Grundriß (Fig. 1) jeweils
etwa die Form eines vierarmigen Kreuzes (1) aufweisen, dessen Arme (2) bevorzugt im
wesentlichen gleich lang ausgebildet sind.
Knotenpunktteil nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich des Äquators in mindestens einer der Öffnungen (30) ein Befestigungsteil
(33) angeordnet ist, welches dort die Kanten (31, 32) zweier benachbarter Baukörperteile
(4'') hintergreift, und an welchem ein Bauteil (25) befestigbar ist (Fig. 4),