PL232056B1 - Łącznik elementów konstrukcji kopuły geodezyjnej - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest łącznik do belek konstrukcji kulistej. Łącznik używany jest w punktach zaczepu sześciu belek. Łącznik wyposażony jest w przynajmniej jedno gniazdo stałe (3), służące do zablokowania belki pod odpowiednim kątem w płaszczyźnie przechodzącej przez środek kuli. Pozostałe gniazda - minimalnie cztery - są gniazdami obrotowymi (5), dzięki którym belki można mocować pod kątem zmiennym w dwóch płaszczyznach. Dzięki temu rozwiązaniu belki konstrukcji mogą mieć proste końce. W konstrukcji kulistej potrzebny jest tylko jeden rodzaj łącznika dla wszystkich punktów mocowania sześciu belek. Dodatkowo ten sam łącznik może być stosowany do konstrukcji kulistych o różnych stopniach podziału.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest łącznik pozwalający na łączenie ze sobą belek konstrukcji kopuł geodezyjnych o różnych rozmiarach i stopniach podziału bez konieczności zaginania ich końców pod odpowiednim kątem.

Opis stanu techniki

Znany jest z amerykańskiego opisu ochronnego US4511278A łącznik do belek ramy kopuły geodezyjnej. Moduł złącza ma ogólny kształt ściętego stożka. Pięć równomiernie rozmieszczonych prostokątnych zagłębień utworzonych jest w górnej części powierzchni bryły. Łącznik może być stosowany jedynie do jednego rodzaju kopuły geodezyjnej.

Znany jest z amerykańskiego opisu ochronnego US4357118A montaż łącznika ramy kopuły geodezyjnej. Zespół łączący składa się z piasty i wielu członów łączących w kształcie litery U do łączenia ramy kopuł geodezyjnych. Mimo możliwości regulacji stopnia nachylenia belek w jednej z płaszczyzn, mocowanie ich na stałe w drugiej osi uniemożliwia zastosowania łącznika do kul o różnym stopniu podziału.

W polskim opisie patentowym PL217684 (B1) - złącze konstrukcyjne węzłów konstrukcji belkowej, opisano rozwiązanie, które pozwala na łączenie ze sobą co najmniej trzech, a najczęściej pięciu lub sześciu belek. Belki w opisywanym wynalazku mogą przyjmować różne wzajemne kąty co wynika z zastosowania elementów w kształcie litery U. Łącznik pozwala na zmianę położenia łączonych elementów konstrukcji jedynie w jednej płaszczyźnie co uniemożliwia stosowania go w konstrukcjach o różnym stopniu podziału.

W polskim opisie zgłoszenia PL402502 (A1) - Złącze elementów konstrukcji belkowej, opisano rozwiązanie, które pozawala na łączenie ze sobą wielu belek. Złącze umożliwia belkom na zmianę kąta położenia w jednej płaszczyźnie co z kolei nie pozwala na zastosowanie łącznika w konstrukcjach o różnym stopniu podziału.

Istota wynalazku

Łącznik kopuły geodezyjnej, według wynalazku, składający się z płyty montażowej oraz gniazd stałych i ruchomych. Charakteryzuje się tym, że posiada co najmniej jedno gniazdo stałe, które uniemożliwia zmianę położenia belki, do którego za pomocą końcówek mocuje się belkę konstrukcji kopuły geodezyjnej w sposób stały, to jest uniemożliwiający zmianę położenia belki. Gniazdo stałe posiada otwory montażowe umożliwiające zamocowanie belki w przynajmniej dwóch różnych pozycjach (pod różnymi kątami w stosunku do łącznika). Łącznik wyposażony jest także w co najmniej dwa gniazda ruchome, to jest takie, które umożliwiają zmianę położenia kątowego belki w dwóch płaszczyznach równoległej do powierzchni górnej łącznika oraz płaszczyzny do niej prostopadłej. Łącznik korzystnie posiada sześć gniazd. Gniazda stałe łącznika wyposażone są w co najmniej dwa otwory montażowe. Gniazda ruchome zamocowane są w otworach płyty montażowej przy użyciu trzpieni umożliwiając im obrót wokół osi trzpieni. Płyta montażowa łącznika korzystnie wyposażona jest w gniazdo z otworem, znajdujące się na środku płyty montażowej. Gniazdo umożliwia montaż dodatkowych elementów wyposażenia konstrukcji. Belki łączone za pomocą łącznika wyposażone są w uchwyty. Uchwyty zawierają otwory montażowe. W gniazdach ruchomych i stałych mocowane są uchwyty końcowe, które mają budowę pozwalającą na mocowanie ich zarówno w gniazdach ruchomych jak i stałych. Belki konstrukcji są proste, przymocowuje się je do łącznika przy użyciu uchwytów. Łącznik zbudowany jest w sposób pozwalający na używanie go w konstrukcjach o różnym stopniu podziału - różnej liczbie typów belek konstrukcyjnych.

Korzystne skutki wynalazku

Konstrukcja kopuły geodezyjnej została rozpowszechniona przez R. Buckminstra Fullera, który w roku 1954 uzyskał patent. W konstrukcji tej dokonuje się podziału sfery na trójkąty ją opisujące. Belki konstrukcji kopuły geodezyjnej mogą mieć różny przekrój. W konstrukcji kulistej dokonuje się podziału na trójkąty. Mogą występować różne odmiany konstrukcji charakteryzujące się liczbą belek o różnej długości. Najpopularniejsze konstrukcje to kopuły o następującej liczbie rodzajów belek 3, 5, 7. Z uwagi na występowanie różnych długości belek, trójkąty, z których składa się konstrukcja nie zawsze są trójkątami równobocznymi. Co powoduje konieczność łączenia belek pod kątem różnym od 60°. Podział konstrukcji na trójkąty opisane na sferze wymaga łączenia belek pod różnym kątem w płaszczyźnie przechodzącej przez środek kuli. W przypadku konstrukcji kulistych tymczasowych - czyli takich, które

PL 232 056 B1 mogą być rozkładane i składane wielokrotnie najczęściej używa się belek o przekroju rurowym. W dotychczasowych rozwiązaniach belki zagięte są na końcu pod odpowiednim kątem i łączone ze sobą. Sposób ich łączenia to skręcenie za pomocą jednej śruby lub połączenie przy użyciu okrągłego łącznika z liczbą otworów odpowiadającą liczbie łączonych belek. Rozwiązanie to jest o tyle kłopotliwe, że wymaga zaginania końców belek pod różnym kątem z dużą dokładnością. Dzięki zastosowaniu opisywanego łącznika końce belek pozostają proste. Każda belka ma z obu stron przymocowany uchwyt końcowy, który jest następnie mocowany w gnieździe stałym lub ruchomym. Dzięki temu, że gniazda stałe mają nadmiarowe otwory montażowe belki mogą być zamocowane pod różnym kątem. Gniazda ruchome umożliwiają belkom na zmianę położenia w dwóch płaszczyznach. Te cechy umożliwiają zastosowanie tego samego łącznika we wszystkich konstrukcjach kulistych, mogących mieć różny stopień podziału. Płyta montażowa łącznika może być wyposażona w gniazdo, które umożliwia mocowanie dodatkowych akcesoriów, jak np. oświetlenie.

W odróżnieniu od dotychczasowych rozwiązań dostępnych na rynku lub opisanych w patentach w opisywanym rozwiązaniu, łącznik pozwala na zmianę wzajemnego położenia belek w dwóch płaszczyznach, co jest warunkiem koniecznym w przypadku stosowania takiego samego łącznika dla konstrukcji kulistych o różnych stopniach podziału.

Objaśnienie rysunków

Na rysunku fig. 1. przedstawiono kopułę geodezyjną 1 oraz opisywany łącznik. Rysunek fig. 2. przedstawia spodnią stronę przedmiotowego łącznika w rzucie izometrycznym. Na rysunku fig. 3. przedstawiono wierzchnią stronę przedmiotowego łącznika w rzucie izometrycznym. Rysunek fig. 4. przedstawia spodnią stronę łącznika elementów konstrukcji kopuły geodezyjnej z podłączonymi do niego belkami.

Przykładowe rozwiązanie

Przedmiot wynalazku w przykładzie zastosowania przedstawiony został na rysunkach, gdzie fig. 1. przedstawia kopułę geodezyjną 1 z zastosowanym łącznikiem i widoczną na rysunku płytą montażową łącznika 2. Przedmiot wynalazku łączy belki konstrukcji 9, których końce są proste.

Na kolejnym rysunku fig. 2. przedstawiona została spodnia strona przykładowego łącznika, z widoczną płytą montażową 2, gniazdami stałymi 3, które posiadają otwory montażowe 4 pozwalające na mocowanie uchwytów końcowych belek w określonej, blokowanej pozycji. Na rysunku widoczne są także gniazda ruchome 5, które mają możliwość poruszania się wokół osi ich montażu. Na rysunku zaprezentowano przykładowe gniazdo akcesoriów 8 z otworem montażowym.

Na rysunku fig. 3. zaprezentowano wierzchnią stronę przykładowego rozwiązania łącznika uniwersalnego z widoczną płytą montażową 2, trzpieniem gniazda obrotowego 6 oraz otworem gniazda akcesoriów 8.

Na rysunku fig. 4. widoczna jest spodnia strona przykładowego rozwiązania uniwersalnego łącznika z belkami 9 do których przymocowane są uchwyty końcowe 10. Uchwyty końcowe 10 mają budowę umożliwiającą mocowanie ich w gniazdach stałych 3 (pod zmiennym kątem dzięki otworom 4) oraz gniazdach ruchomych 5. Każdy z otworów 4 pozwala na zamocowanie uchwytu końcowego 10 pod innym kątem. Belki 9, które poprzez uchwyty końcowe 10 zamocowane są w gniazdach obrotowych 5 mogą zmieniać kąt położenia w dwóch płaszczyznach. W jednej z płaszczyzn z uwagi na ruch obrotowy gniazda 5, w drugiej płaszczyźnie z uwagi na zamocowanie jednym sworzniem w otworze gniazda obrotowego.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Łącznik elementów konstrukcji kopuły geodezyjnej składający się z płyty montażowej zaopatrzonej w uchwyty do mocowania belek konstrukcji kopuły geodezyjnej wyposażonych w końcówki, znamienny tym, że płyta montażowa (2) zawiera co najmniej jedno gniazdo montażowe stałe (3), uniemożliwiające zmianę położenia belki, przy czym, mocowanie belek (9) odbywa się przy użyciu uchwytów (10), oraz co najmniej dwa gniazda montażowe ruchome (5) umożliwiające zmianę położenia kątowego belki w dwóch płaszczyznach - równoległej do powierzchni górnej łącznika oraz płaszczyzny do niej prostopadłej.
2. 2. Łącznik elementów, według zastrz. 1, znamienny tym, że korzystnie złożony jest z dwóch gniazd stałych (3) oraz czterech gniazd ruchomych (5).

   PL 232 056 Β1
3. 3. Łącznik elementów, według zastrz. 1, znamienny tym, że gniazda stałe (3) wyposażone są w co najmniej dwa otwory montażowe, pozwalające na zamocowanie belki pod pożądanym kątem.
4. 4. Łącznik elementów, według zastrz. 1, znamienny tym, że gniazda ruchome (5) zamocowane są na trzpieniach (6), które osadzone są w otworach znajdujących się w płycie montażowej (2) w sposób umożliwiający na ich swobodne obracanie się.
5. 5. Łącznik elementów, według zastrz. 1, znamienny tym, że płyta montażowa (2) korzystnie posiada gniazdo z otworem (8), które znajduje się na środku płyty montażowej (2) umożliwiając montaż dodatkowych elementów wyposażenia konstrukcji, takich jak dekoracje czy elementy oświetlenia.