杆式支撑框架 本发明涉及一种具有节点和杆的杆式支撑框架, 其中利用接合元件, 至少在与杆 的纵向横切的方向, 以形状吻合方式 (form-fittingmanner) 将杆保持在节点之间。
迄今为止, 对于在杆与节点之间具有刚性联结 (rigid junctions) 的杆式支撑框 架, 或者通过将杆的端部插进节点进行安装, 或者通过凸缘、 安装板等进行安装, 其中凸缘、 安装板等允许将整个杆横向插在固定的节点之间。为了改进杆 / 节点联结固有的较低刚性 或弯曲性 (bending) 以及抗扭强度 (torsion strength), 高负荷框架之间的联结经常构造 成活节联结 (articulated junctions), 也就是, 框架构造成一种构架 (carcass), 其中网丝 或网线 (mesh) 的刚性、 以及由此作为整体的框架的刚性仅由角元件实现。
在本申请的上下文中, 术语 “杆” 并不局限于字面固有意义的杆, 而是也包括例如 管、 以及二维延伸的元件诸如玻璃板或封闭盖。决定性标准是作用力主要是由一部位经由 节点传递到相邻杆。
联结的强度和刚性一方面取决于联结的类型, 例如胶合、 焊接、 或压配合, 另一方 面则取决于杆和节点的材料性能。一个重要因素是杆和节点的接合元件之间的几何重叠。
DE 102 18 597 A1 披露了一种杆式支撑框架, 其具有木材或竹材制成的杆, 这些 杆通过插入连接保持在节点之间。 插入连接由杆的端面处的圆形凸起和节点中互补的转动 对称座部形成。当元件配合在一起, 可以通过胶合、 卡固等对联结进行固定。
这种插入式框架具有的缺点是, 为了形成插入连接, 需要使位于杆的相对端部的 节点能够沿杆的纵向相对杆进行移动, 以便插进一个节点的接合元件也能插进另一个节点 中。
当已经建立起框架的一部分时, 已经与所考虑的节点相结合的其它杆先要承受弯 曲应变, 才可使节点进行必要的移动。所要求的杆 / 节点联结的 ( 抗拉 ) 强度越大, 接合元 件之间的重叠也应当越大, 而其它杆的弯曲变形也越大, 反过来, 这就限制了这些杆的抗弯 强度。
DE 200 16 876 U1 披露了一种杆式支撑框架, 其中节点分别由两个部件构成, 而 用于杆的端部的凹座则在节点的两个部件中各形成一半。 这里, 当安装框架时, 可以实现杆 与节点的接合元件之间的较大重叠, 而不需要使杆弯曲。然而, 在这种情况下, 各节点的两 个部件必须通过另外的固定措施例如用螺钉保持在一起, 因而, 作为整体的框架的强度严 格取决于这些另外的固定元件的强度。当要求较高刚性时, 这导致对节点的材料和几何形 状构成限制。
本发明的目的是, 提供一种上述类型的杆式支撑框架, 其具有较高的强度, 并且易 于安装。
根据本发明, 此目的通过以下特征实现, 至少一个杆和 / 或由此杆连接的至少两 个节点由多个部件组成, 通过杆和节点的接合元件围绕在杆的纵向延伸的轴相对转动, 使 多个部分形状吻合方式保持在一起。
如果杆由几个部件组成, 不同部件可以一个接一个地插进两个节点之间的间隙, 而不需要增大这些节点之间的距离。当由几个部件组成的杆随后绕其纵轴转动时, 与节点
建立联结的接合元件作用如锁销, 其不仅连接杆与节点, 而且保证杆的几个部件由节点形 状吻合方式保持在一起。
如果两个节点的每一个由多个部件组成, 首先可以将杆放置在两个节点部件对应 的座部中, 然后, 通过加上各自的其它部件可以使节点完整。然而, 节点的部件相对彼此的 固定不需使用另外的固定措施来实现, 而是通过杆绕其纵轴的再次转动实现。这种转动使 杆的接合元件与节点的两个部件的互补接合元件进行接合, 从而, 它们将节点的部件保持 在一起。
当杆和节点二者都由几个部件组成时, 上述的两种效果都能实现。
在上述各种情况下, 本发明的优点在于 : 可以实现所有有关部件也就是杆和节点 的部件的形状吻合固定, 而不用另外的固定措施, 因而, 实现了简单的安装过程, 其中节点 不需要沿连接它们的杆的纵向移动, 而在插入连接的情况下则需要这种移动。 因此, 在根据 本发明的框架中, 杆和节点以及它们之间的接合点, 原理上可以构造成具有所期望的刚性, 并且对节点和杆的接合元件之间的重叠量不做限制。结果, 用简单的装置和相对紧凑的节 点, 就可以获得非常稳定的框架。
本发明的有利细节和进一步展开在从属权利要求中说明。 本发明对于下述框架特别有利 : 框架中的杆具有纵向延伸的纤维、 以给予杆较高 抗拉强度, 例如, 框架具有木材、 竹材、 纤维加强塑料等制成的杆 ; 类似地, 框架的节点由纤 维材料例如叠层木板制成。 与常规固定装置诸如螺钉、 锁定销等不同, 根据本发明的接合元 件不会导致材料沿纤维方向的弱化或开裂。 此外, 如果用粘合剂固定联结结构, 抗拉应变仅 导致在胶合点处纤维材料的剪切应变。 于是, 由本发明可能产生增加的重叠、 和由此增大的 粘附表面, 这有助于充分改善抗拉强度。
杆可以是由不同材料制成的组合件, 例如, 竹材制成的杆, 具有金属等制成的形成 接合元件的端盖。
当然, 通过另外的固定方式, 例如胶合、 卡固、 绑扎或不同杆之间的另外横向连接, 可以将节点和 / 或杆的部件中一个固定在另一个上。在胶粘联结的情况下, 不仅杆的部件 和节点的部件可以胶合在一起, 而且杆和节点的接合元件之间的接触面在它们转动进入它 们的最终位置之后也可以胶合在一起。例如, 在安装部件之前, 这些面可以用胶水涂敷, 该 胶水仅仅在杆转动进入它们的最终锁定位置之后才固化。作为可选方案, 接合元件的接触 表面处的粘合剂, 可以以胶囊的形式施加, 当接合元件互相接合时, 胶囊破裂并流出胶水或 粘合剂。还有一种可能是互补接合元件具有少许非圆形状, 使得相对转动伴随有径向压配 合效果。以这种方式, 可能获得稳定的压配合和 / 或辅助压缩, 以及由此获得更强的粘附联 结。
如果节点由几个部件组成并由自然木材制成, 当节点的不同部件中的纤维在联结 表面处 ( 不同部件在此处胶合在一起 ) 取向互相垂直时, 在强度方面是适宜的, 这与胶合板 中的情况类似。
接合元件也可以构造成, 使它们不仅在杆的横切方向, 而且在其纵向, 能够在杆与 节点之间建立形状吻合联结。 在这种情况下, 可以利用节点和杆的相对转动, 来牢固收紧位 于杆的相对端部的节点之间的杆。作为可选方案, 这样一种收紧也可以利用嵌置的子网实 现, 子网例如是具有抗拉强度的细绳或金属丝形成的网, 这些细绳或金属丝穿过杆中的空
腔并在框架的节点内互相连接。当框架的杆和节点二者都由几个部件组成或至少开槽时, 可以在安装过程中嵌入较大的预构建子网。
由于根据本发明的框架的接合元件必须具有允许其相对转动的一定转动对称性, 如果这些接合元件具有环形或局部环形形状是比较适宜的。于是, 可以将杆构造成为中空 杆, 杆端部的空腔经由节点中的空腔互相连接。 以这种方式, 在支撑框架的内部获得线状网 络, 这种线状网络可以用于电线、 信号线、 气体或流体管路等。 通过胶合或压配合, 支撑框架 的接合元件、 形成在杆和节点内部的空腔网络, 可以与环境密封隔开, 因而, 可以直接利用 空腔作为用于流体介质的管路。
下面, 结合附图说明本发明的实施方式, 其中 :
图 1 是根据本发明的局部安装的杆式支撑框架的轴测图 ;
图 2 是根据本发明的框架中的接合元件的轴测细节图 ;
图 3 和图 4 图示安装过程中位于不同位置处的图 2 的接合元件 ;
图 5 是根据本发明的框架中杆的轴测图 ;
图 6 是具有如图 5 所示杆的框架的接合部分的剖视图 ;
图 7 至图 10 图示用于框架中接合元件的不同结构的示例 ;
图 11 是根据另一实施方式的框架的节点的轴测图 ;
图 12 至图 15 图示根据本发明另一实施方式的框架的安装过程中的不同阶段 ;
图 16 是根据本发明的框架的一部分的剖视图 ;
图 17 是具有张紧机构的单个杆的剖视图 ;
图 18 是处于安装过程阶段的具有板状填充元件的杆式支撑框架的构架的剖视 图; 以及
图 19 是图 18 所示的构架在完成安装过程之后的剖视图。
图 1 图示支撑框架的简单示例, 这里, 支撑框架具有四面体的形式, 带有由杆 16、 18、 20 连接的球面节点 10、 12、 14。 众所周知, 当安装这种框架时, 杆 16 可以插进节点 10、 12 和 14 的对应插入座。然而, 当要插进下杆 18 和 20 时, 为了在节点 12 与节点 14 之间提供 足够的空间, 如果不临时弯曲杆 16 使其分开, 这种插入连接就不能实现。
为此, 在这里所提出的框架中, 节点 12 和节点 14 以及连接它们的杆 18、 20 各由两 个部件组成。节点 12、 14 在水平分离面 22 处分成两个部件 ( 半球 )24、 26。相应地, 杆 18、 20 则在纵向延伸的分离面 28 处分成半杆 30、 32。对于杆 18, 分离面 28 竖直取向。然而, 节 点 14 以未完全安装的状态示于图 1 中, 其中, 两个半球 24、 26 还未装配在一起以形成完整 节点 14, 而半杆 30、 32 也未装配在一起以形成完整杆 20。
各半杆 30、 32 以其端部通过接合元件 34 与对应的半球 24、 26 连接, 接合元件 34 的结构下文具体说明。这些接合元件具有这样一种结构, 不需要增加这些半球 24 之间的距 离, 就可将半杆 30 置于半球 24 之间。现在, 放置半球 26 和半杆 32 以使节点 14 和杆 20 完 整, 接着使杆 20 绕其纵轴转动 90°角, 使得分离面 28 达到竖直取向, 如杆 18 所示的那样。 在此过程中, 在两个半杆 30 和 32 端部的接合元件 34 与两个半球 24、 26 的对应接合元件 ( 图 1 中未示出 ) 相接合, 使得各节点的两个半球 24、 26 还有各杆的两个半杆 30、 32 形状吻 合方式彼此互锁, 因而它们不再分离。 以这种方式, 可以获得非常稳定的刚性框架, 原则上, 这种框架既不需要粘合剂, 也不需要紧固装置诸如螺钉、 卡夹等用于固定。可选地, 当然可以再进一步固定框架, 例如, 将半杆 30、 32 还有半球 24、 26 胶合在 一起。同样地, 接合元件 34 的接触面, 可以在半球的对应接合元件处用粘合剂进行固定, 这 样特别有利于防止杆转回到非锁定位置。 可选择地, 可以用任何其他方式将杆锁定, 以防止 其转动, 例如, 在接合元件 34 和节点中的对应座部处结合有挡块和倒钩, 挡块和倒钩限制 杆的转动角度, 并防止杆沿相反方向的转动。 同样地, 借助于穿过节点中的接合元件的锁定 销, 也可以锁定杆以防止其转动。然而, 这些锁定销仅仅起到防止转动的作用, 并不需要提 供框架的基本稳定性, 与带有组合节点的常规框架不同。
为了说明接合元件的可用结构, 图 2 示出节点 14 的轴测图, 在这种情况下节点 14 具有方块形状, 并且由两个部件 24、 26 组成, 这两个部件 24、 26 与图 1 中的半球对应。部件 24 仅以虚线示出。
杆 20 中, 仅半杆 32 的切割端部以实线示出, 而互补的半杆 30 则仅以虚线示出。 在本示例中, 各半杆的接合元件 34 成形为与半杆对应的半圆筒形中空延伸部分, 延伸部分 在自由端开口。因此, 两个半杆 30 和 32 的半圆筒形延伸部分合在一起, 形成完整的中空圆 筒。在节点 14 的部件 24、 26 中, 与接合元件 34 互补的接合元件 36 具有半圆筒槽的形状, 在两个这样的部件适配在一起之后, 形成环形槽。 在图 2 中, 分别示出接合元件 34 和 36 在与它们的接合位置相对应的角位置, 将它 们图示成具有轴偏移, 因而, 可以更清晰地看到其形状。
图 3 和图 4 说明半杆 32 和节点的部件 26 之间的联结如何形成。半杆首先保持这 样一种取向, 使得与分离面 28 对应的表面面向部件 26 与分离面 22 相对应的表面, 并使接 合元件 34 和 36 相互平齐 ( 参见图 3)。接着, 绕待形成的完整杆 20 的中心轴沿箭头 A 的方 向转动半杆 32, 使得接合元件 34 进入槽形接合元件 36。半杆首先转动大约 180°的角度, 使得接合元件 34 完全容纳在接合元件 36 中, 且分离面 22 与分离面 28 共面。这种状态在 图 3 和图 4 中未示出, 但与图 1 中的半杆 32 的状态相对应。
相同的过程可应用于另一个半杆 30 和节点的对应部件 24。然后, 将节点 14 和杆 20 的部件适配在一起, 并且可选择地使它们胶合在一起, 最终, 将完成的杆 20 回转 90°, 使 得半杆 32 达到图 4 所示的位置。在这种状态下, 接合元件 34、 36 仍然互相接合, 但不再是 在 180°的圆弧上接合, 而仅在 90°的圆弧上接合。另一方面, 如图 4 所示, 半杆 32 的接合 元件 34 还与节点的部件 24 的槽状接合元件相接合。半圆筒形接合元件 34 互补以形成完 整的中空圆筒, 其环绕由槽状接合元件 36 限定的圆柱形轴柱, 而圆柱形轴柱一半由部件 24 形成、 另一半则由部件 26 形成。以这种方式, 在与杆 20 的纵向横切的方向, 通过形状吻合 (form-fit) 使节点的两个部件 24、 26 保持在一起, 而这些部件是否胶合在一起并不重要。 相反地, 由节点的接合元件 36, 使两个半杆 30 和 32 形状吻合方式保持在一起。
可选地, 在执行上述安装步骤之前, 接合元件 34( 和 / 或接合元件 36) 的内外表面 可以涂敷有粘合剂, 藉此, 在粘合剂固化之后, 使杆 20 固定在其角位置。从而, 耐久地保持 部件彼此之间的形状吻合锁定, 以及, 节点 / 杆联结的强度, 特别是抗拉强度, 取决于接合 元件 34 的强度 ( 厚度和长度 ), 而不是取决于胶合在一起的不同部件间的粘合力。由于杆 / 节点联结不是通过插入连接形成, 接合元件 34 和 36 之间的重叠量, 在这种情况下, 也就是 半圆筒形结构的长度, 选择为可以达到所要求强度的长度, 而不用考虑框架安装过程的影 响。增加重叠量会同时增大粘合联结的表面积, 并由此特别增大了抗拉强度。
框架的杆在它们的中段不必须分成两个半杆。图 5 示出杆 20a 的示例, 杆 20a 的 中部构造为整圆杆。杆 20a 可选择地由补足两个端部的部件使其构造完整, 从而形成完整 杆, 将其以上述关于杆 20 的相同方式安装在节点 14 之间。
当强度要求不是特别高时, 可以单独使用具有图 5 所示结构的杆, 而不用另外的 补足部件。 在这种情况下, 整圆柱形的中部应当直接向两端延伸至半圆筒形接合元件 34, 以 将其准确适配进节点之间的空间。图 6 示出该杆的接合元件 34 和节点的部件 24、 26 的接 合元件 34 处于接合位置的剖视图。可以看到, 即使在这种情况下, 杆的单个接合元件 34 与 节点的两个部件的接合元件 36 接合, 并以形状吻合方式将它们保持在一起。
同样地, 下文所述的大部分变化例可选择地使用整杆或使用几个部件组成的杆来 实现。
图 7 示出与图 2 至图 4 类似的实施方式, 然而, 其中的接合元件 34、 36 具有互补的 燕尾轮廓。图中示出部件 26 与分离面 22 一致的表面、 以及面向远离分离面的半杆 32 的背 面。燕尾状接合元件 34 和 36 在杆和相邻的节点之间还沿着杆 20 或半杆 32 的纵向建立形 状吻合。
类似于图 7, 图 8 示出一种变化例, 其中形状吻合不是通过燕尾轮廓实现, 而是用 接合元件 34 处的环肩 38 和接合元件 36 中的环形槽 40 实现。 在图 9 所示的实施方式中, 接合元件 34 和 36 具有螺纹式结构, 其不仅沿杆的纵向 提供形状吻合, 而且还使杆沿此方向朝节点收紧成为可能。这里所示出的是节点的两个部 件 24、 26 在分离面 22 上的视图, 以及两个半杆 30、 32, 分别在面向远离分离面 28 的一侧的 图。在其外周面上, 也就是在 180°圆弧上延伸的外周面上, 半杆 32 的接合元件 34 具有螺 纹状凸出 42, 而节点的部件 26 的接合元件 36 则具有两个螺纹状槽部 44、 46, 二者形成与凸 出 42 互补的部分内螺纹。在半杆 30 中, 接合元件 34 在相对于凸出 42 轴向偏离的位置中 具有对应的凸出 48, 则节点的部件 24 在其接合元件 36 中具有与之互补的槽部 50。
为了连接半杆 32 与部件 26, 使接合元件 34 进入到这样的位置, 在图中形成顶端的 凸出 42 的端部与槽部 44 的顶端平齐。接着, 将半杆 32 顺时针方向转动 180°, 使得接合 元件 34 旋进接合元件 36。相应操作半杆 30 和部件 24。然后, 将节点的两个部件与半杆配 合在一起。在本图中, 这意味着部件 24 绕图 9 中的 X 翻转到部件 26 上。然后, 图 9 中的槽 部 50 的顶端到达与槽部 44 的底端平齐的位置。此时, 当由两个半杆 30 和 32 所形成的杆 沿旋进方向进一步转动时, 凸出 42 进入部件 24 的槽部 50, 以及同时, 凸出 48 部分退出槽部 50( 从而为凸出 42 让路 ) 并进入部件 26 的槽部 46。作为此旋进运动的结果, 两个半杆 30、 32 稳固地收紧抵靠节点的部件 24 和 26。这要求正确选择有关凸出 42 和 48 与槽部 44、 46 及 50 的轴向位置。特别地, 图 9 中所示的距离 d1 必须等于距离 c1, 而距离 d2 必须等于距 离 c2。距离 c1 和 c2 分别表示凸出 48 和 42 的前端相对于接合元件 34 的根部点的轴向位 置, 而距离 d1 和 d2 则分别表示在完全旋进槽部 46、 50 内部的状态下凸出 48 和 42 的前端 的轴向位置。
图 10 示出一种实施方式, 其中接合元件 34 和 36 在它们的内外半圆筒形周面中的 对应轴向位置分别具有环状槽部 52、 54。 当转动这些接合元件以使它们接合时, 可以另外插 进半环形金属丝或条带 56、 58, 用以在轴向提供形状吻合。
图 11 示出节点 14 的另一实施方式。此节点为立方体形, 并且在其六个表面的每
一个中都具有用于杆的接合元件 36, 因而, 该节点可以在三维框架中的中央位置使用, 在这 种三维框架中, 杆自节点沿空间中全部六个方向延伸。为了能够以上述方式安装所有这些 杆, 图 11 所示的节点由几个部件组成, 包括基部 24’ 和六个滑动部件 26’ , 各滑动部件 26’ 以这样一种方式布置在立方体的一个表面中, 使得滑动部件与基部之间的分离线经过接合 元件 36 的中心。如图 11 中箭头所示, 滑动部件 26’ 可以沿正交于各分离线的方向从基部 24’ 抽出, 以及, 在将半杆分别插进基部 24’ 和滑动部件 26’ 之后, 可以将滑动部件 26’ 沿相 反方向推进, 以使半杆适配在一起, 从而形成完整杆。
类似地, 由几个部件构成的组合节点, 能以任意几何形状形成, 以便适合于不同的 框架结构。
图 12 至图 15 图示安装一种框架的过程, 该框架具有整体的节点 14’ 和至少两个 部件形成的杆 20。 节点的接合元件 36 也是由环形槽形成, 然而, 在这种情况下, 环形槽经由 插入槽 60 与节点的侧面连接。杆 20 也是由两个互补的半杆 30、 32 形成, 但接合元件 34 在 这种情况下不是半圆筒形, 而是由在偏心位置凸出的轴柱形成。半杆 30、 32 的轮廓仅以虚 线示出, 而作为接合元件 34 的轴柱则以横截面示出。
在图 12 中, 半杆未与节点 14’ 连接。然后, 将半杆 30 插在节点 14’ 和在半杆相对 端的对应节点之间。在这一过程中, 使接合元件 34 移过插入槽 60, 直至形成图 13 的结构。 然后, 将半杆 30 绕环形接合元件 36 的中心轴 ( 也就是绕要所形成的完整杆的中 心轴 ) 转动 180°, 藉此, 使接合元件 34 移过环形槽, 并将第二半杆 32 经由插入槽 60 对应 安装, 以完整形成杆 20, 如图 14 所示。然后, 将杆 20 作为一个整体转动大约 90°角, 进入 图 15 所示的位置, 使得接合元件 34 达到图 15 所示的位置, 并与接合元件 36 建立形状吻合 结构, 用于将半杆保持在一起。
可选地, 半杆可以用粘合剂胶合在一起, 从而防止半杆以后经由插入槽 60 移走。
在本示例中, 在插入槽 60 的入口处形成呈弹性叉形式的单向挡块 62( 参见图 15)。 当轴柱状接合元件 34 插入时, 弹性叉让开, 但弹性叉随后将阻止轴柱返回插入槽 60。
作为可选方案, 插入槽 60 可以用塞件封堵, 或者插入槽和 / 或形成接合元件 36 的 环形槽或其一部分可以用浇铸料填充。
图 12 至图 15 所示的原理可以推广至这样的框架, 该框架的杆在接合元件附近由 三个或更多的 ( 扇形 )(sector-shaped) 部件形成。
图 16 示出三角形框的剖视图, 三角形框由节点 14 和杆 20 形成, 并且可以形成更 大框架的一部分。节点 14 在这种情况下由至少三个部件组成, 使得杆 20 能以上述方式插 入。本实施方式的特殊之处在于, 杆 20 包括它们的接合元件形成如管状, 并因此形成沿轴 向贯穿的中央通道 64。节点 14 也形成有内部空腔 66, 空腔 66 使不同杆的通道 64 互相连 接, 因而形成相邻接的空腔网络, 此空腔网络可以延伸通过整个框架或其一部分。 此空腔网 络例如可以用于电线、 信号线等。当形成杆 20 和节点 14 的部件通过例如胶合或焊接成流 体密封方式互相连接时, 空腔网络气密密封, 因而, 可以将其作为管道网络用于液体或气体 介质。
在图 16 所示的示例中, 空腔网络起到的作用是容纳配筋 ( 或加强件 )(armor), 配 筋可以由例如张紧绳或其它张紧元件 68 形成。当这些张紧元件 68 的端部形状吻合方式固 定在各节点 14 中时, 将充分增加杆 20 与对应节点之间所形成的联结的抗拉强度。当张紧
元件置于张紧状态下时, 节点和介于其间的杆牢固地一起张紧。
在所示的示例中, 各杆 20 的张紧元件 68 在节点 14 内互相连接, 从而形成图 16 中 的三角形网孔, 以及, 在通常情况下, 网络对应于由通道 64 和空腔 66 形成的空腔网络。由 张紧元件 68 所形成的网络的各网孔只需在单个点处置于张紧状态下, 其结果是属于此网 孔的所有节点 14 和杆 20 都牢固地一起张紧。
以这种方式用配筋对框架进行加强, 用于安装该框架的过程, 包括第一步骤, 其中 将节点 14 的部件和杆 20 的部件例如半杆进行连接以形成部分框架。在该部分框架中, 通 道 64 和空腔 66 是敞开的, 因而, 可以将配筋置于其中。配筋可以包括预制的闭合网孔, 与 图 16 中由张紧元件 68 形成的三角形网孔类似。
取决于框架的结构, 网络也可以反映出 (image) 网络的整体结构, 由此, 可以将其 放置在部分框架中, 因而将网络的网丝或网线容纳在通道 64 和空腔 66 中。如果形成配筋 的网络弹性张紧或遇冷收缩, 可以对其进行预张紧。 最后, 通过安装已经互相连接的节点的 互补部件和杆的互补部件, 使框架完整, 并通过转动杆 20 锁定框架。
图 17 图示一种可能性, 即使在框架安装之后, 也可以使穿过杆 70 内部的张紧元件 68 置于张紧状态下。 图 17 只示出单个杆 70, 而没有相关联的节点, 也没有框架的其它部件。 张紧元件 68, 例如钢绳、 天然纤维绳等, 具有由塞件 72 形成的端部, 塞件 72 固定在未示出的 节点中。( 在可选实施方式中, 塞件也可以固定在经由至少一个节点连接的杆处。)
杆 70 纵向切为为中空, 杆 70 由整杆 16、 以及由两个半杆组成的杆 20 和圆筒形接 合元件 34 形成。杆 16 和 20 由节点 74 连接, 节点 74 类似于上述的节点 14, 其由两个部件 组成, 并形成接合元件, 该接合元件与杆 20 的接合元件 34 互补。
另一方面, 杆 16 可以通过常规的插入结合与节点 74 相连接、 并在相反端与另一节 点 ( 未示出 ) 相连接。当安装框架时, 首先建立插入结合, 类似如图 1 中所示, 然后, 将杆 20 以所述方式插在组合节点 74 和另一组合节点 14( 未示出 ) 之间并锁定。节点 74 的部件和 形成杆 20 的半杆可以胶合在一起, 但接合元件 34 的接触面不在节点 74 处胶合, 因而, 节点 74 仍旧可以绕杆 20 的纵轴转动。
杆 16 和 20 与节点 24 形成容纳张紧元件 68 的贯通通道 64。然而, 具有已知结构 的张紧器 76 固定在节点 74 内部, 使得张紧元件能够进行张紧。例如, 张紧器可以是以固 定方式保持在节点 24 中的套管, 并且在其一端具有右手螺纹, 而在其另一端则具有左手螺 纹, 具有固定在张紧元件 68 对应端部的螺栓可以使其旋进, 因而, 通过转动节点 74 可以使 张紧元件张紧。
如果张紧元件 68 属于扭曲时长度收缩的类型, 例如采用绳索的情况, 那么, 通过 将穿过节点 74 的绳索的一部分固定在此节点处, 就可以简单地形成张紧器, 因而, 当转动 节点时, 使位于节点相对侧的绳索的区段沿相反方向扭曲。 在这种情况下, 应当设置转动挡 块, 用于阻止节点 74 在绳索的张紧力下反转。转动挡块, 可以由例如穿过节点 74 和杆 16、 20 之一的横向销钉、 形成在节点 74 与一个杆之间的棘齿机构等形成。
在根据本发明的框架的变化实施方式中, 杆也可以由二维延伸的元件形成。作为 示例, 图 18 和图 19 示出一种框架的矩形框 78 的剖视图, 该框架具有四个节点 14( 只能看 到其中的两个 )、 三个杆 20’ 和一个杆 20” , 它们各自分别包括半杆 30’ 、 32’ 和 30” 、 32” 。杆 20” 可转动方式支撑在对应的节点之间, 而其半杆 30” 形成活杆 80, 活杆 80 可以用于整个框 78。 在图 18 中, 活杆 80 示于打开位置。当接合元件以图 2 所述方式构造时, 例如, 图 18 示出的位置也可以是这样一种位置, 其中节点的部件没有由这些接合元件形状吻合方式 锁定在一起。当使活杆 80 倾斜进入图 19 所示的闭合位置时, 建立节点 14 的部件之间的锁 定接合。
三个其它杆 20’ 中的每一个形成用于活杆 80 的挡块 82。此挡块各自形成在半杆 32’ 处, 以及, 当半杆 30’ 和 32’ 转动进入锁定位置时, 使挡块 82 转动进入有效位置。最后, 当活杆 80 的自由端 ( 图 19 中的右端 ) 以某种方式机械锁定在挡块 82 处时, 杆 20” 和与之 相对的杆 20’ 也固定在它们的锁定状态。