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Dokumentenidentifikation DE202006016481U1 04.10.2007
Titel Trägerverbundsystem
Anmelder INDUO Gesellschaft zur Verwertung von Schutzrechten mbH & Co. KG, 41352 Korschenbroich, DE
Vertreter Bergen, K., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 40547 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 202006016481
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 04.10.2007
Registration date 30.08.2007
Application date from patent application 24.10.2006
IPC-Hauptklasse E04C 3/00(2006.01)A, F, I, 20061024, B, H, DE
IPC-Nebenklasse E04C 3/36(2006.01)A, L, I, 20061024, B, H, DE   E04H 12/00(2006.01)A, L, I, 20061024, B, H, DE   E04H 12/04(2006.01)A, L, I, 20061024, B, H, DE   E04H 12/24(2006.01)A, L, I, 20061024, B, H, DE   E04B 1/48(2006.01)A, L, I, 20061024, B, H, DE   E04C 3/12(2006.01)A, L, I, 20061024, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Trägerverbundsystem mit mindestens zwei miteinander verbundenen Trägern. Sie betrifft insbesondere eine Mastanordnung.

In Mittel- und Niederspannungsnetzen werden Holzmastanordnungen verwendet, die Traversen tragen, an denen Stromleitungen befestigt sind. Die Traversen sind üblicherweise Stahlrohre oder Doppel-T-Träger aus Stahl, die mit der Holzmastanordnung über abgewinkelte U-Profile in Verbindung stehen, wobei die U-Profile mit Spangen am oberen Ende der Holzmastanordnung befestigt sind. Die Holzmastanordnung kann aus einem einfachen, im Boden verankerten, aufrechten Holzmast bestehen. Häufig werden auch Holzdoppelmasten verwendet. Die Doppelmasten können beispielsweise in der Form der äußeren Schenkel eines A's angeordnet sein, wobei sie an ihrem oberen Ende von durch sie hindurchgeführten Gewindestangen zusammengehalten werden und darunter in verschiedenen Höhen Querstreben zur Stabilisierung der Masten angeordnet sind. In einer anderen Ausführungsform verlaufen die aus jeweils einem Rundholz gebildeten Masten parallel, wobei Doppel-T-Stücke als Abstandshalter zwischen den Masten vorgesehen sind und die Masten jeweils in Höhe der Doppel-T-Stücke über lange Schraubenbolzen, die horizontal durch die Masten hindurch geführt sind, an die Doppel-T-Stücke angedrückt werden.

Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Holzmastkonstruktionen besteht darin, daß ihre Statik nicht berechenbar ist. Ein wesentlicher Grund hierfür ist, dass sich die Holzmasten aufgrund von Änderungen der Umgebungstemperatur und -feuchte unterschiedlich stark ausdehnen. Daher basiert die Auslegung von Holzmasten in bezug auf ihre Dicke sowie der Größe und Art der Verbindungselemente auf empirischen Erfahrungswerten mit dem Nachteil, daß die verwendeten Bauformen nicht wirtschaftlich sind.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Trägerverbundsystem zu schaffen, das statisch berechenbar ist und mit dem Mastanordnungen belastungsgerecht und kostengünstig ausgelegt werden können.

Diese Aufgabe wird mit einem Trägerverbundsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Unter einem Verbundanker wird hier und im Folgenden ein Bauelement mit einem Kern verstanden, der eine Vielzahl von Ankerstiften trägt. Der Kern kann eine symmetrische oder asymmetrische Form haben. Als praktisch relevante Kernformen haben sich längliche Kerne mit einem quadratischen oder rautenförmigen Querschnitt herausgestellt. Es sind aber auch als Polyeder ausgebildete Kerne oder andere symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildete Kerne verwendbar.

Die Ankerstifte können sich je nach Anwendungsgebiet parallel zueinander nur zu einer Seite hin oder an gegenüberliegenden Seiten des Kerns in entgegengesetzte Richtungen erstrecken. Auch kann ein Verbundanker als Knotenverbindung für zwei oder mehrere Träger mit mindestens zwei in unterschiedliche Richtungen wirkenden Ankerstiftbereichen sein, insbesondere dann, wenn der Kern ein Polyeder ist. Die Anker können je nach Bedarf mit einer oder mehreren Durchgangsbohrungen längs oder quer durch ihren Kern ausgeführt sein und als sogenannte Durchsteckanker als Lager für Gewindestifte dienen. Sie können auch Gewindebohrungen für am Anker zu befestigende Schrauben aufweisen.

Die Ankerstifte können einen runden oder mehreckigen Querschnitt aufweisen, und insbesondere als Dornen ausgebildet sein. Die Verbundanker können einstückig oder mehrstückig aus einem oder verschiedenen Werkstoffen ausgebildet sein.

Es wurde überraschend festgestellt, dass bei Verwendung von mit Ankerstiften versehenen Verbundankern als Verbindungselemente sowohl Zug- und Druckkräfte als auch die zwischen den zu verbindenden Trägern auftretenden Schub- und Scherkräfte besonders gut übertragen werden, da die Ankerstifte die Kräfte nicht an der Außenseite eines Trägers auf diesen übertragen, sondern in sein Inneres einleiten. Hierdurch wird die Krafteinleitung von der geometrischen Ausdehnung des Trägers weitestgehend unabhängig. Eine auf einem derartigen Trägerverbundsystem basierende Mastanordnung ist erstmalig statisch berechenbar, so dass die Auswahl der verwendeten Werkstoffe und die Materialstärken erstmals auf der Basis von Berechnungen zu den zu erwartenden Lastfällen bestimmt werden können.

Die Werkstoffe für die Träger und den Verbundanker können so gewählt sein, dass der Verbundanker in die Außenfläche des Trägers hineingepresst werden kann. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn der Mast im Bereich der Ankeraufnahme einen gummiartigen Werkstoff aufweist, der in gewissen Grenzen elastische Eigenschaften besitzt. Insbesondere wenn die Ankerstifte eine oder mehrere Hinterschneidungen aufweisen, so dass sich die durch die Hinterschneidungen gebildeten umlaufenden Kanten des Ankerstiftes in die Oberfläche der durch das Einpressen entstandenen Aufnahme eindrücken, kann der Verbundanker in der Aufnahme fest sitzen.

Allerdings werden insbesondere bei Trägern aus Holz bevorzugt Ausnehmungen an der Außenfläche des Trägers vorgesehen, bevor die Ankerstifte des Verbundankers in die Aufnahmen in der Außenfläche des Trägers eingesetzt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragwerkskonstruktion sind Mittel zum Sichern des in die Aufnahmen in den Außenfläche(n) des bzw. der Träger eingreifenden Verbundankers vorgesehen. Als derartige Mittel kommen insbesondere mechanische Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben oder Schraubenbolzen in Betracht, die beispielsweise unmittelbar in den Träger eingreifen, sei es parallel zu den Ankerstiften oder schräg hierzu, wobei die Befestigungsmittel vorzugsweise unmittelbar mit dem Verbundanker in Verbindung stehen. Als Verbindungsmittel kommen aber auch geeignete Klebstoffe, beispielsweise Zwei-Komponenten-Klebstoffe in Betracht.

Andere Befestigungsmöglichkeiten bestehen beispielsweise darin, den Verbundanker mit einer um den Verbundanker und den Träger greifenden Schelle am Träger zu befestigen. Auch kann der Verbundanker unmittelbar zwischen zwei oder mehreren Träger liegen, wobei diese Träger untereinander mit weiteren Befestigungsmitteln wie Schrauben, Schellen oder dergleichen zusammen gehalten werden können, so dass der Verbundanker in seiner Position zwischen den Trägern sicher gehalten ist.

Insbesondere bei zwei, aber auch bei mehreren aneinander angrenzenden Trägern bietet es sich an, dass der Verbundanker mit Ankerstiften für jeden dieser Träger versehen ist und mit diesen in die Träger eingreift, um eine möglichst gute Überleitung von Kräften von Träger zu Träger zu erreichen.

Es sind aber ebenso Ausführungsformen bevorzugt, bei denen der Verbundanker lediglich Ankerstifte für einen der zu verbindenden Träger aufweist und mit einem anderen Träger über andere Mittel verbunden ist. So kann ein Verbundanker, der auf der einen Seite mit Ankerstiften in einen Mast eingreift und beispielsweise durch eine Verschraubung am Mast befestigt ist, auf der anderen Seite mit einem eine Traverse tragenden U-Profil beispielsweise über Nieten, eine Verschweißung oder eine Verschraubung verbunden sein.

Wenn die über einen Verbundanker miteinander verbundenen Träger zumindest teilweise aneinander anliegen, ist es von Vorteil, wenn sie in den aneinanderliegenden Bereichen eben ausgebildet sind. Insbesondere dann, wenn die Masten an der Stelle, an der sie aufgestellt werden sollen, erst gefertigt werden, ist das Erzeugen einer ebenen Anlagefläche wesentlich einfacher als das Erstellen einer profilierten Oberfläche.

Die erfindungsgemäße Tragwerkskonstruktion eignet sich, wie sich bereits aus dem Vorstehenden ergibt, besonders gut für Mastanordnungen, insbesondere für solche zur Nutzung als Leitungsmasten in Mittelspannungs-, Niederspannungs- und Hochspannungsnetzen bis 360 kV, oder für solche zur Nutzung in Telekommunikationsnetzen, z.B. Telefonleitungsmasten. Sie können wahlweise mit einer Traverse versehen sein, die über einen oder mehrere Verbundanker mit der Mastanordnung verbunden ist.

Geeignete Mastanordnungen bestehen beispielsweise aus mindestens zwei A-förmig zusammenstehenden, über Verbundanker miteinander verbundenen, aufrechten Trägern. Bevorzugt kann eine Mastanordnung dreibeinig mit drei aufrechten Trägern ausgebildet sein, die über einen oder mehrere Verbundanker miteinander in Verbindung stehen.

Die erfindungsgemäßen Mastanordnungen können zu ihrer Aussteifung mit Querträgern versehen sein. Solche Querträger können einen innenliegenden Verbundanker, wie er beispielsweise aus der DE 297 23 866 U1 bekannt ist, aufweisen, in den mit mindestens einem der aufrechten Träger zusammenwirkende mechanische Verbindungsmittel, beispielsweise Schraubenbolzen, eingreifen.

Das erfindungsgemäße Trägerverbundsystem eignet sich besonders für Träger aus Holz oder einem Holzverbundwerkstoff und ist insbesondere für Tragwerke aus Rundhölzern geeignet. Die Träger können aber ebenso beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial, einem Betonwerkstoff oder anderen geeigneten Werkstoffen bestehen.

Neben den oben bereits beschriebenen Verbundankern sind auch solche bevorzugt, die mindestens einen Steg mit vorzugsweise mindestens einem Durchgangsloch aufweisen. Die Stege der erfindungsgemäßen Verbundanker können insbesondere dazu dienen, einen in einen (Holz-) Träger eingesetzten und mit seinen Ankerstiften darein eingreifenden Verbundanker mit Schrauben am Träger gegen ein Herausrutschen zu sichern. Dafür können die Form und Ausrichtung der Stege an die Außenfläche eines Trägers, an der sie angelegt werden sollen, angepasst sein. So können sie je nach Anforderung beispielsweise gekrümmt ausgebildet sein oder schräg vom Kern abstehen.

Auch kann der Verbundanker eine durch eine Außenfläche des Kerns und eine Außenfläche mindestens eines der Stege gebildete, durchgehende Anlagefläche für einen Träger aufweisen, die je nach Anforderung beispielsweise eben oder quer zur Längsachse des Verbundankers gekrümmt ist.

Die Verbundanker werden aufgrund der einfachen Formgebung vorzugsweise als Gusstücke hergestellt. Als geeignete Werkstoffe kommen Metalllegierungen in Betracht; es können aber beispielsweise ohne weiteres auch Kunststoffe zum Einsatz kommen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren, in denen verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, näher erläutert.

Es zeigen:

1a: eine Teilansicht eines Trägerverbundsystems mit einem einfachen Holzmast;

1b: einen vereinfachten Querschnitt des in 1a dargestellten Holzmastes;

2a: eine Teilansicht eines Trägerverbundsystems mit einem Doppelmast;

2b: einen vereinfachten Querschnitt des in 2a dargestellten Doppelmastes;

3a: eine Teilansicht einer anderen Ausführungsform eines Trägerverbundsystems mit einem Doppelmast;

3b: einen vereinfachten Querschnitt des in 3a dargestellten Doppelmastes;

4a: eine Seitenansicht eines Einfachmastes mit Streben;

4b: eine Frontansicht des in 4a dargestellten Einzelmastes;

4c: eine Detailansicht des in 4a dargestellten Einzelmastes;

5a: eine Seitenansicht eines A-Mastes;

5b: eine Frontansicht des in 5a dargestellten A-Mastes;

5c: eine Detailansicht des in 5a dargestellten A-Mastes;

5d: eine weitere Detailansicht des in 5a dargestellten A-Mastes;

6a: eine Seitenansicht eines dreibeinigen Mastes;

6b: einen Querschnitt des Kopfes des in 6a dargestellten dreibeinigen Mastes;

6c: einen weiteren Querschnitt durch den Kopf des in 6a dargestellten dreibeinigen Mastes;

7a bis 7d: isometrische Darstellungen verschiedener für die erfindungsgemäßen Trägerverbundsysteme verwendbarer Verbundankertypen;

8a einen für die erfindungsgemäßen Trägerverbundsystem verwendbaren Verbundanker mit einer ebenen, durchgehenden Ankerfläche; und

8b einen für die erfindungsgemäßen Trägerverbundsystem verwendbaren Verbundanker mit einer gekrümmten, durchgehenden Ankerfläche.

Die in den 1a und 1b dargestellte Trägerkonstruktion besteht aus einem aus einem Rundholz gebildeten Einzelmasten 1, einer Traverse 2 sowie zwei U-Profilen 3, 4, die an gegenüberliegenden Seiten des Einzelmastes 1 angeordnet sind, einen unteren, parallel zur Seitenfläche des Einzelmastes 1 verlaufenden Bereich sowie einen oberen, schräg nach außen verlaufende Bereich aufweisen und an deren obere Enden die Traverse 2 gelagert ist.

Die U-Profile 3, 4 sind mit dem Einzelmast 1 über jeweils einen oberen Verbundanker 5, 6 und einen unteren Verbundanker 7, 8 verbunden. Die Verbundanker haben einen länglichen Kern mit einem dreieckigen Querschnitt. Die Verbundanker 5, 6, 7, 8 liegen mit einer Seite ihres Kerns an dem jeweiligen U-Profil 3, 4 an und können mit diesem beispielsweise einfach verschraubt oder verschweißt sein. Am Kern sind jeweils acht parallel in zwei Reihen angeordnete Ankerstifte vorgesehen, die sich senkrecht zur Bodenfläche der U-Profile und in Richtung zum Einzelmast 1 hin erstrecken. Die Ankerstifte greifen in hierfür vorgesehene Aufnahmen 9, 11 im Einzelmast 1 ein.

An den Verbundankern 5, 6, 7, 8 sind parallel zur Außenfläche des Einzelmastes 1 vorgesehene Stege 12, 13, 14, 15 vorgesehen, die als Gegenlager für Schrauben 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27dienen, die in den Einzelmast 1 hineingeschraubt sind, um insbesondere gegen ein Herausrutschen der Verbundanker 5, 6, 7, 8 zu sichern. Die Schrauben erstrecken sich radial in Richtung zur zentralen Längsachse des Einzelmastes 1.

In den 2a und 2b ist eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trägerverbundsystems, diesmal mit einem Doppelmast 31 aus zwei parallel zueinander verlaufenden Rundhölzern 32, 33 dargestellt. Die Rundhölzer werden über nicht dargestellte, durch sie horizontal hindurchlaufende Schraubenbolzen zusammengehalten. Zwischen den Rundhölzern 32, 33 sind ein oberer Verbundanker 34 und ein unterer Verbundanker 35 angeordnet. Beide Verbundanker 34, 35 weisen jeweils einen horizontal verlaufenden, länglichen Kern 36 auf, dessen Längsachse tangential zu beiden Rundhölzern liegt. Die Verbundanker 34, 35 weisen darüber hinaus eine Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Ankerstiften auf, die zu beiden Seiten des Kerns von außen in entsprechende Ausnehmungen in den Rundhölzern eingreifen.

Beide Verbundanker 34, 35 weisen jeweils an beiden Stirnseiten Gewindebohrungen auf, in die Schrauben 37, 38, 39, 41 zur Befestigung von U-Profilen 42, 43 eingeschraubt sind, wobei die U-Profile 42, 43 wie bei der in den 1a und 1b gezeigten Ausführungsform die oberhalb des Mastes verlaufende Traverse 44 halten.

Das in den 3a und 3b dargestellte Trägerverbundsystem unterscheidet sich gegenüber dem in den 1a und 1b dargestellten lediglich darin, dass anstelle des Einzelmastes 1 ein Doppelmast aus zwei parallel zueinander angeordneten Rundhölzern 51, 52 vorgesehen ist, die über hier nicht dargestellte, durch beide Rundhölzer 51, 52 waagerecht hindurchlaufende Schraubenbolzen fest miteinander verbunden sind, wobei die mit den U-Profilen 53, 54 verbundenen Verbundanker 55, 56, 57, 58 in die gegenüberliegende Außenseiten des Doppelmastes eingreifen.

Bei beiden Ausführungsformen mit Doppelmasten können zur Stabilisierung der Masten gegeneinander dazwischen liegende, vorzugsweise vertikal, aber auch horizontal oder schräg angeordnete Verbundanker vorgesehen sein, die mit auf beiden Seiten vorgesehenen Ankerstiften in die Masten eingreifen.

In den 4a bis 4c ist eine einfache Mastkonstruktion mit einem senkrecht stehenden Einzelmast 61 dargestellt, der in den Boden 62 eingelassen und an seinem unteren Ende über einen Querträger 63 stabilisiert ist. Der Einzelmast 61 wird über eine ebenso in den Boden 62 eingelassene, schräg am oberen Ende des Einzelmasts 61 angesetzte Strebe 64 abgestützt. Strebe 64 und Einzelmast 61 sind in dem Bereich, in dem sie aneinander anliegen, über einen länglichen Verbundanker 65 miteinander verbunden, der vertikal angeordnet ist und mit seinen Ankerstiften sowohl in den Einzelmast 61, als auch in die Strebe 64 eingreift. Strebe 64 und Einzelmast 61 sind darüber hinaus über einen oberen Schraubenbolzen 66 und einen unteren Schraubenbolzen 67 miteinander verbunden, so dass der Verbundanker 65 gegen ein Herausrutschen aus seiner Position gesichert ist.

In den 5a bis 5d ist eine andere Mastkonstruktion mit einem A-Mast 71 dargestellt. Die beiden im Wesentlichen aufrechten, nach oben aufeinander zu laufenden Träger 72, 73 sind im Kopfbereich 74 (s.7can ihren aneinander zugewandten Seiten eben ausgebildet. In diesen ebenen Bereichen sind Ausnehmungen für jeweils einen Kern und die Ankerstifte eines ersten, oberen, horizontal zwischen den beiden Flächen verlaufenden Verbundankers 75, eines zweiten, darunter angeordneten, vertikal verlaufenden Verbundankers 76 und eines dritten, unter dem zweiten Verbundanker 76 horizontal verlaufenden Verbundankers 77 vorgesehen. Die Träger 72, 73 sind darüber hinaus über horizontal durch sie hindurch laufende, oberhalb und unterhalb der sowie zwischen den Verbundanker(n) 75, 76, 77 angeordnete Schraubbolzen 78, 79, 81, 82 miteinander verbunden.

Eine Traverse kann an diesem Mast beispielsweise über Profile am oberen und unteren Verbundanker 75, 77 befestigt werden. Hierfür können die Verbundanker mit durch ihren Kern hindurchlaufenden Durchgangsbohrungen oder stirnseitig mit Gewindebohrungen versehen sein, so dass die Profile wahlweise über Gewindestangen oder Schrauben an den Verbundankern zu befestigen sind.

Auf etwa halber Höhe des A-Mastes 71 ist ein zwischen den Trägern 72, 73 horizontal verlaufender Träger 83 vorgesehen, der in der Detailansicht der 5d etwas deutlicher dargestellt ist. Der Träger 83 weist ein entlang seiner Längsachse verlaufendes Durchgangsloch auf, in das ein weiterer Verbundanker 84 eingelassen ist. Der Verbundanker 84 weist Gewindebohrungen auf, die mit Schraubenbolzen 85, 86 zusammenwirken, die durch die Träger 72 und 73 sowie das Durchgangsloch des Trägers 84 hindurch verlaufen und mit denen die Träger 72, 73 fest mit dem Querträger 83 verbunden sind.

Beide Träger 72, 73 sind in den Boden 87 eingelassen und im Boden über zwei die Träger 72, 73 verbindende und von beiden Seiten einfassende, horizontale Querstäbe 88 stabilisiert.

Die in den 6a bis 6c dargestellte Mastkonstruktion unterscheidet sich von der in den 5a bis 5d dargestellten im Wesentlichen dadurch, dass anstelle von zwei im Wesentlichen aufrechten Trägern drei Träger 91, 92, 93 vorgesehen sind, die in der Art eines dreibeinigen Stativs zueinander angeordnet sind. Alle Träger sind in den Boden 94 eingelassen und im Boden über parallel verlaufende, horizontale Querstäbe 95 paarweise eingefasst und stabilisiert. Auch sind die Träger 91, 92, 93 über Querträger 97, 98, 99 auf etwa halber Höhe des Mastes untereinander verbunden.

An ihren oberen Enden weisen die Träger 91, 92, 93 jeweils zwei ebene, einen Winkel von 120° einschließende Flächen als Anlageflächen für die jeweils anderen beiden Träger auf. In diese Flächen sind wiederum Ausnehmungen für die Kerne und Ankerstifte von Verbundankern 101, 102, 103 vorgesehen, die je nach Ausführungsform wahlweise horizontal und oder vertikal zwischen den aneinander anliegenden Seiten der Träger 91, 92, 93 angeordnet sein können. Sind die Verbundanker – wie in der Detailansicht der 6b dargestellt, horizontal angeordnet, können die Verbundanker 101, 102, 103 an ihren nach außen gerichteten Stirnseiten Gewindebohrungen aufweisen, über die beispielsweise die in 6a dargestellte Traverse 104 am Kopf der Mastkonstruktion befestigt werden kann. Hierzu können beispielsweise drei im Wesentlichen sich vertikal erstreckende Profile gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt an der Unterseite eines horizontalen Tellers angeflanscht oder auf andere Weise befestigt sein, wobei die Traverse auf dem Teller sitzt und von diesem gehalten wird.

Wie auch in dem in den 5a bis 5d dargestellten Ausführungsbeispiel können zwischen den aneinander anliegenden Flächen mehrere Verbundanker übereinander wahlweise in horizontaler oder vertikaler, gegebenenfalls auch schräger Ausrichtung angeordnet sein.

Wie sich insbesondere dem in 6c dargestellten, vereinfachten Querschnitt entnehmen lässt, werden die aneinander anliegende Flächen benachbarter Träger 91, 92, 93 außerdem durch senkrecht zu den Flächen durch die Träger 91, 92, 93 hindurch laufende Schraubenbolzen 105, 106, 107 aneinander gedrückt.

Die dargestellte dreibeinige Mastkonstruktion aus Holz ist insbesondere zur Verwendung für Strommaste für Abzweigungen geeignet, die bislang in aller Regel aus Stahl ausgeführt werden.

In den 7a bis 7d sind verschiedene Ankertypen dargestellt, die für die erfindungsgemäßen Trägerverbundsysteme verwendet werden können.

7a zeigt einen Verbundanker mit einem Kern 111, der einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt besitzt. Durch den Kern 111 verläuft eine Durchgangsbohrung 112. An zwei benachbarten Längsseiten 113, 114 des Kerns 111 sind zueinander parallel verlaufende Ankerstifte 115 angeordnet, deren Längsachsen jeweils einen Winkel von 45° zur jeweiligen Außenfläche, an der sie angeordnet sind, bilden. Die Ankerstifte 115 sind konisch mit einem sich vom Kern weg verjüngenden Querschnitt ausgebildet. An den beiden anderen Längsseiten 116, 117 sind in einer Ebene, die senkrecht zu den Längsachsen der Ankerstifte 115 verläuft, nahe der hierzu parallelen mittleren Symmetrieebene des Kerns 111 und nahe seiner beiden Stirnseiten sich von diesem weg erstreckende Stege 116 mit jeweils einem Durchgangsloch 117 vorgesehen.

Der in 7b dargestellte Verbundanker unterscheidet sich von dem in 7a dargestellten lediglich dadurch, dass an einer oder an beiden Stirnseiten des Verbundankers Senkbohrungen 121 am Eingang der Durchgangsbohrung zur Aufnahme der Senkköpfe von Senkschrauben vorgesehen sind.

Das Prinzip dieser Verbundanker mit nur zu einer Seite hin weisenden Ankerstiften kann vielfältig variiert werden. So kann die Durchgangsbohrung 112 beispielsweise stirnseitig Gewinde aufweisen oder können statt der Durchgangsbohrung an einer oder beiden Stirnseiten Gewindelöcher vorgesehen sein. Auch kann der Kern als Vollkern ohne Bohrung ausgeführt sein. Die Stege können, anstatt in einer Ebene senkrecht zu den Längsachsen der Ankerstifte zu liegen, so angeordnet sein, dass sie in eingebautem Zustand, z.B. an einer nicht fluchtenden Fläche eines Trägers, an dem der Verbundanker befestigt werden soll, anliegen. Hierfür können die Stege auch gekrümmt sein. Auch kann die den Ankerstiften abgewandte Außenseite des Kerns, die zwischen den Stegen liegt, mit den daran angrenzenden Seiten der Stege eine durchgehende Fläche bilden und insbesondere eben ausgebildet sein. Des weiteren können an der den Ankerstiften abgewandten Außenseite des Kerns Gewindebohrungen zur Befestigung von Trägern vorgesehen sein.

Die beschriebenen Verbundanker eignen sich insbesondere zur Verbindung eines Holzträgers, insbesondere eines Holzmastes, mit einem Träger aus einem anderen Werkstoff, wie beispielsweise Stahl oder Beton.

Der in 7c dargestellte Verbundanker unterscheidet sich von dem in 7a dargestellten dadurch, dass er einen Vollkern 131 aufweist und an allen Längsseiten des Kerns 131 Ankerstifte 132, 133 vorgesehen sind, wobei die Längsachsen der Ankerstifte mit der Außenseite, an denen die Ankerstifte jeweils angeordnet sind, wiederum einen Winkel von 45° einschließen und alle in zueinander parallelen Ebenen verlaufen.

Der in 7d dargestellte Verbundanker unterscheidet sich von dem in 7c dargestellten lediglich durch ein mittig in Längsrichtung durch den Kern 134 hindurch verlaufende Durchgangsbohrung 135.

Auch die beiden zuletzt beschriebenen Ankertypen sind ebenso wie die zuvor beschriebenen vielfach variierbar, insbesondere hinsichtlich der Anzahl, Anordnung und Ausgestaltung von Durchgangslöchern, -bohrungen, und Ankerstiften, sowie der Ausgestaltung des Kernquerschnitts, und eignen sich insbesondere zur Verbindung zweier Holzträger.

Meist reichen zur sicheren Übertragung von Schub- und Scherkräften 1 bis 3 Verbundanker je aneinander anliegendem Flächenpaar benachbarter Träger aus. Die tatsächliche, auch darüber hinaus benötigte Anzahl von Verbundanker je Flächenpaar wird sich jedoch immer aus den zu erwartenden statischen und gegebenenfalls auch dynamischen Lasten ergeben.

Es sind auch Ankertypen mit einem drei-, vier- oder mehreckigen Kernquerschnitt einsetzbar, an denen senkrecht zu den Längsseiten erstreckende Ankerstifte zur gleichzeitigen Verbindung dreier oder mehrerer Bauteile vorgesehen sind. Ankertypen mit in mehrere Richtungen weisenden Ankerstiften eignen sich insbesondere zur Verbindung von mehreren Holzträgern.

Die in den 8a und 8b dargestellten Verbundanker unterscheiden sich von dem in 7a dargestellten im Wesentlichen dadurch, dass ihr Kern 141, 151 und die zu beiden Seiten der Kerne 141, 151 verlaufenden Stege 142, 143, 152, 153 auf der Seite der Ankerstifte 144, 154 eine durchgehende Anlagefläche 145, 155 aufweist, wobei der Querschnitt des Kerns 141 in 8a zwei zur Anlagefläche 145 senkrecht und zueinander parallel verlaufende Seitenflächen 147, 148 und eine der Anlagenfläche gegenüberliegende Außenfläche 149 mit kreisabschnittförmigem Querschnitt aufweist und der Querschnitt des Kerns 151 in 8b im Wesentlichen halbkreisförmig ist. Die Stege 142, 143, 152, 153 erstrecken sich über die gesamte Länge des Kerns 141, 151 und sind mit mehreren – in den dargestellten Beispielen sechs – Durchgangslöchern 146, 156 versehen. Bei dem in 8a dargestellten Verbundanker ist die Anlagefläche 145 eben ausgebildet. Die in 8b dargestellte Anlagefläche 155 des Verbundankers ist in Anker-Längsrichtung konkav ausgebildet.

Alle dargestellten Verbundanker eignen sich insbesondere zur Verwendung an Holzmasten. So können sie mit selbstbohrenden Holzschrauben einfach an Holzmasten festgeschraubt werden. Hierdurch ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass die Holzschrauben nicht nur auf die Verbindung von Verbundanker und Holzmast wirkende Zugkräfte, sondern auch in Ergänzung zu den Ankerstiften Schub- und Scherkraftlasten aufnehmen. Verlaufen die Holzschrauben dabei nicht parallel, sondern schräg zu den Ankerstiften, insbesondere dann, wenn die zugehörigen Stege des Verbundankers entsprechend schräg angeordnet sind oder seine durchgehende Anlagefläche gekrümmt ist, nehmen die Holzschrauben Zugkräfte in unterschiedlichen Richtungen auf, wodurch der Verbundanker besonders gut in seiner Position gesichert und ein Teil der Schub- und Scherkräfte von den Schrauben als Zugkräfte aufgenommen wird.


Anspruch[de]
Trägerverbundsystem, insbesondere Mastanordnung, mit mindestens zwei miteinander verbundenen Trägern (1, 2, 32, 33, 44, 51, 52, 61, 64, 72, 73, 83, 91, 92, 93, 97, 98, 99, 104), gekennzeichnet durch mindestens einen mit Ankerstiften versehenen Verbundanker (5, 6, 7, 8, 34, 35, 55, 56, 57, 58, 65, 75, 76, 77, 84, 101, 102, 103), der zur Verbindung der Träger mit den Ankerstiften in eine Außenseite mindestens eines Trägers eingreift. Trägerverbundsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Aufnahmen (9, 11) in der Außenfläche des Trägers (1, 2, 32, 33, 44, 51, 52, 61, 64, 72, 73, 83, 91, 92, 93, 97, 98, 99, 104) zur Aufnahme der Ankerstifte. Trägerverbundsystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mittel zum Halten des in die Außenfläche(n) eingreifenden Verbundankers (5, 6, 7, 8, 34, 35, 55, 56, 57, 58, 65, 75, 76, 77, 84, 101, 102, 103) in seiner Position. Trägerverbundsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel mechanische Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben (16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 37, 38, 39, 40, 41) sind. Trägerverbundsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel in den Träger (1, 51, 52) eingreifen. Trägerverbundsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel schräg zu den Ankerstiften in den Träger (1, 51, 52) eingreifen. Trägerverbundsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel unmittelbar mit dem Verbundanker in Verbindung stehen. Trägerverbundsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerstifte des Verbindungsankers (34, 35, 65, 75, 76, 77, 101, 102, 103) in mindestens zwei Träger eingreifen. Trägerverbundsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundanker (34, 35, 65, 75, 76, 77, 101, 102, 103) zwischen den mit ihm verbundenen Trägern (32, 33, 61, 64, 72, 73, 9193) angeordnet ist. Trägerverbundsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander verbundenen Träger (61, 64, 72, 73, 101, 102, 103) mindestens teilweise aneinander anliegen und in den Bereichen, in denen sie aneinander anliegen, eben ausgebildet sind. Trägerverbundsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Mastanordnung, die eine Traverse (2, 44, 104) trägt. Trägerverbundsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch mindestens zwei eine Mastanordnung bildende, insbesondere A-förmig zusammenstehende, über Verbundanker miteinander verbundene, aufrechte Träger (32, 33, 51, 52, 61, 64, 72, 73, 91, 92, 93). Trägerverbundsystem nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch drei aufrechte Träger (91, 92, 93). Trägerverbundsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch mindestens einen Querträger (83, 95, 97, 98, 99) zur Aussteifung der Mastanordnung. Trägerverbundsystem nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen Verbundanker im Querträger (84), in den mit mindestens einem der aufrechten Träger zusammenwirkende mechanische Verbindungsmittel eingreifen. Trägerverbundsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Träger (1, 2, 32, 33, 44, 51, 52, 61, 64, 72, 73, 83, 91, 92, 93, 97, 98, 99, 104) aus Holz oder einem Holzverbundwerkstoff gebildet ist. Trägerverbundsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein aufrechter Träger (32, 33, 51, 52, 61, 64, 72, 73, 91, 92, 93) aus einem Rundholz gebildet ist. Trägerverbundsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verbundanker (5, 6, 7, 8, 34, 35, 55, 56, 57, 58, 65, 75, 76, 77, 84, 101, 102, 103) ein Gussstück ist. Verbundanker, insbesondere für ein Trägerverbundsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, mit einem Kern (111, 131, 134, 141, 151) und daran angeordneten Ankerstiften (115, 132, 133, 144, 154), gekennzeichnet durch mindestens einen, vorzugsweise zwei oder mehr mit dem Kern verbundene(n) Stege) (116, 142, 143, 152, 153). Verbundanker nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch mindestens ein insbesondere mit einem Gewinde versehenes Durchgangsloch (117, 146, 156) im Steg (116, 142, 143, 152, 153). Verbundanker nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und Ausrichtung der Stege (116, 142, 143, 152, 153) an die Außenfläche eines Trägers, an der sie angelegt werden sollen, angepasst ist. Verbundanker nach einem der Ansprüche 19 bis 21, gekennzeichnet durch eine durch eine Außenfläche des Kerns (141, 151) und eine Außenfläche mindestens eines der Stege (142, 143, 152, 153) gebildete, durchgehende Anlagefläche (145, 155) für einen Träger. Verbundanker nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine insbesondere quer zur Längsachse des Verbundankers gekrümmte Anlagefläche (155). Verbundanker nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine ebene Anlagefläche (145).






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