DE102008053205A1 - Geodetic dome, has connections for production of point storage including stud for drilling in latches, where stud is connected with plate and receiving borehole for stud in another gusset plate - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine geodätische Kuppel, bestehend aus einem Traggerüst aus miteinander gekoppelten Streben und aus einer mittels des Traggerüstes aufgespannten Zeltplane.The The invention relates to a geodesic dome consisting of a support frame of coupled struts and from a tarpaulin spanned by means of the supporting frame.
Geodätische
Kuppeln sind kugelförmige Gebilde, die aus Dreiecken gebildet
sind, hier aus den Streben des Traggerüstes zusammengesetzt.
Sie gehen entwicklungsgeschichtlich zurück auf Walther Bauersfeld,
der 1926 mit dem Planetarium der Carl-Zeiss-Werke eine geodätische
Kuppel schuf. Diese Art des Bauens wurde durch den US-Architekten
Richard Buckminster Fuller in den 1940er Jahren weiterentwickelt,
in dem er systematisch räumliche Tragwerkskonstruktionen
untersuchte und neue schuf (u. a.
Geodätische Kuppeln zeichnen sich durch ihre große Stabilität und ihr günstiges Verhältnis von Material zu Volumen aus. Als Lebensraum bieten sie Vorteile die sich durch natürlichere Schallverteilung und Luftzirkulation darstellen. Geodätische Kuppeln bieten ausgezeichnete Hellhörigkeit. Die Kugelform ermöglicht außerdem eine konstante Sonnenbestrahlung während des ganzen Tages sowie die Möglichkeit Fenster nach Belieben zu verteilen.Geodetic Domes are characterized by their great stability and their favorable ratio of material to volume out. As a habitat, they offer benefits that are more natural Represent sound distribution and air circulation. Geodetic Domes offer excellent clairaudience. The spherical shape allows as well as a constant sun exposure during of the whole day as well as the possibility window at will to distribute.
Bei
der Verbindung der das Traggerüst bildenden Streben in
Form von Rohren oder anderen langgestreckten Profilen kommen Knotenelemente mit
Aufnahmehülsen oder Aufnahmeschalen mit einem Abdeckdeckel
zum Einsatz (
Ältere
Schutzrechte beschreiben Verbindungsknotenelemente mit Anschlusslaschen
(
Nachteilig bei diesen Knoten ist die notwendige Einzelverschraubung der Streben mit dem Knoten, was angesichts der Vielzahl von Streben aufwendig ist.adversely at these nodes is the necessary individual screwing the struts with the knot, which lavish in the face of the multitude of struts is.
Eine
Verschraubung von abgeflachten Strebenenden zwischen zwei Flanschblechen
angeordnet, beschreibt die
Ein
weiterer Lösungsvorschlag besteht in der Verwendung von
Streben in Form von an den Enden abgeflachten Rohren mit hakenförmigen
Abkantungen, die in einen Innenring greifen und bei der Montage
umgebogen und zwischen zwei Außentellern verschraubbar
eingespannt werden (
Letztlich
sei noch auf die
Ein derartiger Verbinder ist aufwendig in der Herstellung (Zylinderringe auf Scheibe) und nur für paßgerecht vorbereitete Streben (Ausschnitte in den Schenkeln der U-Profile) geeignet. Die Strebenausschnitte schwächen zusätzlich das Widerstandsmoment des U-Profils deutlich.One Such connector is expensive to manufacture (cylinder rings on disc) and only prepared for passport Struts (cutouts in the legs of the U-profiles) suitable. The Strut cutouts additionally weaken the moment of resistance of the U-profile clearly.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine geodätische Kuppel vorzuschlagen, deren Traggerüst Knotenverbindung aufweist, die kostengünstig sind, eine hohe Stabilität gewährleisten, einen gleichen Grundaufbau aufweisen und die mit einer kleinen Anzahl an Schraubelementen auskommen.task the invention is to propose a geodesic dome, whose support frame has node connection, the cost are to ensure a high stability, one have the same basic structure and those with a small number get by on screwing.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Solved This object is achieved with the features of claim 1, advantageous Embodiments are the subject of the dependent claims.
Bei
einer geodätischen Kuppel mit mindestens einer Türöffnung,
bei der die Kuppel aus einem Traggerüst aus Hohlprofilstangen,
die mittels Knoten miteinander verbunden sind, besteht und das Traggerüst
eine halbkugelförmige Zeltplane trägt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
dass die Hohlprofilstangen an den Enden als flache Laschen ausgebildet
sind, die Laschen gegenüber der Hohlprofilstangenachse
unter einem Winkel α leicht abgeknickt sind, um bei der
Montage die Kugelform zu realisieren, und senkrecht durch die Laschen
zwei Bohrungen zur Herstellung einer Punktlagerung mit einem Knoten
geführt sind,
der Knoten aus zwei durch eine lösbare
Bolzen-Mutter-Verbindung miteinander verbindbaren Knotenblechen
besteht und zwischen den Knotenblechen die Anschlüsse zur
Herstellung der Punktlagerung mit den Laschen in einer Verbindungsebene
angeordnet sind, wobei
jeder Knoten über mindestens
eine 2-Punkt-Lagerung und mindestens zwei 1-Punkt-Lagerungen für jeweils
eine Lasche einer Hohlprofilstange verfügt und
ein
Anschluss für eine Punktlagerung besteht aus einem fest
mit einem Knotenblech verbundenen Zapfen für eine Bohrung
in einer Lasche einer Hohlprofilstange und einer Aufnahmebohrung
für den Zapfen im anderen Knotenblech.In a geodesic dome with at least one door opening, wherein the dome consists of a support frame made of hollow profile bars, which are connected by nodes, and the support frame carries a hemispherical tarpaulin, the invention proposes that the hollow profile bars are formed at the ends as flat tabs in that the tabs are slightly bent relative to the hollow profile rod axis at an angle α, in order to realize the spherical shape during assembly, and two holes are made vertically through the tabs for producing a point bearing with a knot,
the node consists of two connectable by a detachable bolt-nut connection gusset plates and between the gusset plates, the connections for producing the point bearing with the tabs are arranged in a connecting plane, wherein
each node has at least one 2-point bearing and at least two 1-point bearings for each lug of a hollow profile rod and
a connection for a point bearing consists of a Zap permanently connected to a gusset plate fen for a hole in a tab of a hollow profile rod and a receiving bore for the pin in the other gusset plate.
Bei einer 2-Punkt-Lagerung greifen benachbarte Zapfen in beide Bohrungen der Lasche der Hohlprofilstange.at a 2-point bearing grab adjacent pins in both holes the flap of the hollow profile bar.
Bevorzugt sind zwei 2-Punkt-Lagerungen vorgesehen, die jeweils gegenüberliegend und fluchtend mit der Hohlprofilstangenachse angeordnet sind.Prefers Two 2-point bearings are provided, each opposite and are arranged in alignment with the hollow profile rod axis.
Der Vorteil derartig ausgebildeter Knoten besteht darin, dass bedingt durch die 2-Punkt-Lagerungen eine Knotenverdrehung ausgeschlossen ist und das System eine hohe Stabilität bereits bei der Montage aufweist. Ferner werden die Belastungen durch die Einzellagerungen der Streben optimal verteilt. Nicht zu unterschätzen ist ebenfalls die kurze Aufbauzeit infolge der niedrigen Anzahl der Verschraubungen. Ebenso kann der Knoten flach gehalten werden.Of the Advantage of such trained nodes is that conditionally excluded by the 2-point bearings a node twist and the system already has a high degree of stability Assembly has. Furthermore, the burden of the individual bearings the struts optimally distributed. Not to be underestimated also the short construction time due to the low number of Glands. Likewise, the knot can be kept flat.
Als Knoten finden Verwendung
- – Knoten für einen möglichen Anschluss von sechs Hohlprofilstangen, wobei zwei Verbindungen zwischen dem Knoten und den Hohlprofilstangen 2-Punkt-Lagerungen sind und die anderen 1-Punkt-Lagerungen,
- – Knoten für einen möglichen Anschluss von fünf Hohlprofilstangen, wobei zwei Verbindungen zwischen dem Knoten und den Hohlprofilstangen 2-Punkt-Lagerungen sind und die anderen 1-Punkt-Lagerungen,
- – Knoten für einen möglichen Anschluss von vier Hohlprofilstangen, wobei zwei Verbindungen zwischen dem Knoten und den Hohlprofilstangen 2-Punkt-Lagerungen sind und die anderen 1-Punkt-Lagerungen.
- Knot for a possible connection of six hollow profile bars, wherein two connections between the node and the hollow profile bars are 2-point bearings and the other 1-point bearings,
- Knot for a possible connection of five hollow profile rods, two joints between the node and the hollow profile rods being 2-point bearings and the other 1-point bearings,
- - Nodes for a possible connection of four hollow profile bars, wherein two connections between the node and the hollow profile bars are 2-point bearings and the other 1-point bearings.
Da der Grundaufbau der Knoten identisch ist, nämlich bestehend aus zwei miteinander durch eine Bolzenverbindung verschraubbaren Knotenblechen und Zapfen für die Bohrungen der Laschen der Hohlprofilstangen auf einem Knotenblech und Bohrungen zur Aufnahme der Zapfen beim Verbinden im anderen Knotenbleche, besteht sowohl die Möglichkeit, die vorgenannten Knoten jeweils als Einzelbauteil herzustellen und einzusetzen als auch die Möglichkeit, nicht alle Anschlüsse eines Knotens z. B. eines mit sechs Anschlussmöglichkeiten zu nutzen und diesen dann anstelle eines Knotens mit z. B. vier Anschlussmöglichkeiten einzusetzen.There the basic structure of the nodes is identical, namely consisting of two screwed together by a bolt connection Gusset plates and pins for the holes of the tabs the hollow profile bars on a gusset plate and holes for receiving the pin when connecting in the other gusset plates, exists both the possibility of producing the aforementioned nodes each as a single component and use as well as the possibility of not all connections a node z. B. one with six connection options to use and then this instead of a node with z. Four Use connection options.
Der Knoten für den Anschluss von vier Hohlprofilstangen wird bevorzugt als Bodenknoten verwendet, wobei die Hohlprofilstangen mit der 2-Punkt-Lagerung auf dem Boden aufliegen oder parallel dazu verlaufen.Of the Node for connecting four hollow profile bars is preferably used as a floor node, wherein the hollow profile bars with the 2-point support resting on the ground or parallel to it run.
Hinsichtlich der Türausbildung ist vorgesehen, dass zwei benachbarte Bodenknoten durch ein Rahmenprofil der Türöffnung und am Boden durch eine Hohlprofilstange miteinander verbunden sind.Regarding the door training is provided that two adjacent Floor node through a frame profile of the door opening and are connected to each other at the bottom by a hollow profile bar.
In einer bevorzugten Ausführung weist das Rahmenprofil der Türöffnung ebenso beidseitig Laschen auf, so dass es in die Punktlagerung der Knoten einbeziehbar ist.In a preferred embodiment, the frame profile of Door opening as well on both sides tabs on, so that it can be included in the point storage of the nodes.
Eine solche Ausführung sieht vor, dass die Verbindung zwischen dem Rahmenprofil und den Bodenknoten beidseitig durch eine 1-Punkt-Lagerung hergestellt ist.A such execution provides that the connection between the frame profile and the bottom node produced on both sides by a 1-point storage is.
Natürlich ist es auch möglich, den Rahmenprofil beidseitig mit einem Bodenknoten zu verschweißen.Naturally It is also possible, the frame profile on both sides with a To weld floor knots.
Am Umfang weist das Rahmenprofil der Türöffnung beabstandet angeordnete Knoten für den Anschluss von mindestes drei Hohlprofilstangen auf, wobei eine Hohlprofilstange über eine 3-Punkt-Lagerung mit dem Knoten verbunden wird. Es kann sich dabei um einen weiteren Knoten handeln oder es wird ein bereits oben beschriebener Knoten verwendet.At the The circumference has the frame profile of the door opening spaced arranged nodes for the connection of at least three Hollow profile bars on, with a hollow profile bar over a 3-point storage is connected to the node. It can work to act another node or it is already described above Node used.
Bevorzugt sind diese Knoten fest mit dem Rahmenprofil der Türöffnung verbunden, vorzugsweise angeschweißt. Es versteht sich, dass nur ein Knotenblech angeschweißt wird.Prefers These knots are fixed to the frame profile of the door opening connected, preferably welded. It goes without saying that only a gusset plate is welded.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zwischen dem Verbindungsbolzen für die beiden Knotenbleche und einem Knotenblech eine starre Verbindung besteht und das andere Knotenblech eine durchgehende Öffnung für den Verbindungsbolzen aufweist.In A further embodiment provides that between the connecting bolt for the two gusset plates and a gusset plate a rigid Connection exists and the other gusset plate a through opening having for the connecting bolt.
Bei dieser Ausführung wird an das Rahmenprofil der Türöffnung vorzugsweise das Knotenblech mit dem Verbindungsbolzen angeschweißt.at this version is attached to the frame profile of the door opening preferably, the gusset plate welded to the connecting bolt.
Die Zahl der zu händelnden Einzelteile wird so bei der Montage weiter verringert.The Number of items to be handled becomes so during assembly further reduced.
Weiter hat es sich bewährt, wenn zwischen den Knotenblechen eine Feder angeordnet ist, die beim Zusammenfügen der Knotenbleche gespannt wird. Diese Feder hält bzw. drückt die Knotenbleche somit auseinander und erleichtert z. B. das seitliche Einfädeln von Hohlprofilstangen zur Herstellung einer 1-Punkt-Lagerung oder das Lösen bei der Demontage.Further it has proven to be, if between the gusset plates a Spring is arranged when joining the gusset plates is tense. This spring holds or pushes the Gusset plates thus apart and facilitates z. B. the lateral threading of hollow profile bars for producing a 1-point storage or the release during disassembly.
Der Verbindungsbolzen des einen Knotenbleches weist in einer bevorzugten Ausführung zur Öffnung des zugehörigen anderen Knotenbleches eine Passform auf, so dass der Bolzen nur in einer vorgegebenen Position in die Öffnung einsteckbar ist, wobei in dieser Position die Zapfen in die für sie vorgesehenen Bohrungen eingreifen.The connecting bolt of a gusset plate in a preferred embodiment for opening the associated other gusset plate on a fit, so that the bolt only in one predetermined position in the opening can be inserted, in which position the pins engage in the holes provided for them.
Bei einer solchen Ausführung kann der Verbindungsbolzen in Schaftlänge einen eben Abschnitt aufweisen und die Öffnung eine an diesem Abschnitt anliegende Führung. Auch diese Passform erleichtert die Montage.at Such a design, the connecting bolt in Shaft length have a flat section and the opening a guide adjacent to this section. These too Fit facilitates assembly.
Bei einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Mutter für den Verbindungsbolzen für die Bodenknoten einen Ring aufweist, eine Ringmutter ist oder mit der Bolzen-Mutter-Verbindung zusätzlich eine Ringmutter am Knoten fixierbar ist. Diese Ringmuttern werden beim Festzurren der Zeltplane genutzt.at Another embodiment provides that the mother for the connecting bolt for the bottom nodes has a ring, a ring nut is additional or with the bolt-nut connection a ring nut is fixable at the node. These are ring nuts used when lashing the tarpaulin.
Die als Hülle vorgeschlagene Zeltplane wird im unteren Bereich mittels Gurt- und Gummispannern befestigt. Die Gurtspanner sind an der Zeltplane vernäht angeordnet. Es werden immer zwei Gurtspanner entlang der Streben zum Bodenknoten geführt und hier mit der Ringmutter verbunden.The tarpaulin proposed as a shell will be at the bottom attached by means of belt and rubber spreaders. The belt tensioners are sewn on the tarpaulin arranged. There are always two Belt tensioners along the struts led to the bottom node and connected here with the ring nut.
Zur weiteren Sicherung der Zeltplane werden zusätzlich Gummispanner durch die in der Zeltplane eingearbeiteten Ösen geführt und um die unteren Hohlprofilstangen gespannt.to further securing the tarpaulin will additionally rubber tensioner led through the eyelets incorporated in the tarpaulin and stretched around the lower hollow profile bars.
Im Türbereich weist die Zeltplane ein eingearbeitetes Stahlseil auf, das mit den Ringmuttern der beiden, die Tür seitlich begrenzenden Bodenknoten verspannt wird.in the Door area has the tarpaulin a steel rope incorporated on, with the ring nuts of the two, the door sideways limiting bottom node is braced.
Der Türeinsatz wird am Rahmenprofil der Türöffnung oder an einer mit den Hohlprofilstangen verbundenen Schiene aufgehangen.Of the Door insert is on the frame profile of the door opening or suspended from a rail connected to the hollow profile bars.
Natürlich kann die vorgeschlagene geodätische Kuppel auch Fenster aufweisen. Als Fenstereinsätze werden bevorzugt Acrylglasscheiben benutzt. Die Acrylglasscheiben werden in die dafür vorgesehenen, an der Zeltplane angenähten Taschen eingesetzt.Naturally The proposed geodesic dome may also have windows exhibit. As window inserts are preferred acrylic glass sheets used. The acrylic glass panes are placed in the used on the tarpaulin sewed bags.
Die Taschen besitzen einen eingearbeiteten Schlitz auf der Vorderseite und zum Kuppelboden weisend, der das Einsetzen der Acrylglasscheibe erleichtert und gleichzeitig dazu dient, sich in der Tasche ansammelndes Regenwasser abzuleiten.The Bags have a built-in slot on the front and pointing to the dome floor, the insertion of the acrylic glass pane relieved and at the same time serves to accumulate in the bag Drain rainwater.
Die eingearbeiteten Taschen bestehen aus PVC-Planstoff. Dieser Stoff gibt beim Einsetzen der Acrylglasscheibe leicht nach und passt sich dann seiner ursprünglichen Form wieder an.The Inlaid pockets are made of PVC fabric. This substance Gives slightly when inserting the acrylic sheet and adapts then its original form again.
Die Erfindung soll anhand der Zeichnungen erläutert werden.The The invention will be explained with reference to the drawings.
Es zeigen:It demonstrate:
- – Knoten
4.1 für einen möglichen Anschluss von sechs Hohlprofilstangen2.1 –2.6 , wobei zwei Verbindungen zwischen dem Knoten4.1 und den Hohlprofilstangen2.1 ,2.2 2-Punkt-Lagerungen sind und die anderen 1-Punkt-Lagerungen, - – Knoten
4.2 für einen möglichen Anschluss von fünf Hohlprofilstangen2.1 –2.5 , wobei zwei Verbindungen zwischen dem Knoten4.2 und den Hohlprofilstangen2.1 ,2.2 2-Punkt-Lagerungen sind und die anderen 1-Punkt-Lagerungen, - – Knoten
4.3 für einen möglichen Anschluss von vier Hohlprofilstangen2.1 –2.4 , wobei zwei Verbindungen zwischen dem Knoten4.3 und den Hohlprofilstangen2.1 ,2.2 2-Punkt-Lagerungen sind und die anderen 1-Punkt-Lagerungen.
- - knot
4.1 for a possible connection of six hollow profile bars2.1 -2.6 where two connections between the node4.1 and the hollow profile bars2.1 .2.2 2-point bearings are and the other 1-point bearings, - - knot
4.2 for a possible connection of five hollow profile bars2.1 -2.5 where two connections between the node4.2 and the hollow profile bars2.1 .2.2 2-point bearings are and the other 1-point bearings, - - knot
4.3 for a possible connection of four hollow profile bars2.1 -2.4 where two connections between the node4.3 and the hollow profile bars2.1 .2.2 2-point bearings are and the other 1-point bearings.
Bei
der Türöffnung
Die
Laschen
In
der
Jeder
Knoten
Ein
Anschluss für eine Punktlagerung besteht aus einem fest
mit einem Knotenblech
Jeder
Knoten
Für
alle benannten Knoten
Zwischen
den Knotenblechen
In
der Detailansicht ist weiter gezeigt, dass der Verbindungsbolzen
Der
Knoten
Wie
in der Detailansicht dargestellt, weist das Rahmenprofil
Die
Knoten
Gut
erkennbar ist auch, dass durch die Anordnung der Laschen
Die
Zwei
benachbarte Bodenknoten
Im
Türbereich ist in der Zeltplane
Eine
vorteilhafte Fensterlösung zeigt
Die
Taschen
Die eingearbeiteten Taschen bestehen aus PVC-Planstoff. Dieser Stoff gibt beim Einsetzen der Acrylglasscheibe leicht nach und passt sich dann seiner ursprünglichen Form wieder an.The Inlaid pockets are made of PVC fabric. This substance Gives slightly when inserting the acrylic sheet and adapts then its original form again.
- 11
- Geodätische KuppelGeodetic dome
- 22
-
Hohlprofilstangen
vorzugsweise Rohrenden (
2.1 –2.n )Hollow profile bars preferably tube ends (2.1 -2.n ) - 33
- Zeltplanetarpaulin
- 44
- Knotennode
- 4.14.1
- Knoten für den Anschluss von 6 Hohlprofilstangennode for the connection of 6 hollow profile bars
- 4.24.2
- Knoten für den Anschluss von 5 Hohlprofilstangennode for the connection of 5 hollow profile bars
- 4.34.3
- Knoten für den Anschluss von 4 Hohlprofilstangennode for the connection of 4 hollow profile bars
- 4.44.4
- Knoten am Rahmenprofil der Türöffnungnode on the frame profile of the door opening
- 55
- Rahmenprofil der Türöffnungframe profile the door opening
- 66
- Lasche ausgebildet an den Enden der Hohlprofilstangenflap formed at the ends of the hollow profile bars
- 77
-
Bohrungen
in den Laschen
6 Holes in the tabs6 - 88th
- HohlprofilstangenachseHollow profile rod axis
- 99
- Knotenblech (Aufnahme)gusset plate (Admission)
- 1010
- Knotenblech (Abdeckung)gusset plate (Cover)
- 1111
- Verbindungsebeneconnecting plane
- 1212
- Verbindungsbolzenconnecting bolts
- 1313
- Federfeather
- 1414
- ebener Bolzenschaftflächenabschnittflat Bolt shaft surface section
- 1515
-
Öffnung
im Knotenblech für Bolzen
12 Opening in the gusset plate for bolts12 - 1616
-
Führung
in der Öffnung
15 Leadership in the opening15 - 1717
-
Zapfen
(
17.1 –17.n )Cones (17.1 -17.n ) - 1818
-
Aufnahmebohrungen
im Knotenblech für Zapfen
17 Mounting holes in the gusset plate for tenons17 - 1919
- Muttermother
- 2020
- Ringmutterring nut
- 2121
- Tür mit Türeinsatzdoor with door insert
- 2222
- Schlitzslot
- 2323
- Fenster mit Acrylglasscheibewindow with acrylic glass pane
- 2424
- Taschebag
- 2525
- Stahlseilsteel cable
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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DE202008009105 | 2008-07-08 | ||
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