Gitterartige Raumstruktur

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine gitterartige Raumstruktur, bestehend aus Stäben und diese verbindenden Knotenelementen.
Die Aufgabe besteht darin, ein einfaches, aber stabiles Knoten­element zur schaffen, mit welchem die Stäbe schnell und fest zu beliebigen gitterartigen Raumstrukturen zusammenmontiert und auch wieder demontiert werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß das Knotenelement in Form einer Haube X mit einem gleichseitig-dreieckigen Mittelteil D und drei von dessen Längsseiten abgewinkelten, mit je wenigstens einer Bohrung H für Schraubbolzen I oder dgl. versehenen Anschlußlappen oder -flügeln A,B,C ausgebildet ist, wobei die Lappen oder Flügel A,B,C (bzw. deren Ver­längerungen) vorzugsweise rechtwinklig zueinander stehen und sich in der Ecke eines gemeinsamen (gedachten) Kubus treffen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine gitterartige Raumstruktur gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Derartige Raumstrukturen können z.B. als Traggerüste oder Bau­gerüste ausgebildet sein.
Im allgemeinen werden die Stäbe mit Knotenteilen oder Knoten­platten verschweißt, verschraubt oder vernietet. Diese Systeme sind aufwendig und umständlich.
Es gibt auch derartige Netzstrukturen mit kolbenförmigen oder klotzförmigen Verbindungsteilen, die mit Bohrungen versehen sind in welche Stangen oder Stäbe in mehreren Richtungen ein­gesteckt oder eingeschraubt werden können. Diese kolbenförmigen Verbindungsteile sind ebenfalls zu schwer und umständlich, man braucht unterschiedliche Knotenteilen, je nachdem, ob damit Stäbe im Innern der Struktur, an einer äußeren Kante oder an einer äußeren Ecke verbunden werden sollen.
Auch ist bei allen bekannten Konstruktionen die Montage umständ­lich und schwierig, weil die Verbindungsteile, z.B. Schraubbolzen nur schwer zugänglich sind.

[0003] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gitterartige Raumstruktur, insbesondere ein Knotenelement zu schaffen, womit aus wenigen, standatisierten Elementen, nämlich nur einer Sorte von untereinander gleichartigen Stäben und nur einer Sorte von untereinander gleichartigen Knotenelementen baukastenartig sämtliche Gitterstrukturen aufgebaut werden können, die sehr stabil, statisch zuver­lässig sind und die schnell und einfach montiert und de­montiert werden können.

[0004] Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegeben und wird durch die Merkmale der Unteransprüche weiter ausgestaltet.

[0005] Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Knotenelement in Draufsicht bzw. in Schrägansicht;

Fig. 2 zeigt eine Gitterstruktur aufgebaut mit erfindungsgemäßen Knotenelementen auf einer Basisplatte;

Fig. 3 zeigt eine weitere Gitterstruktur, und zwar einen Aus­schnitt aus einem inneren Gitterpunkt, in welchem eine Vielzahl von Stäben mittels erfindungsgemäßer Knoten­elementen miteinander verschraubt sind;

Fig. 4 zeigt die Ausbildung der dazugehörigen Stäbe.

[0006] Das wichtigste, zentrale Teil ist ein Knotenelement in Form einer Haube.

[0007] Wie besonders die Draufsicht in Fig. 1, linke Darstellung, zeigt, ist das erfindungsgemäße Knotenelement einstückig in Form einer gleichseitig-dreieckigen Haube X ausgebildet. Diese Knotenhaube X weist einen gleichseitig-dreieckigen Mittelteil D auf, an dessen Dreiecksseiten d1, d2, d3 sich je ein abgewinkelter viereckiger Verbindungsarm, -lappen oder -flügel A,B,C anschließen (je eine Dreiecksseite d1, d2, d3 ist also gleichzeitig die innere Seite eines dieser Flügel A,B,C).

[0008] Zwischen je zwei Anschlußlappen A,B,C erstreckt sich jeweils ein Verbindungs-Zwickel E, d.h. die beiden Seitenlinien je zweier benachbarter Anschlußlappens sind durch je einen Verbindungs-Zwickel E miteinander einstückig verbunden. Diese Knotenhaube kann aus Stahlblech gepreßt aber auch ge­gossen sein.
Die Anschlußlappen A,B,C sind mit Bohrungen H zum Durch­stecken von Verbindungsschrauben versehen (vgl. Fig. 2, 3, 4). Der eine Anschlußlappen A weist zwei Löcher H, die beiden anderen B,C nur ein zentrales Loch H auf.

[0009] Denkt man sich die Anschlußlappen A,B,C nach rückwärts, hinter dem gleichseitig-dreieckigen Mittelteil D verlängert, so schneiden sich diese Verlängerungen in einem gemeinsamen Punkt, der in Draufsicht gesehen in der Mitte des Mittelteils D liegt. Die Anschlußlappen ABC (bzw. deren Verlängerungen) stehen senkrecht aufeinander.

[0010] Fig. 2 zeigt in Seitenansicht einen "Gitterpunkt", wobei eine mittlere Knotenhaupe X von vorn und zwei seitliche (gleich­artige) Hauben X von seitlich/rückwärts zu sehen sind. Diese drei Knotenhauben X arbeiten mit einer T-förmig ausgeschnittenen Grundplatte L zusammen.
Ersichtlich sind fünf Stäbe M (horizontal nach links, horizontal nach vorn aus der Bildebene heraus, horizontal nach rechts, diagonal nach links vorne und diagonal nach rechts vorne); durch eine gleichartige rückwärtige Verbindungshaube könnten natürlich noch drei weitere Stäbe, nämlich ein horizontal rückwärtiger Stab und zwei diagonale rückwärtige Stäbe ange­schlossen werden.

[0011] Die horizontalen Stäbe sind mittels zweier Schraubbolzen, die anderen Stäbe sind mit nur je einem durchgesteckten Schraubbolzen festgeschraubt. Die Grundplatte L kann außer T-förmig oder kreuzförmig auch linear sein.

[0012] Fig. 3 zeigt schematisch einen inneren "Knotenpunkt" mit einer Vielzahl angeschlossener Stäbe in Form eines vielarmigen Kreuzes.

[0013] Genauer betrachtet: Oberhalb einer horizontalen Mittelebene sind vier Knotenhauben X und unterhalb ebenfalls vier Knoten­hauben X miteinander verbunden; jede Knotenhaube "schneidet" eine Ecke aus dem Raum heraus.
Zu diesem achtarmigen Knotenkreuz konvergieren vier digonale obere Stangen M, vier waagerechte Stangen M und vier diagonale untere Stangen M zu einem einzigen, komplexen Knoten"punkt". Wird die Verbindung um 45 oder 90° gedreht, so können Raum­strukturen mit drei, vier, fünfeckigen Modulen realisiert werden, wobei die viereckigen als Quadrat oder Rechteck ausgebildet sein werden.

[0014] Wie besonders Fig. 4 zeigt, sind die Stangen M von Rohren gebildet, deren Enden flachgedrückt sind, und zwar derart, daß zunächst Seitenflügel 5 nach innen eingefaltet und dann von oben und unten flach gedrückt sind. An jedem der beiden Enden jeder Stange M entsteht somit ein Anschlußkopf M1 in in Form eines Quadrates mit wenigstens einer Durchsteck-Bohrung in der Mitte. Diese Anschlußköpfe M1 sind bei einfacher Her­stellung besonders stabil.

Ansprüche

1. Gitterartige Raumstuktur, bestehend aus Stäben und diese verbindenden Knotenelementen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Knotenelement in Form einer Haube (X) mit einem gleichseitig-dreieckigen Mittelteil (D) und drei von dessen Längsseiten abgewindelten, mit je wenigstens einer Bohrung (H) für Schraubbolzen (I) oder dgl. versehenen Anschlußlappen oder -flügeln (A,B,C) ausgebildet ist, wobei die Lappen oder Flügel (A,B,C) (bzw. deren Verlängerungen) vorzugsweise rechtwinklig zueinander stehen und sich in der Ecke eines gemeinsamen (gedachten) Kubus treffen.

2. Gitterartige Raumstruktur nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich zwischen je zwei Anschlußflügeln oder -lappen (A,B,C) je ein Verbindungs-Zwickel (E) erstreckt.

3. Gitterartige Raumstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei oder mehr Knotenelemente (X) mit einer Vielzahl von Stäben (M) auf einem gemeinsamen, linearen, T-förmigen oder kreuzförmigen, ebenen Basiselement (L) aufgebaut sind.

4. Gitterstruktur nach einem der Ansprüche 1 - 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stäbe (M) von Rohren gebildet sind, deren beide Enden von den beiden Seiten her zuerst nach innen einge­faltet und sodann bzw. gleichzeitig von oben und unten zu viereckigen Anschlußköpfen (M1) gepreßt und vorzugsweise mit einer bzw. mit zwei Durchsteckbohrungen versehen sind.

Zeichnung