KNOTENVERBINDUNGSVORRICHTUNG ZUM VERWENDEN EINES ERSTEN PROFILSTABES MIT EINEM ZWEITEN PROFILSTAB, PROFILSTAB FÜR EINE DERARTIGE KNOTENVERBINDUNGSVORRICHTUNG UND TRAGSTRUKTUREINRICHTUNG MIT PROFILSTÄBEN UND KNOTENVERBINDUNGSVORRICHTUNG

Abstract

 Eine Knotenverbindungsvorrichtung (10.1, 10.2) zum Verbinden eines ersten Profilstabs (20) mit einer Längsrichtung (L1) mit einem zweiten Profilstab (30) mit einer Längsrichtung (L2) mit einer ersten Anschlusseinheit (22.1), einer zweiten Anschlusseinheit (32.1), wobei die Längsrichtung (L1) der ersten Anschlusseinheit (22.1) und die Längsrichtung (L2) der zweiten Anschlusseinheit (32.1) in einem vorgegebenen Ebenendrehwinkel (a1) zueinander angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, dass die erste Anschlusseinheit (22.1) eine erste Anschlusskontureinheit und die zweite Anschlusseinheit (32.1) eine zweite Anschlusskontureinheit aufweisen, die so ausgebildet sind, dass die erste und zweite Anschlusskontureinheit formschlüssig aufeinander gefügt werden können, so dass der vorgegebene Ebenendrehwinkel (a1) zwischen den Längsachsen (L1, L2) gebildet wird und Verbindungsmittel vorhanden sind, die die formschlüssig aufeinander gesetzten Anschlusskontureinheiten beziehungsweise Anschlusseinheiten in ihrer Relativposition zueinander fixieren und die Anschlusseinheiten so ausgebildet sind, dass sie bezüglich ihrer jeweiligen Drehposition um einen vorgegebenen Rotationswinkel (b1, c1, b2, c2) in Bezug auf die jeweilige Längsachse (L1, L2) gegenüber dem ersten und/oder zweiten Profilstab (20, 30) gemäß einem vorgebbaren Rotationsdrehwinkel (b1, b2, c1, c2) variabel fixierbar sind, so dass die Anschlussebene gegenüber einer Referenzebene um den Rotationsdrehwinkel geneigt vorhanden ist.

Beschreibung

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Knotenverbindungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Profilstabs mit einer Längsrichtung L1 mit einem zweiten Profilstab mit einer Längsrichtung L2 mit einer ersten Anschlusseinheit, anschließbar an den ersten Profilstab, einer zweiten Anschlusseinheit, anschließbar an den zweiten Profilstab, wobei die erste Anschlusseinheit im Endbereich des anschließbaren ersten Profilstabs und die zweite Anschlusseinheit im Endbereich des anschließbaren zweiten Profilstabs anordenbar sind, die Längsrichtung der Anschlusseinheit und die Längsrichtung der zweiten Anschlusseinheit in einer Anschlussebene liegen und in einem vorgegebenen Ebenendrehwinkel zueinander angeordnet sind.

[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Profilstab, der geeignet ist über eine Knotenverbindungsvorrichtung mit einem weiteren Profilstab verbunden zu werden.

[0003] Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Tragstruktureinrichtung mit derartigen Profilstäben und Knotenverbindungsvorrichtungen.

STAND DER TECHNIK

[0004] Knotenverbindungseinrichtungen zum Verbinden von Profilstäben sind in vielfältiger Art und Weise bekannt.

[0005] Bei Fachwerkträgern wird in Knotenpunkten beispielsweise ein Knotenblech eingesetzt, an das die jeweils anzuschließenden Profilstäbe angeschlossen sind und eine Tragstruktur bilden. Die Tragstruktur ist bei Fachwerkträgern mit Knotenblechen häufig in einer Ebene angeordnet.

[0006] Um auch dreidimensionale Tragstrukturen umsetzen zu können, sind Knotenverbindungsvorrichtungen bekannt, die erlauben, dass Profilstäbe in unterschiedlichen Richtungen im Raum anschließbar sind.

[0007] So sind Systeme bekannt, bei denen die Knotenverbindungsvorrichtung eine zentrale Kugel aufweist, die in einem vorgegebenen Umfangsraster insbesondere 90° Grad- oder 45° Grad-Raster Ausnehmungen mit Innengewinden aufweist, in die entsprechende Profilstäbe mit Außengewinde angeschlossen werden können.

[0008] Dadurch ist die mit einem derartigen System erstellte Tragstruktur hinsichtlich ihrer Dreidimensionalität an die Anschlusswinkel der Knotenverbindungsvorrichtung gekoppelt. Eine Variabilität hinsichtlich der Geometrie einer dreidimensionalen Tragstruktur mit unterschiedlichsten Anschlusswinkeln ist nur eingeschränkt möglich.

[0009] In vielen Fällen ist es jedoch gewünscht, dass eine dreidimensionale Tragstruktur zur Verfügung steht, die hinsichtlich der zu erstellenden dreidimensionalen Tragstruktur variabel ist und vielfältige geometrische Variationen erlaubt.

[0010] In vielen Fällen besteht bei der Erstellung dreidimensionaler Tragstrukturen das Problem, dass selbst bei Konstruktionen, die einen variablen winkelmäßigen Anschluss der Profilstäbe an die Knotenstruktur ermöglichen, nicht die gewünschte Raumstruktur zuverlässig erzeugbar ist, da die einzelnen Profilstäbe in unterschiedlichsten Raumwinkeln an eine Knotenverbindungseinrichtung angeschlossen werden können, so dass es bei der Montage zu fehlerhaften Winkelanschlüssen kommen kann. Diese Anschlussvariabilität kann eine exakte Montage bezüglich der geometrisch geplanten und vorgegebenen Tragstruktur erschweren und ist daher wirtschaftlich nicht effizient umsetzbar und erfordert hochqualifiziertes Montagepersonal.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0011] Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem zugrunde, eine Knotenverbindungsvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die wirtschaftlich herstellbar ist, in einfacher Art und Weise montierbar ist, dabei gewährleistet, dass die gewünschte Tragstruktur sowohl in zwei- als auch in dreidimensionaler Richtung montagetechnisch problemlos umgesetzt werden kann und darüber hinaus eine dauerhaft zuverlässige Funktion gewährleistet. Weiterhin liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem beziehungsweise die Aufgabe zugrunde, einen Profilstab anzugeben, mit dem die Umsetzung zwei- oder dreidimensionaler Tragstrukturen problemlos möglich ist, der eine einfache, sichere und positionsgenaue Montage bezüglich der gewünschten Tragstrukturposition gewährleistet und wirtschaftlich hergestellt und eingesetzt werden kann, beispielsweise im Rahmen eines modularen, einfach zu montierenden Tragsystems.

[0012] Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem zugrunde, eine Tragstruktureinrichtung mit Profilstäben und Knotenverbindungsvorrichtungen der oben genannten Art zur Verfügung zu stellen, die eine einfache und sichere Montage gewährleistet, bezüglich ihrer Geometrie der Tragstruktur variabel ist, eine hohe Tragfestigkeit aufweist und optisch ansprechend umgesetzt werden kann.

[0013] Die erfindungsgemäße Knotenverbindungsvorrichtung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der von dem unabhängigen Anspruch 1 direkt oder indirekt abhängigen Ansprüchen.

[0014] Die erfindungsgemäße Knotenverbindungsvorrichtung zeichnet sich demgemäß dadurch aus, dass die erste Anschlusseinheit eine erste Anschlusskontureinheit und die zweite Anschlusseinheit eine zweite Anschlusskontureinheit aufweisen, die so ausgebildet sind, dass die erste und zweite Anschlusskontureinheit formschlüssig aufeinander gefügt werden können, so dass der vorgegebene Ebenendrehwinkel zwischen den Längsachsen gebildet wird und Verbindungs-mittel vorhanden sind, die die formschlüssig aufeinander gesetzten Anschlusskontureinheiten beziehungsweise Anschlusseinheiten in ihrer Relativposition zueinander fixieren und die Anschlusseinheiten so ausgebildet sind, dass sie bezüglich ihrer jeweiligen Drehposition um einen vorgegebenen Rotationswinkel in Bezug auf die jeweilige Längsachse gegenüber dem ersten und / oder zweiten Profilstab gemäß einem vorgebbaren Rotationsdrehwinkel variabel fixierbar sind, so dass die Anschlussebene gegenüber einer Referenzebene um den Rotationsdrehwinkel geneigt vorhanden ist.

[0015] Durch die spiegelbildliche Ausbildung der ersten und zweiten Anschlusskontureinheit ist bei der Montage gewährleistet, dass jeweils benachbarte Anschlusseinheiten genau in dem gewünschten Anschluss oder ebenen Drehwinkel zueinander angeordnet sind, da bedingt durch den gegebenen Formschluss die beiden Anschlusseinheiten nur in dem vorgegebenen ebenen Drehwinkel aneinander formschlüssig gefügt werden können, wobei gleichzeitig die einsetzbaren Verbindungsmittel diese gewünschte Relativposition der Anschlusseinheiten zueinander fixieren. Dadurch, dass die Anschlusseinheiten gegenüber dem ersten beziehungsweise zweiten Profilstab in ihrer jeweiligen Drehposition variabel fixierbar sind, lässt sich jede gewünschte dreidimensionale Raumstruktur in Verbindung mit den anzuschließenden Profilstäben erzeugen.

[0016] Eine besonders bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Knotenverbindungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die erste und zweite Anschlusseinheit jeweils als Vollprofil im Querschnitt ausgebildet sind, die erste Anschlusskontureinheit der ersten Anschlusseinheit in ihrem Endbereich eine erste Stufenausnehmung mit einer ersten Stirnwand und einer ersten Auflagefläche und eine in Längsrichtung anschließende höhenversetzte zweite Stufenausnehmung mit einer zweiten Stirnwand und einer zweiten Auflagefläche und eine an die zweite Stufenausnehmung in Längsrichtung anschließende dritte Stirnwand aufweist, die zweite Stirnwand der zweiten Stufenausnehmung eben ausgebildet ist und senkrecht zur Anschlussebene verläuft und in einem Winkel zur Längsachse des ersten Profilstabs angeordnet ist, der der halben Größe des Ebenendrehwinkels entspricht, und die zweite Anschlusskontureinheit spiegelbildlich zur Anschlussebene wie die erste Anschlusskontureinheit ausgebildet ist, wobei im Verbindungszustand die erste und zweite Auflagefläche aufeinanderliegen und die zweiten Stirnwände gegen Drehung in der Anschlussebene formschlüssig aneinanderliegen, so dass die Längsrichtungen in dem Ebenendrehwinkel zueinander angeordnet sind.

[0017] Dadurch, dass die erste und zweite Anschlusseinheit jeweils als Vollprofilquerschnitt ausgebildet sind, ist es problemlos möglich, die erste und zweite Anschlusskontureinheit beispielsweise durch eine entsprechend programmierte CNC-Maschine herzustellen, die auf die aufzufräsende individuelle Geometrie der Anschlusseinheiten mit ihren Stufenausnehmungen jeweils problemlos einstellbar ist.

[0018] Erfindungsgemäß wird in einem ersten Schritt die Geometrie der dreidimensionalen Raumstruktur rechnerisch erzeugt und die entsprechenden ebenen Drehwinkel und Rotationsdrehwinkel berechnet. Dann werden die Anschlusseinheiten entsprechend den geometrischen Vorgaben aus dem Vollprofil heraus gebildet, wobei die erste und zweite Anschlusseinheit bedingt durch die Geometrie der Anschlusskontureinheiten nur in dem jeweils vorgegebenen Knotenpunkt der Knotenverbindungsvorrichtung formschlüssig aufeinander gesetzt werden können und miteinander verbunden werden können.

[0019] Die Verbindung der ersten Anschlusseinheit mit der zweiten Anschlusseinheit wird bevorzugt als Schraub-, Bolzen-, Splint- oder Klebekonstruktion ausgebildet.

[0020] Eine besonders bevorzugte vorteilhafte Ausgestaltung, die eine einfache Montage, eine hohe Tragfähigkeit und eine dauerhaft zuverlässige Funktion gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Anschlusseinheit und die zweite Anschlusseinheit jeweils eine durchgehende erste / zweite Ausnehmung aufweist, die im montierten Zustand eine kongruent durchgehende Ausnehmung bilden, durch die hindurch eine Schraub-, Bolzen- oder Splintverbindung anbringbar ist oder angebracht ist.

[0021] Um einfache Anschlussmöglichkeiten zu gewährleisten zeichnet sich eine vorteilhafte Ausgestaltung dadurch aus, dass die erste und / oder zweite Ausnehmung ein Innengewinde aufweist.

[0022] Eine bezüglich einer kompakten Anschlussgeometrie besonders vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Stirnwand der ersten Stufenausnehmung eine konkave Umfangskontur aufweist. In die selbe Richtung geht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung, die sich dadurch auszeichnet, dass die Stirnwand eine konvexe Umfangskontur aufweist.

[0023] Bezüglich der Variabilität einer zu erstellenden dreidimensionalen Tragstruktur zeichnet sich eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Knotenverbindungsvorrichtung dadurch aus, dass die erste und zweite Anschlusseinheit in dem der ersten/ zweiten Anschlusskontureinheit gegenüberliegenden Endbereich zumindest eine durchgehende Anschlussausnehmung aufweist, die im Querschnitt gesehen um den Rotationswinkel geneigt zur Anschlussebene verläuft und die vorgegebene Drehposition der Anschlussebene zur Referenzebene bezüglich des Anschlusses zum ersten beziehungsweise zweiten Profilstab instellt, und über die der erste beziehungsweise zweite Profilstab anschliessbar ist.

[0024] Bevorzugt weist dabei die durchgehende Ausnehmung ein Innengewinde auf, wodurch es ermöglicht wird, dass der anzuschließende Profilstab mit einer entsprechend kongruent anzuordnenden Profilstabausnehmung über eine Schraubverbindung in klar definierter Position zur Erzeugung der dreidimensionalen Struktur anschließbar ist.

[0025] Der erfindungsgemäße Profilstab zeichnet sich dadurch aus, dass der Profilstab in seinen gegenüberliegenden Endbereichen jeweils eine erste Anschlusseinheit oder zweite Anschlusseinheit aufweist, die die Umsetzung einer Knotenverbindungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche zum Anschluss benachbarter Profilstäbe ermöglicht.

[0026] Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung, die eine wirtschaftliche Herstellung erlaubt, montagetechnisch große Vorteile hat und eine dauerhaft zuverlässige Funktion gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, dass der Profilstab als Hohlprofilstab ausgebildet ist, die erste und zweite Anschlusseinheit als separates Bauteil ausgebildet ist und in Längsrichtung im Endbereich in das Innere des Hohlprofilstabs bereichsweise eingeschoben vorhanden ist und in einer Drehposition in dem jeweiligen Rotationswinkel zwischen Anschlussebene und Referenzebene fixiert sind.

[0027] Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft hinsichtlich einer einfachen Montage zur Umsetzung der geforderten dreidimensionalen Tragstruktur herausgestellt, einen Profilstab einzusetzen, der sich dadurch auszeichnet, dass der Profilstab in seinem Endbereich zumindest eine Profilstabausnehmung aufweist, die durch Dehnung mit der Anschlussausnehmung der Anschlusseinheit in kongruente Position bringar ist und über ein Verbindungsmittel fixierbar ist. Erfindungsgemäß ist der Profilstab so ausgebildet, dass beliebige Flächenfüllungselemente angeschlossen werden können, die im Rahmen der dreidimensionalen Tragstruktur eine im Ergebnis geschlossene Oberfläche bilden.

[0028] Bevorzugt werden zur Oberflächenbildung flexible Textilstrukturen eingesetzt.

[0029] Bezüglich des Anschlusses dieser Textilstrukturen zeichnet sich eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Profilstabs dadurch aus, dass der Profilstab außenseitig zumindest eine in Längsrichtung verlaufende Kedernut aufweist, an die entsprechende Flächenelemente mit Kederschiene anschließbar sind.

[0030] Die erfindungsgemäße Tragstruktureinrichtung mit Profilstäben und Knotenverbindungseinrichtungen der vorstehenden Art, zeichnen sich dadurch aus, dass eine Vielzahl von Profilstäben vorhanden sind, wobei benachbarte Profilstäbe an einem Knotenpunkt jeweils unter einem vorgegebenen Ebenenwinkel zueinander in einer Anschlussebene angeordnet sind und die Anschlussebene um einen vorgegebenen Rotationswinkel zu einer Referenzebene vorhanden ist, so dass eine dreidimensionale Tragstruktur ausgebildet wird.

[0031] Zur Erzeugung einer geschlossenen Oberfläche sind bevorzugt zwischen den Profilstäben Füllungselemente vorhanden, die gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sich dadurch auszeichnen, dass die Füllungselemente als textile Membranelemente, insbesondere aus PTFE, ausgebildet sind, die an die jeweils berandeten Bereiche, die durch die Profilstäbe gebildet werden, angeschlossen sind und räumlich gekrümmte oder ebene Oberflächen aufweisen.

[0032] Es ist auch möglich, aus den Tragstruktureinrichtungen mit den jeweiligen Profilstäben und Knotenverbindungseinrichtungen ein modulares System aufzubauen, das je nach gewünschtem Einsatzfall aus mehreren aneinander geführten Tragstruktureinrichtungen der oben genannten Art besteht.

[0033] Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, die einzelnen Tragstruktureinrichtungen zum Erzeugen einer komplexen Tragstrukturvorrichtung mit hoher Stabilität durch zusätzliche Tragstrukturelemente an die die einzelnen Stragstruktureinrichtungen anschließbar sind, zu ergänzen.

[0034] Dadurch können hoch variable Tragstrukturvorrichtungen hinsichtlich der gewünschten Geometrie umgesetzt werden, die eine dauerhaft zuverlässige Funktion gewährleisten, einfach montierbar sind, ein optisch ansprechendes Äußeres bieten und an die jeweilige Einsatzsituation bezüglich der gewünschten Geometrie anpassbar sind. Die Tragstrukturen können beispielsweise als Pavillon, Messestand, Fassadenverkleidung oder dergleichen ausgebildet sein.

[0035] Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Knotenverbindungsvorrichtung beziehungsweise des erfindungsgemäßen Profilstabes beziehungsweise der erfindungsgemäßen Tragstruktureinrichtung besteht darin, dass diese nach dem die gewünschte dreidimensionale Geometrie des zu erstellenden Tragwerks festgelegt worden ist, die einzelnen Elemente der Knotenverbindungsvorrichtung so ausgestaltet sind, dass sie einerseits im Rahmen eines einfachen CNC-Fertigungsprozesses der jeweiligen Geometrie anpassbar sind und damit aufgrund ihrer Geometrie gewährleisten, dass die Profilstäbe in ihrer jeweiligen Position im Knotenbereich exakt positionierbar und verbindbar sind, so dass eine einfache und sichere Montage gewährleistet werden kann. Bevorzugt werden die Anschlusseinheiten der Knotenverbindungsvorrichtung betreffend des jeweiligen individuellen Knotenpunktes mit der gewünschten Geometrie entsprechend optisch gekennzeichnet, so dass nur die zu diesem Knotenpunkt passenden Anschlusseinheiten formschlüssig aufeinander gefügt werden können, so dass im Ergebnis die gewünschte dreidimensionale Tragstruktur exakt montiert werden kann.

[0036] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner angegebenen Merkmalen sowie den nachstehenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen.

[0037] Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

[0038] Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

stark schematisierte Darstellung einer dreidimensionalen Tragstruktureinrichtung gebildet aus Profilstäben, die mit Profilstäben und durch Knotenverbindungsvorrichtungen im Knotenpunkt gebildet werden, wobei zwischen den Profilstäben eine dreidimensionale Struktur vorhanden ist,

Fig. 2

perspektivische Detaildarstellung eines Profilstabes mit zwei jeweils im Endbereich anschließenden Profilstäben mittels einer Knotenverbindungsvorrichtung,

Fig. 3

schematische Draufsicht auf eine erste Anschlusseinheit eines Profilstabes mit Anschlusskontureinheiten,

Fig. 4a, b, c

schematische Detaildarstellung der Ansicht a, des Schnittes bb und der Ansicht e gemäß Fig. 3,

Fig. 5

schematische Draufsicht auf eine erste Anschlusseinheit eines Profilstabes mit Anschlusskontureinheiten, die spiegelbildlich zur Anschlusseinheit gemäß Fig. 3 ausgebildet ist,

Fig. 6a, b, c

schematische Darstellung der Ansicht c, Schnitt dd und Ansicht f gemäß Fig. 5,

Fig. 7

schematische Draufsicht auf eine Knotenverbindungsvorrichtung mit einem vorgegebenen Ebendrehwinkel a,

Fig. 8

schematische Explosions-Perspektivdarstellung des Endbereichs zweier Anschlusseinheiten,

Fig. 9

schematische Perspektivdarstellung des Endbereichs zweier Anschlusseinheiten, die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind,

Fig. 10

schematische Perspektivdarstellung einer Anschlusseinheit gemäß Fig. 9 mit Darstellung der Längsrichtung,

Fig. 11

schematische Perspektivdarstellung einer Anschlusseinheit gemäß Fig. 8 mit Darstellung der Längsrichtung,

Fig. 12

schematische Perspektivdarstellung einer Knotenverbindungsvorrichtung mit angeschlossenen Profilstäben,

Fig. 13

schematische Draufsicht auf die Darstellung gemäß Fig. 12,

Fig. 14

schematische Ansicht der Darstellung gemäß Fig. 13 in Richtung G und

Fig. 15

stark schematisierte Darstellung einer dreidimensionalen Tragstruktur, erstellt aus Profilstäben mit Knotenverbindungsvorrichtungen im Endbereich.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

[0039] In Fig. 1 ist stark schematisiert ein Ausführungsbeispiel einer Tragstruktureinrichtung 55 dargestellt, die bezüglich des raumfesten orthogonalen Koordinatensystems xyz eine dreidimensionale Tragstruktur aufweist. Die dreidimensionale Tragstruktureinrichtung 55 wird dadurch umgesetzt, dass in deren Randlängsbereich jeweils Profilstäbe 15, 20, 30, 40 vorhanden sind, deren benachbarte Endbereiche jeweils über eine Knotenverbindungsvorrichtung 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 miteinander verbunden sind. Im Bereich der Knotenverbindungsvorrichtungen 10 sind die jeweiligen Profilstäbe 15, 20, 30, 40 in einem vorgegebenen Ebenendrehwinkel a1, a2, a3, a4 angeordnet, wobei diese Ebenendrehwinkel a1, a2, a3 und a4 bezüglich des raumfesten Koordinatensystems xyz in unterschiedlichen Ebenen liegen, so dass die dreidimensionale Tragstruktureinrichtung 55 erzeugt wird. Entlang der jeweiligen Profilstäbe 15, 20, 30, 40 ist ein Membranelement 75 angeschlossen, das beispielhaft als flexibles Textilgewebeelement ausgebildet ist und zwischen den Profilstäben 15, 20, 30, 40 durch entsprechende Ausbildung des Zuschnitts eine entsprechende dreidimensionale Oberfläche der Tragstruktureinrichtung 55 bildet.

[0040] Die xy-Ebene des raumfesten Koordinatensystems wird nachfolgend als horizontale Ebene und die xz- beziehungsweise yz-Ebene wird nachfolgend als vertikale Ebene bezeichnet.

[0041] In Fig. 2 ist stark schematisiert die Anschlusssituation eines ersten Profilstabes 20 dargestellt, der in seinem einen Endbereich mit einem zweiten Profilstab 30 über eine Knotenverbindungsvorrichtung 10.1 verbunden ist und in seinem gegenüberliegenden Endbereich mit einem dritten Profilstab 40 über eine Knotenverbindungsvorrichtung 10.2 verbunden ist. Die Profilstäbe 20, 30, 40 sind bezüglich des raumfesten Koordinatensystems xyz in unterschiedlichsten Ebenen, E1, E2, E3, jeweils in Querschnittsrichtung angeordnet, so dass sich eine dreidimensionale Struktur ergibt.

[0042] In dem in Fig. 2 dem Betrachter zugewandten Endbereich des ersten Profilstabs 20 ist eine erste Anschlusseinheit 22.1 vorhanden, die im Bereich der Knotenverbindungsvorrichtung 10.1 mit einer ersten Anschlusseinheit 32.1 des zweiten Profilstabes 30 gekoppelt ist.

[0043] Die Längsrichtung des ersten Profilstabes 20 ist in Fig. 2 mit L1 bezeichnet und die Längsrichtung des zweiten Profilstabes 30 ist in Fig. 2 mit L2 bezeichnet. Beide Anschlusseinheiten 22.1, 32.1 sind in einem vorgegebenen Ebenendrehwinkel a1 zueinander angeordnet.

[0044] Im gegenüberliegenden Endbereich des ersten Profilstabes 20 ist eine weitere erste Anschlusseinheit 22.2 vorhanden, die mit einer ersten Anschlusseinheit 42.1 des dritten Profilstabes 40 gekoppelt ist. Die Längsrichtung des dritten Profilstabes ist in Fig. 2 mit L3 bezeichnet. Der Ebenenwinkel zwischen der Längsachse L1 und der Längsachse L3 ist mit dem Bezugszeichen a2 dargestellt. Die Querschnittsebene E3 des dritten Profilstabes 40 ist bezüglich des raumfesten Koordinatensystems xyz in einem anderen Winkel bezüglich der Ebenen E1 beziehungsweise E2 des ersten beziehungsweise des zweiten Profilstabes 20, 40 angeordnet. Die Umsetzung der Verbindung des ersten Profilstabes 20 mit dem dritten Profilstab 40 wird somit durch die Knotenverbindungsvorrichtung 10.2 mit der Anschlusseinheit 22.2 des ersten Profilstabes 20 und der Anschlusseinrichtung 42.1 des dritten Profilstabes 30 gewährleistet.

[0045] Die Ausbildung einer dreidimensionalen Tragstruktur wird dadurch gewährleistet, dass neben der Einhaltung der in den jeweiligen Knotenverbindungsvorrichtungen 10.1, 10.2 fest vorgegebenen Ebenendrehwinkel a1, a2 zusätzlich die Möglichkeit besteht, dass die Anschlusseinheiten 22.1, 22.2 beziehungsweise 32.1, 42.1 bezüglich der jeweiligen Längsachse L1, L2 oder L3 variabel drehbar einstellbar sind - je nach geforderter Geometrie - und an den jeweiligen Profilstäben 20, 30, 40 in der gewünschten Drehposition fixierbar sind.

[0046] Dies ist in Fig. 2 angedeutet durch die Drehpfeile b1, b2 bezüglich des ersten Profilstabes 20 und c1 bezüglich des zweiten Profilstabes 30 und c2 bezüglich des dritten Profilstabes 40.

[0047] Mit anderen Worten, die erfindungsgemäßen Anschlusseinheiten 22.1, 32.1, 22.2, 42.1 erlauben, dass die Anschlusseinheiten bezüglich der Drehposition um die entsprechende Längsachse L1, L2, L3 variabel fixierbar sind, so dass die gewünschte dreidimensionale Tragstruktur im Zusammenhang mit der Einhaltung der vorgegebenen Ebenendrehwinkel a1, a2 gewährleistet wird.

[0048] In der Darstellung in Fig. 2 sind die Profilstäbe 20, 30, 40 als Quadratrohrprofile schematisch dargestellt und die Anschlusseinheiten 22.1, 32.1, 22.2, 42.1 in einem Rechteckprofil dargestellt. In einer praktischen Ausgestaltung sind die Anschlusseinheiten als Rundprofile ausgebildet, die in die jeweiligen Endbereiche der Profilstäbe 20, 30, 40 eingeführt werden können und entsprechend der Rotationsdrehwinkel b1, b2, c1, c2 an die jeweils anschließenden Profilstäbe 20, 30, 40 fixierbar anschließbar sind. Wichtig ist, dass die Anschlusseinheiten 22.1, 32.1, 22.2, 42.1 bezüglich der jeweiligen Längsachse L1, L2, L3 des jeweiligen Profilstabes 20, 30, 40 in ihrer jeweiligen Drehposition individuell fixierbar sind, so dass sich insgesamt die Dreidimensionalität der Tragstruktur umsetzen lässt.

[0049] In den Fig. 3 und 4, 5 und 6 sind Ausführungsbeispiele einer ersten Anschlusseinheit 22.1 des ersten Profilstabes 20 beziehungsweise einer ersten Anschlusseinheit 32.1 des zweiten Profilstabes 30 dargestellt, die in Kombination und im Formschluss eine Knotenverbindungsvorrichtung 10.1 bilden.

[0050] Fig. 7 zeigt den formschlüssigen Anschluss der ersten Anschlusseinheit 22.1 des ersten Profilstabes 20 an die erste Anschlusseinheit 32.1 des zweiten Profilstabes 30.

[0051] Die Längsachse L1 der ersten Anschlusseinheit 22.1 des ersten Profilstabes 20 bildet mit der Längsachse L2 der ersten Anschlusseinheit 32.1 des zweiten Profilstabes 30 eine Ebene, wobei die Längsachsen L1, L2 unter einem Ebenendrehwinkel a1 angeordnet sind.

[0052] Die Endbereiche der ersten Anschlusseinheit 22.1 und der ersten Anschlusseinheit 32.1 übergreifen sich formschlüssig, wobei Formschlusskonturen in den Fig. 3, 5, 8, 9, 10 und 11 näher dargestellt sind.

[0053] In Fig. 7 ist der erste Profilstab 20 und der zweite Profilstab 30 gestrichelt dargestellt. Die erste Anschlusseinheit 22.1 ist bereichsweise in das Innere des ersten Profilstabes 20 eingeschoben vorhanden und die zweite Anschlusseinheit 32.1 des zweiten Profilstabes 30 ist in den zweiten Profilstab 30 bereichsweise eingeschoben vorhanden. Beide Anschlusseinheiten 22, 32 sind als im Querschnitt kreisrunde Vollprofile ausgebildet, wobei der Innenhohlraum des ersten und des zweiten Profilstabes jeweils so ausgebildet ist, dass die Anschlusseinheiten 22.1, 32.1 formschlüssig in Längsrichtung L1 beziehungsweise L2 eingeschoben werden können jedoch nach dem Einschieben eine Relativdrehung zwischen Anschlusseinheiten 22.1, 32.1 und ersten Profilstab 20 beziehungsweise zweiten Profilstab 30 um die Längsachse L1 beziehungsweise L2 noch möglich ist.

[0054] Die Fig. 3 zeigt die erste Anschlusseinheit 22.1 der Knotenverbindungsvorrichtung 10.1 gemäß Fig. 7 in einer Untersicht und die Fig. 5 zeigt die erste Anschlusseinheit 32.1 für den zweiten Profilstab 30 in einer Draufsicht.

[0055] Fig. 8 zeigt den Endbereich der ersten Anschlusseinheit 22.1 des ersten Profilstabes 20 und die erste Anschlusseinheit 32.1 des zweiten Profilstabes 30 perspektivisch in einer Explosionsdarstellung.

[0056] Die erste Anschlusseinheit 22.1 weist in ihrem freien Endbereich eine erste Anschlusskontureinheit 24 auf, innerhalb derer eine erste Stufenausnehmung 25 und eine daran in Längsrichtung L2 zum freien Endbereich hin anschließende zweite Stufenausnehmung 26 eingeformt ist.

[0057] Die erste Stufenausnehmung 25 weist eine erste Stirnwand 25.1 und eine an die erste Stirnwand 25.1 unterseitig anschließende erste Auflagefläche 25.2 auf. Die an die erste Auflagefläche 25.2 höhenversetzt anschließende zweite Stufenausnehmung 26 weist eine zweite Stirnwand 26.1 und eine zweite Auflagefläche 26.2 auf. Die zweite Stirnwand 26.1 ist als ebene Fläche ausgebildet, die zur Längsachse L1 in einem Winkel a1/2, das heißt der Hälfte des Ebenendrehwinkels a1 der Knotenverbindungsvorrichtung 10.1, angeordnet ist.

[0058] Die erste Stirnwand 25.1 besitzt eine konkave Krümmung. An der zweiten Stufenausnehmung 26 beziehungsweise an der zweiten Auflagefläche 26.2 ist unterseitig im vorderen Endbereich eine dritte Stirnwand 27 vorhanden, die eine konvexe Kontur aufweist. Die Krümmung der konvexen dritten Stirnwand 27 entspricht im Wesentlichen der Krümmung der konkaven ersten Stirnwand 25.1.

[0059] In Fig. 8 ist für die erste beziehungsweise zweite Anschlusseinheit 22.1, 32.1 ein lokales orthogonales dreidimensionales Koordinatensystem angegeben mit der Längsachse L1, der Querachse Q und der Höhenachse H.

[0060] In der Mitte der zweiten Stirnwand 26.1 ist eine in Höhenrichtung H durchgehende Knotenausnehmung 62 vorhanden, die in ihrem oberen Endbereich einen verbreiterten Durchmesser aufweist. In diese erste Knotenausnehmung 62 ist ein Verbindungsmittel 66 (siehe Fig. 8) einführbar, das als Schraube ausgebildet ist.

[0061] In Fig. 8 ist der Endbereich der ersten Anschlusseinheit 22.1 im oberen Bereich und der Endbereich der ersten Anschlusseinheit 32.1 im unteren Bereich perspektivisch dargestellt.

[0062] Fig. 5 zeigt die Draufsicht auf die erste Anschlusseinheit 32.1 für den zweiten Profilstab 30. Auch bei der ersten Anschlusseinheit 32.1 ist im Endbereich eine Anschlusskontureinheit 34 vorhanden, die spiegelsymetrisch zu der Ebene, die durch die Längsachse L1 beziehungsweise L2 und die Querachse Q gebildet wird, das heißt die zweite Anschlusskontureinheit 34 weist eine spiegelbildliche Kontur mit einer ersten Stufenausnehmung 35 und eine daran in Längsrichtung L2 anschließende zweite Stufenausnehmung 36 auf. Die erste Stufenausnehmung 35 wird durch eine erste, konvex gekrümmte Stirnwand 35.1 und eine daran anschließende in der Ebene L2, Q angeordnete erste Auflagefläche 25.2 gebildet. Die zweite Stufenausnehmung 36 weist eine zweite Stirnwand 36.1 auf, die eben ausgebildet ist und ebenfalls in dem Winkel a1/2 zur Längsachse L2 angeordnet ist.

[0063] An die zweite Stirnwand 36.1 schließt ebenfalls eine in der Ebene L2, Q verlaufende ebene zweite Auflagefläche 36.2 an, die in ihrem vorderen Endbereich durch eine konvex gekrümmte dritte Stirnwand 37 nach unten hin abgeschlossen wird.

[0064] In der Mitte der zweiten Stirnwand 36.1 ist weiterhin eine in Höhenrichtung H durchgehende Knotenausnehmung 64 vorhanden, die ein Innengewinde aufweist.

[0065] Im montierten Zustand ist die Knotenausnehmung 62 der ersten Anschlusseinheit 22.1 und die Knotenausnehmung 64 der zweiten Anschlusseinheit 32.1 kongruent in Höhenrichtung H übereinander angeordnet, so dass beide Anschlusseinheiten 22.1, 32.1 über das Verbindungsmittel 66, nämlich eine Schraube, miteinander fest verbunden werden können. Alternativ kann auf die Ausnehmungen 62, 64 verzichtet werden und es kann eine Klebeverbindung eingesetzt werden.

[0066] Durch die beschriebene Ausbildung der Anschlusskontureinheiten 24.1, 34.1 können beide Anschlusseinheiten 22.1, 32.1 innerhalb der Knotenverbindungsvorrichtung 10.1 problemlos formschlüssig aufeinander gesetzt werden, wobei in diesem Formschlusszustand die erste Auflagefläche 25.2 auf der ersten Auflagefläche 35.2 aufliegt, die zweite Auflagefläche 26.2 auf der zweiten Auflagefläche 36.2 aufliegt und die zweite Stirnwand 26.1 an der zweiten Stirnwand 36.1 anliegt, wodurch sichergestellt ist, dass beide Anschlusseinheiten 22.1, 32.1 in dem geforderten Ebenenwinkel a1 angeordnet sind.

[0067] Durch die spiegelbildliche Ausbildung der Anschlusskontureinheiten 24.1, 34.1 wird bei der Montage ein Formschluss erzwungen, der gewährleistet, dass immer der jeweils gewünschte Ebenendrehwinkel a1 zwischen den Längsachsen L1 und L2 vorhanden ist. Nach dem Aufeinanderfügen der beiden Anschlusseinheiten 22.1, 32.1 im Rahmen der Knotenverbindungsvorrichtung 10.1 bei der Montage wird daran anschließend das Verbindungsmittel 66 eingeschraubt und damit die Verbindung in ihrer endgültigen Lage gesichert.

[0068] Bevorzugt werden die Anschlusseinheiten 22.1, 32.1, die eine vorgegebene Knotenverbindungsvorrichtung 10.1 für einen vorgegebenen Ebenendrehwinkel a1 sicherstellen, noch mit einer optischen Kennung versehen, so dass bei der Montage jeweils zueinander passende Anschlusseinheiten 22.1, 32.1 bezüglich der jeweils vorliegenden Ebenendrehwinkel a1 unverwechselbar montiert werden können.

[0069] Durch die beschriebene Ausgestaltung der Anschlusskontureinheiten 24 beziehungsweise 34 ist somit immer gewährleistet, dass eine formschlüssige Verbindung im Rahmen einer Knotenverbindungsvorrichtung 10.1 mit dem zugehörigen Ebenendrehwinkel a1 gewährleistet ist.

[0070] Bezüglich der dreidimensionalen Ausrichtung eines Tragsystems weisen nunmehr die Anschlusseinheiten in dem dem Knotenbereich gegenüberliegenden Endbereich in Querschnittsebene verlaufende zentral durch die Längsachse L1 beziehungsweise L2 durchgehende Anschlussausnehmungen 60.1, 60.2 auf, die bezüglich ihres Rotationsdrehwinkels b1, c1 zur Ebene L1Q beziehungsweise L2Q den jeweiligen Vorgaben bei der Berechnung der Geometrie der dreidimensionalen Struktur entsprechen.

[0071] Die Endbereiche der Profilstäbe 20, 30 weisen zumindest eine, im Ausführungsbeispiel zwei, in Längsrichtung L1, L2 beabstandet außenseitig angeordnete Profilstabausnehmungen 68 auf. Diese Profilstabausnehmungen 68 sind bei jedem Profilstab 20, 30 an einer fest vorgegebenen Umfangsposition angeordnet. Die anzuschließenden Profilstäbe 20, 30 weisen jeweils in ihrem Endbereich zumindest eine, im Ausführungsbeispiel zwei, in Längsrichtung L1 beabstandete Profilstabausnehmungen 68 auf, die in einem vorgegebenen Rotationsdrehwinkel b1, c1 zur Höhenachse H angeordnet sind. Beim Anschluss der ersten Anschlusseinheiten 22.1 beziehungsweise 32.1 an die jeweiligen Profilstäbe 20 beziehungsweise 30 ist somit die relative Drehposition des anzuschließenden Profilstabes 20, 30 durch den Rotationsdrehwinkel b1 beziehungsweise c1 vorgegeben, wobei die Profilstäbe 20, 30 bei der Montage jeweils so weit um die Rotationsdrehwinkel b1, c1 gedreht werden, bis die Profilstabausnehmungen 68 und die Anschlussausnehmung 60.1 beziehungsweise 60.2 kongruent angeordnet sind. Dann wird über die Profilstabausnehmungen 68 und die Anschlussausnehmungen 60.1, 60.2 der jeweilige Profilstab 20 beziehungsweise 30 an der jeweiligen Anschlusseinheit 22.1 beziehungsweise 32.1 fixiert, beispielsweise durch eine Schraubverbindung. Damit ist die Knotenverbindungsvorrichtung 10.1 mit den angeschlossenen Profilstäben 20, 30 in der vorgegebenen Raumposition bezüglich des Verlaufs der Längsachsen L1, L2 exakt positioniert.

[0072] Die durchgehenden Anschlussausnehmungen 60.1 beziehungsweise 60.2 sind beispielhaft in Fig. 4b mit dem Rotationsdrehwinkel b1 bezüglich der ersten Anschlusseinheit 22.1 und in Fig. 6b mit dem Rotationsdrehwinkel c1 bezüglich der Anschlusseinheit 32.1 schematisch dargestellt.

[0073] In Fig. 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Knotenverbindungsvorrichtung 10.2 dargestellt, mit einer ersten Anschlusseinheit 22.2 des ersten Profilstabes 20 und einer ersten Anschlusseinheit 32.2 des zweiten Profilstabes 30, die sich von der Darstellung in Fig. 8 dadurch unterscheidet, dass der Ebenendrehwinkel a1 90° Grad beträgt, während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 der Ebenendrehwinkel a1 größer als 90° Grad ausgebildet ist. Gleiche Bauteile tragen dasselbe Bezugszeichen und werden nicht nochmals erläutert. Ein Unterschied zu der Konstruktion gemäß Fig. 8 besteht weiterhin darin, dass die dritte Stirnwand 27 der ersten Anschlusseinheit 22 und die dritte Stirnwand 37 der ersten Anschlusseinheit 30 keine gekrümmte sondern eine ebene Kontur aufweisen, die senkrecht zur Längsrichtung L1 beziehungsweise L2 angeordnet ist.

[0074] Die Fig. 12 zeigt eine perspektivische Detailansicht einer Knotenverbindungseinrichtung 10.1 mit angeschlossenen Profilstäben 20, 30. Es sind die Profilstabausnehmungen 68 dargestellt, die bei jedem Profilstab zentral mittig zur jeweiligen Längsrichtung vorhanden sind. Diese Profilstabausnehmungen 68 werden bei der Montage zur Einstellung des jeweiligen Rotationsdrehwinkels b1, c1 mit den Anschlussausnehmungen 60.1 beziehungsweise 60.2 der Anschlusseinheiten 22.1 beziehungsweise 32.2 durch entsprechende Drehung um die Längsachsen L1, L2 kongruent angeordnet und anschließend wird über ein Verbindungsmittel eine Fixierung in dieser Drehposition relativ zu der jeweiligen Längsachse L1, L2 vorgenommen.

[0075] Wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 ersichtlich, sind die Profilstäbe, insbesondere dargestellte erste Profilstab 20 und zweite Profilstab 30 als quadratisches Rohrprofil ausgebildet, das bevorzugt als Aluminiumpressstrangprofil ausgebildet ist. Der Innenhohlraum der Strangpressprofile ist dabei so ausgebildet, dass die Anschlusseinheiten 22.1 beziehungsweise 32.1 bezüglich der jeweiligen Längsrichtung L1 beziehungsweise L2 in Querschnittsebene jeweils formschlüssig fixiert, jedoch in Längsrichtung L1 beziehungsweise L2 eingeschoben werden können und im Montagezustand nach dem Einschieben durch entsprechende Drehung der Profilstäbe 20, 30 die Profilstabausnehmungen 68 mit den jeweiligen Knotenausnehmungen 62 beziehungsweise 64 in fluchtende Positionen gebracht werden können. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 weisen die Profilstäbe 20, 30 jeweils im Eckbereich ihrer Querschnittskontur eine Kedernut 70 auf, in die eine Kederschiene eines jeweils anzuschließenden Membranelements 75 einführbar ist. Die Profilstäbe 20, 30 können in nicht dargestellter Art und Weise auch weitere Anschlussmöglichkeiten für weitere anzuschließende Füllungselemente aufweisen. Insbesondere kann der Anschluss von weiteren Füllungselementen beispielsweise geschraubt, genietet oder geklebt sein.

[0076] In Fig. 15 ist stark abstrahiert eine dreidimensionale Tragstrukturvorrichtung 58 dargestellt, die aus unterschiedlichen Tragstruktureinrichtungen 55, beispielhaft in Fig. 1 dargestellt, hergestellt ist. Die erfindungsgemäße Tragstruktureinrichtung 55 weist dabei Knotenverbindungsvorrichtungen 10 auf, an denen jeweils zwei Profilstäbe 20, 30 mittels einer Knotenverbindungsvorrichtung 10 miteinander verbunden werden. Falls nun die Tragstrukturvorrichtung 58 derart komplex ist, dass an einem Knotenpunkt mehrere Tragstruktureinrichtungen 55 aneinander stoßen, so können in Fig. 15 stark schematisiert, beispielhaft gestrichelt dargestellte zusätzliche Stabilisierungsträger 59 eingesetzt werden, die eine Verbindung der Tragstruktureinrichtungen 55 auch in einem komplexen Knotenpunkt gewährleisten. Besonders vorteilhaft ist, dass einzelne Tragstruktureinrichtungen 55 mit dem erfindungsgemäßen System in einer dreidimensionalen Tragstruktur, je nach Geometrie auch mehrfach identisch, erstellt werden können und einfach montiert werden können, wobei dann diese Elemente der Tragstruktureinrichtung 55 in Bezug auf eine Gesamttragstrukturvorrichtung 58 problemlos zusammengefügt werden können, in dem zusätzliche Tragprofile (Stabilisierungsträger 59) eingesetzt werden, an denen die Tragstruktureinrichtungen 55 jeweils angeschlossen und montiert werden.

[0077] Bevorzugt werden zwischen den durch die Profilstäbe in Verbindung mit den Knotenverbindungsvorrichtungen erzeugten dreidimensionalen Strukturen textile Gewebe als Füllungselemente eingesetzt, die eine Anpassung an die gewünschte dreidimensionale Raumstruktur problemlos gewährleisten, optisch ansprechend ausgebildet werden können und gleichzeitig eine dauerhafte zuverlässige Funktion gewährleisten. Zusätzlich können zwischen den Knotenverbindungsvorrichtungen beziehungsweise den Profilstäben noch Spannprofilelemente eingesetzt werden, die eine Spannung auf das eingesetzte und verwendete Gewebematerial bewirken und einer Faltenbildung entgegenwirken.

[0078] Bei der Herstellung dreidimensionaler Tragstrukturen 58 unter Anwendung der erfindungsgemäßen Knotenverbindungsvorrichtungen 10 beziehungsweise der Profilstäbe 20, 30, 40 beziehungsweise der Tragstruktureinrichtungen 55 wird bevorzugt folgendes Verfahren angewandt:
Es wird die geometrische Struktur der dreidimensionalen Tragstruktur 58 ermittelt und die jeweiligen Ebenendrehwinkel a1, a2, etc. zwischen anschließenden Profilstäben 20, 30, etc. und die Rotationsdrehwinkel b1, c1, etc. werden rechnerisch festgelegt und bestimmt.

[0079] Daran anschließend wird für jeden Knotenpunkt die jeweilige Geometrie der ersten Anschlusseinheit 22.1 mit ihrer Anschlusskontureinheit 24 mit Stufenausnehmungen 25, 26 für den jeweiligen ersten Profilstab 20 und der zweiten Anschlusseinheit 32.1 mit ihrer entsprechenden Anschlusskontureinheit 34 mit Stufenausnehmungen 35, 36 für den jeweiligen zweiten Profilstab 30 ermittelt. Diese individuellen geometrischen Daten werden beispielsweise einer CNC-Fräsmaschine zur Verfügung gestellt, die dann die entsprechende Anschlusskontureinheit 24 beziehungsweise 34 für jede Knotenverbindungsvorrichtung 10.1 individuell anfertigt beziehungsweise fräst. Des Weiteren werden im Hinblick auf die dreidimensionale Anordnung der Profilstäbe 20, 30 die Rotationsdrehwinkel b1, c1 ausgewertet und entsprechende Anschlussausnehmungen 60.1, 60.2 in die Anschlusseinheiten 22.1, 32.1 eingeformt und beispielsweise als individueller Knotenpunkt optisch markiert. Dadurch ist gewährleistet, dass sämtliche Knotenverbindungsvorrichtungen 10 in der vorbestimmten Art und Weise formschlüssig miteinander verbunden und anschließend fixiert werden können.

[0080] Während der Montage der dreidimensionalen Struktur 55 muss nach dem Herstellen der Knotenverbindung 10 noch die jeweilige räumliche Position der anzuschließenden Profilstäbe 20, 30 bezüglich der Rotationspositionen b1, c1 zur Längsachse L1, L2 ausgerichtet werden. Dies ist problemlos möglich, in dem die Anschlussausnehmungen 60.1, 60.2 der Anschlusseinheiten 22.1, 32.1 mit den Profilstabausnehmungen 68 der Profilstäbe 20, 30 durch Drehung der Anschlusseinheiten 22.1, 32.1 um die jeweilige Längsachse L1, L2 innerhalb der Profilstäbe 20, 30 zur Kongruenz gebracht werden und anschließend über Verbindungsmittel fixiert werden.

Ansprüche

1. Knotenverbindungsvorrichtung (10.1, 10.2) zum Verbinden eines ersten Profilstabs (20) mit einer Längsrichtung (L1) mit einem zweiten Profilstab (30) mit einer Längsrichtung (L2) mit

- einer ersten Anschlusseinheit (22.1), anschließbar an den ersten Profilstab (20),

- einer zweiten Anschlusseinheit (32.1), anschließbar an den zweiten Profilstab (30),

- wobei die erste Anschlusseinheit (22.1) im Endbereich des anschließbaren ersten Profilstabs (20) und die zweite Anschlusseinheit (32.1) im Endbereich des anschließbaren zweiten Profilstabs (30) anordenbar sind, die Längsrichtung (L1) der Anschlusseinheit (22.1) und die Längsrichtung (L2) der zweiten Anschlusseinheit (32.1) in einer Anschlussebene liegen und in einem vorgegebenen Ebenendrehwinkel (a1) zueinander angeordnet sind,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- die erste Anschlusseinheit (22.1) eine erste Anschlusskontureinheit (24) und die zweite Anschlusseinheit (32.1) eine zweite Anschlusskontureinheit (34) aufweisen, die so ausgebildet sind, dass die erste und zweite Anschlusskontureinheit (24, 34) formschlüssig aufeinander gefügt werden können, so dass der vorgegebene Ebenendrehwinkel (a1) zwischen den Längsachsen (L1, L2) gebildet wird und

- Verbindungsmittel vorhanden sind, die die formschlüssig aufeinander gesetzten Anschlusskontureinheiten (24, 34) beziehungsweise Anschlusseinheiten (22, 32) in ihrer Relativposition zueinander fixieren und

- die Anschlusseinheiten (22, 32) so ausgebildet sind, dass sie bezüglich ihrer jeweiligen Drehposition um einen vorgegebenen Rotationswinkel (b1, c1, b2, c2) in Bezug auf die jeweilige Längsachse (L1, L2) gegenüber dem ersten und/ oder zweiten Profilstab (20, 30) gemäß einem vorgebbaren Rotationsdrehwinkel (b1, b2, c1, c2) variabel fixierbar sind, so dass die Anschlussebene gegenüber einer Referenzebene um den Rotationsdrehwinkel (b1, c1, b2, c2) geneigt vorhanden ist.

2. Knotenverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- die erste und zweite Anschlusseinheit (22.1, 32.1) jeweils als Vollprofil im Querschnitt ausgebildet sind,

- die erste Anschlusskontureinheit (24) der ersten Anschlusseinheit (22.1) in ihrem Endbereich eine erste Stufenausnehmung (25) mit einer ersten Stirnwand (25.1) und einer ersten Auflagefläche (25.2) und eine in Längsrichtung (L1) anschließende höhenversetzte zweite Stufenausnehmung (26) mit einer zweiten Stirnwand (26.1) und einer zweiten Auflagefläche (26.2) und eine an die zweite Stufenausnehmung (26) in Längsrichtung (L1) anschließende dritte Stirnwand (27) aufweist,

- die zweite Stirnwand (26.1) der zweiten Stufenausnehmung (26) eben ausgebildet ist und senkrecht zur Anschlussebene verläuft und in einem Winkel (a1/2) zur Längsachse (L1) des ersten Profilstabs (20) angeordnet ist, der der halben Größe des Ebenendrehwinkels (a1) entspricht, und

- die zweite Anschlusskontureinheit (34) spiegelbildlich zur Anschlussebene wie die erste Anschlusskontureinheit (24) ausgebildet ist,

- wobei im Verbindungszustand die erste und zweite Auflagefläche (25.2, 26.2) aufeinanderliegen und die zweiten Stirnwände (26.1) gegen Drehung in der Anschlussebene formschlüssig aneinanderliegen, so dass die Längsrichtungen (L1, L2) in dem Ebenendrehwinkel (a1) zueinander angeordnet sind.

3. Knotenverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- die Verbindung der ersten Anschlusseinheit (22.1) mit der zweiten Anschlusseinheit (32.1) als Schraub-, Bolzen-, Splint- oder Klebekonstruktion ausgebildet ist.

4. Knotenverbindungsvorrichtung nach Anspruch 3,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- die erste Anschlusseinheit (22.1) und die zweite Anschlusseinheit (32.1) jeweils eine durchgehende erste/ zweite Ausnehmung (50.1, 50.2) aufweist, die im montierten Zustand eine kongruent durchgehende Ausnehmung bilden, durch die hindurch eine Schraub-, Bolzen- oder Splintverbindung anbringbar ist oder angebracht ist.

5. Knotenverbindungsvorrichtung nach Anspruch 4,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- die erste und/oder zweite Ausnehmung (50.1, 50.2) ein Innengewinde aufweist.

6. Knotenverbindungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- die erste Stirnwand (25.1) der ersten Stufenausnehmung (25) eine konkave Umfangskontur aufweist.

7. Knotenverbindungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- die dritte Stirnwand (27) eine konvexe Umfangskontur aufweist.

8. Knotenverbindungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- die erste und zweite Anschlusseinheit (22.1, 32.1) in dem der ersten / zweiten Anschlusskontureinheit (24, 34) gegenüberliegenden Endbereich zumindest eine durchgehende Anschlussausnehmung (60) aufweist, die im Querschnitt gesehen um den Rotationswinkel (b1, c1) geneigt zur Anschlussebene verläuft und die vorgegebene Drehposition der Anschlussebene zur Referenzebene bezüglich des Anschlusses zum ersten beziehungsweise zweiten Profilstab (20, 30) einstellt, und über die der erste beziehungsweise zweite Profilstab (20, 30) anschliessbar ist.

9. Knotenverbindungsvorrichtung nach Anspruch 8,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- die durchgehende Ausnehmung (60) ein Innengewinde aufweist.

10. Profilstab (20, 30, 40) mit einer Längsrichtung (L1, L2, L3),

- dadurch gekennzeichnet, dass

- der Profilstab (20) in seinen gegenüberliegenden Endbereichen jeweils eine erste Anschlusseinheit (24) oder zweite Anschlusseinheit (34) aufweist, die die Umsetzung einer Knotenverbindungseinrichtung (10.1, 10.2) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche zum Anschluss benachbarter Profilstäbe (30, 40) ermöglicht.

11. Profilstab nach Anspruch 10,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- der Profilstab (20, 30, 40) als Hohlprofilstab ausgebildet ist,

- die erste und zweite Anschlusseinheit (22.1, 32.1) als separates Bauteil ausgebildet ist und in Längsrichtung (L1, L2) im Endbereich in das Innere des Hohlprofilstabs bereichsweise eingeschoben vorhanden ist und in einer Drehposition in dem jeweiligen Rotationswinkel (b1, c1) zwischen Anschlussebene und Referenzebene fixiert sind.

12. Profilstab nach Anspruch 11,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- der Profilstab (20, 30, 40) in seinem Endbereich zumindest eine Profilstabausnehmung aufweist, die durch Dehnung mit der Anschlussausnehmung (60) der Anschlusseinheit (22.1, 32.1) in kongruente Position bringar ist und über ein Verbindungsmittel fixierbar ist.

13. Profilstab nach Anspruch 10 oder 11,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- der Profilstab (20) außenseitig zumindest eine in Längsrichtung (L1) verlaufende Kedernut (70) aufweist.

14. Tragstruktureinrichtung (55) mit Profilstäben (20, 30, 40) und Knotenverbindungsvorrichtungen (10, 10.1, 10.2, 10.3, 10.4) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- eine Vielzahl von Profilstäben (20, 30, 40) vorhanden sind, wobei benachbarte Profilstäbe an einem Knotenpunkt jeweils unter einem vorgegebenen Ebenenwinkel (a1) zueinander in einer Anschlussebene angeordnet sind und die Anschlussebene um einen vorgegebenen Rotationswinkel (b1, c1) zu einer Referenzebene vorhanden ist, so dass eine dreidimensionale Tragstruktur ausgebildet wird.

15. Tragstruktureinrichtung mit Profilstäben und Knotenverbindungsvorrichtungen nach Anspruch 14,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- zwischen den Profilstäben (20, 30, 40) Füllungselemente vorhanden sind.

16. Tragstruktureinrichtung mit Profilstäben und Knotenverbindungseinrichtungen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- die Füllungselemente als textile Membranelemente (75), insbesondere aus PTFE, ausgebildet sind, die an die jeweils berandeten Bereiche, die durch die Profilstäbe (20, 30, 40) gebildet werden, angeschlossen sind und räumlich gekrümmte oder ebene Oberflächen aufweisen.

17. Tragstrukturvorrichtung (58) gebildet durch mehrere miteinander gekoppelte Tragstruktureinrichtungen (55) nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16.

18. Tragstrukturvorrichtung (58) nach Anspruch 17,

- dadurch gekennzeichnet, dass

- die Tragstrukturvorrichtung (58) Stabilisierungsträger (59) aufweist, an die Tragstruktureinrichtungen (55) angeschlossen sind.

Zeichnung