Verfahren und Einrichtung zur Verbindung von Raumfachwerken oder Fachwerkträgern

Abstract

 Bei diesem Verfahren werden die zwei zu verbindenden Körper derart zusammengefügt, daß das einen Hohlzylinder besitzende Ende des ersten Körpers (2) in die Bohrung (3) des zweiten Körpers (1) eingeführt und eine im Innern dieses Hohlzylinders angebrachte Sprengladung (5) zur Detonation, bzw. Explosion gebracht wird, wodurch vor allem der Hohlzylinder plastisch so verformt wird, daß die beiden Körper starr miteinander verbunden bleiben und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Man erzielt hiermit eine Verringerung des Aufwandes beim Verbinden von Raumfachwerken, da vor allem das Verschrauben einer großen Anzahl von Verknüpfungsstellen entfällt.
Die so erzeugte Verbindung ist absolut starr und besitzt kein Spiel.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbindung von Raumfachwerken oder Fachwerkträgern, dadurch gekennzeichnet, dass man die zwei zu verbindenen Körper derart zusammenfügt, dass das einen Hohlzylinder besitzende Ende des ersten Körpers in die Bohrung des zweiten Körpers eingeführt und eine im Innern dieses Hohlzylinders angebrachte Sprengladung zur Detonation, bzw. Explosion gebracht wird, wodurch vor allem der Hohlzylinder plastisch so verformt wird, dass die beiden Körper starr miteinander verbunden bleiben, und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

[0002] Raumfachwerke besitzen aufgrund ihrer statischen Vorteile und dem günstigen Brandverhalten ein immer breiteres Anwendungsfeld. So werden sie eingesetzt für stützenfreie Ueberdachungen von Hallen und Freiräumen sowie für Hochbauten und Sonderkonstruktionen.

[0003] Es sind Raumfachwerke bekannt, bestehend aus Stäben und Knoten, wobei die Stäbe Schraubenbolzen an beiden Enden besitzen und die Knoten kugelförmig sind mit Gewindebohrungen. Aehnliche Systeme werden z.B.' verbunden durch tellerförmige, blockförmige, zylinderförmige oder napfförmige Knoten.

[0004] Die Montage von Raumfachwerken ist durch einen erheblichen Aufwand gekennzeichnet, vor allem durch eine grosse Anzahl von Verknüpfungsstellen, die durch Verschrauben von Stäben und Knoten hergestellt werden müssen.

[0005] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, Stäbe und Knoten des Raumfachwerkes zu verbinden durch Detonation, bzw. Explosion einer kleinen Ladung Sprengstoffes (5) Fig.1, im Verknüpfungselement so angebracht, dass als Folge der dabei entstehenden Druckwelle plastische Deformationen an diesem Verknüpfungselement auftreten, die in Bruchteilen von Sekunden eine starre Verbindung zwischen Knoten und Stab entstehen lassen.

[0006] Man kann eine noch innigere Verbindung der beiden Körper erreichen, indem man den in die Bohrung hineinragenden Teil des Hohlzylinders und die Bohrung selbst mit Rippen, Nocken oder ähnlichem versieht, (3) Fig.l und (9) Fig.2. Ebenfalls ist es möglich nur einen Körper mit z.B. einer Zahnung zu versehen, wobei der die Verzahnung tragende Körper aus härterem Material gefertigt ist. In diesem Fall werden die Zähne (13) Fig.3a in das weichere Material gepresst, bzw. das weichere Material (14) Fig.3b in die Zähne (16) Fig.3b. Die Verbindung ist selbst dann noch möglich, wenn beide Körper eine verschiedene Zahnung besitzen, wobei man lediglich einen zweiten Hohlzylinder oder Ring (15) Fig.4 aus weicherem Material in die Bohrung zu schieben braucht.

[0007] Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im Wesentlichen darin zu sehen, dass die Montage von Raumfachwerken vereinfacht wird, da das aufwendige Verschrauben entfällt. Auch ist die perfekte Uebertragung der Kräfte von Vorteil, weil die-Verbindung absolut kein Spiel aufweist.

[0008] Ebenfalls zu bemerken sind die zusätzlichen Freiheiten bei der Wahl von Material und Geometrie des Verknüpfungselementes. So kann man z.B. Stangen aus Aluminium mit Knoten aus Stahl verbinden und umgekehrt.

[0009] Der Zylinder (12) Fig.2 aus inertem Material (Plastik, usw.) dient zum Positionieren der Ladung (11) Fig.2 und zum Verbessern der Effizienz der Druckwelle.

[0010] Für die Montage auf der Baustelle werden keine speziellen Werkzeuge benötigt. Nach dem Zusammenfügen des ganzen oder eines Teiles des Fachwerkes werden die verschiedenen Sprengladungen mit dem Zündsystem verbunden und gezündet. Das Fachwerk wird durch die Detonation, bzw. Explosion in Bruchteilen von Sekunden starr verbunden.

[0011] Als Montagehilfe kann man am Körper (1) Fig.1, bzw. (7) Fig.2 einen kleinen Dorn (4) Fig.l, bzw. (10) Fig.2 anbringen, der die beiden Körper provisorisch bis zur Zündung der Sprengladung zusammenhält.

[0012] Die zur Anwendung gelangende Menge Sprengstoff ist so klein, dass keine gefährlichen Vibrationen zu befürchten sind, auch nicht für grosse Fachwerke, erstellt in bewohnten Zentren.

[0013] Es ist auch möglich dem Verknüpfungselement eine Vorspannung zu geben, und dadurch das Ermüdungsverhalten und die Starrheit zu verbessern.

[0014] In den Fig. 5, 6 und 7 sind einige typische Beispiele von Verknüpfungselementen dargestellt.

[0015] Es folgt ein Beispiel, das zur Erläuterung von Verfahren und Einrichtung dienen soll, sie aber nicht einschränkt.

Beispiel

[0016] Es wurde eine kraftschlüssige Verbindung zwischen zwei Körpern gemäss Fig.l hergestellt.

[0017] Die Abmessungen der verwendeten Körper waren:

Innenrohr (2) Fig.l:

Aussenzylinder (1) Fig.l:

[0018] Beide Zylinder waren mit einer identischen dreieckigen Verzahnung auf einer Länge von 25 mm versehen; die Zahnung war 2 mm tief und 2 mm breit.

[0019] Als Sprengladung wurde die Zündkapsel Nr. 8 verwendet, ohne zusätzlichen Sprengstoff, gezündet durch eine Zündschnur (6) Fig.l.

[0020] Die verbundenen Zylinder wurden mit einer hydraulischen Presse bis auf 235 N/mm² belastet. Dabei verformten sich die beiden Körper, ohne sich jedoch loszulösen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Verbindung von Raumfachwerken oder Fachwerkträgern, dadurch gekennzeichnet, dass man die zwei zu verbindenen Körper derart zusammenfügt, dass das einen Hohlzylinder besitzende Ende des ersten Körpers in die Bohrung des zweiten Körpers eingeführt und eine im Innern dieses Hohlzylinders angebrachte Sprengladung zur Detonation, bzw. Explosion gebracht wird, wodurch vor allem der Hohlzylinder plastisch so verformt wird, dass die beiden Körper starr miteinander verbunden bleiben.

2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlzylinder (2) Fig.l und (8) Fig.2 sich in einer Bohrung eines zweiten Körpers (1) Fig.l und (7) Fig.2 befindet, wobei im Innern des Hohlzylinders eine Sprengladung (5) Fig.1 und (11) Fig. 2 angebracht ist, die durch einen inerten Körper (12) Fig.2 gestützt sein kann.

3. Einrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verknüpfungselement aus einem Knoten und mindestens einem Stabende besteht, wobei der die Sprengladung tragende Hohlzylinder entweder dem Knoten zugehörig (2) Fig.1 oder dem Stab zugehörig (8) Fig.2 ist.

4. Einrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Bohrung ragende Teil des Hohlzylinders (13) Fig.3a aussen gerillt, gerippt, genockt oder mit einem Gewinde versehen ist.

5. Einrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (16) Fig.3b gerillt, gerippt, genockt oder mit einem Gewinde versehen ist.

6. Einrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung und der in die Bohrung ragende Teil des Hohlzylinders aussen gerillt, gerippt, genockt oder mit einem Gewinde versehen sind (3) Fig.l und (9) Fig.2.

7. Einrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein weiterer Hohlzylinder (15) Fig.4 in der Bohrung befindet.

Zeichnung