Verfahren zur Herstellung eines sich verjüngenden Leichtmetallmastes und nach dem Verfahren hergestellter Leichtmetallmast Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver- fahren zur Ilerstellun-,.), eines sich verjüngen- den Leichtmetallmastes, wie z.
B. eines Leueht- iliastes, sowie auf einen unter Anwendung dieses Verfahrens hergestellten Eine bekannte Ausführungsform eines ver- jün fiten Stahlmastes besteht aus einer Viel- zahl von aufeinandergestellten und miteinan der ver:
sellweissten Rohren verschiedenen Durclnnesser:s, die auf der einen Seite einen verjüngten Teil. haben und auf der andern Seite erweitert sind.
Durch das Schweissen entstehen hier eine Spannungskonzentration und eine starke Än- dertin@- des Widerstandsmomentes gegen Bie gung, und zwar durch die Verdopplung der ltolirwandung. Die Spannungskonzentration kann, gegebenenfalls zusammen mit dein schar fen j'bergana im Widerstandsmoment. durch l.äinnlielie Spannungszustände zu Bruch füh- rl:ll.
Damit ein solcher, in einer Seitenwand eine cll'fnnn(, , aufweisender Mast ein sieh im wesentlichen gleichbleibendes Widerstands- monient behält, werden nahe der Öffnung Verstärkungsrippen oder dergleichen einge schweisst oder in sonstiger Weise angeordnet.
Will man Leichtmetallmasten anwenden, so bereitet - durch den niedrigen Elastizi- lätsmodul - der Übergang zwischen den ver schiedenen Durchmessern bei der Verjüngung eine grosse Schwierigkeit, während das Sehwei ssen diese Schwierigkeit durch die Gefahr durchgreifender Strukturänderungen noch ergrössert.
Demgegenüber bestellt das erfindungsge mässe Verfahren darin, dass die Verjüngung des Mastes dadurch erzielt wird, dass ein Teil eines Rohres durch eine Matrize mit ge ringerem Durchmesser als das Rohr hindurch gezogen wird, wobei die Innenwandung der Matrize im Querschnitt teilweise Ogivform hat.
Wenn eine zweite Verjüngung erforderlich ist, kann dann ein Teil des bereits einmal v er- jüngten Rohres aufs neue durch eine entspre chend geformte kleinere Matrize gezogen wer den.
Die Übergänge verlaufen dadurch äusserst. gleichmässig, während eine Spannungskonzen tration, infolge durchgreifender Struktur änderung, wie eine solelie sieh beim Schwei ssen ergeben würde, naturgemäss nicht ent stehen kann.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein nach dem genannten Verfahren hergestellter, sich verjüngender Leichtmetallmast, der sich durch eine seitliche Öffnung in der Wand des Mastes und durch ein an der Stelle der Öff nung im Mast angeordnetes Verstärkungsele- rnent auszeichnet, wobei dessen oberes und unteres Ende über und unter der Öffnung einen allmählich bis zur lichten Weite des Rohres ansteigenden Durchmesser haben.
Die Erfindung ist. nachstehend an Hand der Zeichnung, in der lediglich beispielsweise eine Ausführungsform eines Mastes gemäss der Erfindung veranschaulicht ist, näher erläu tert.
In dieser Zeichnung zeigt Fig.1 einen Mast, teilweise in Ansieht und teilweise in Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt gemäss der Linie II-II, an der Stelle der Öffnung in dem Mast, Fig. 3 eine Variante der Fig. 2, Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Verstärkungselementes im Längsschnitt, Fig. 5 einen Querschnitt der Ausführungs form nach Fig. 4.
Mit 1 ist ein Rohr aus Leichtmetall, z. B. Aluminium, mit grossem Durchmesser und kleiner Wandstärke, wie 20 cm bzw. 5 mm, be zeichnet. Ein oberer Teil des Rohres 1 wird durch eine Matrize gezogen, bei der der Quer schnitt der Zugöffnung einem 0giv, -das prak tisch tim den grössten Durchmesser passt, ent spricht.
Durch diese Bearbeitung entsteht schliess lich ein fliessender Übergang 2 zu einem dün- nern Teil 3. Wenn eine weitere Verjüngung gewünscht wird, wird in einer entsprechend geformten Matrize aus Teil 3 ein Teil 4 von noch kleinerem Durchmesser gezogen. Durch das Verhältnis der aufeinanderfolgenden Durchmesser und den fliessenden Übergang liegt keine Gefahr vor, dass sieh bei Biege belastung oder Strukturänderungen im Ma terial Sonderspannungsspitzen ergeben.
In dem Teil 1 mit dem grössten Durehmes- ser wird, um das Innere des nunmehr gebil deten Mastes zugänglich zu machen, eine Öff nung 5 angeordnet. Die Ecken werden gerun det, und die Öffnung erhält eine Breite, die höchstens einem Umfangswinkel von 120 ent spricht. Die Öffnung 5 verringert das 'Wider- standsmoment des Rohres gegen Biegung der art, dass eine Verstärkung angeordnet werden muss.
Ein @'ei-stärhtnigseleinent 6 (Fig. ?) wird an der mit der Öffnung versehenen Stelle des Rohres angeordnet, welches Element da durch befestigt wird, dass das Rohr 1 mit dem darin liegenden Verstärkungselement durch eine Matrize gezogen wird, wodurch sich eine Durehmesserverringerung des Rohres 1 ergibt, oder dadurch, dass das Verstärkungselement mittels innern Radialdruckes ausgedehnt wird.
Selbstverständlich in beiden Fällen in einem solehen Masse, dass sieh eine Bündelung der Widerstandsmomente des Rohres 1 und des Verstärkungselementes 6 ergibt, ohne dass an der Stelle, an der das Verstärkungselement endet, ein plötzlicher Ü ber-,ang des Wider standsmomentes entsteht.
Der Durchmesser an der Ober- und Un terseite des Verstärkungselementes 6 kann ver ringert sein, so dass der Druck zwischen dem Verstärkungselement und der Innenwandung allmählich abnimmt. und damit. also die Bün delung der beiden Widerstandsmomente gleich falls allmählich kleiner wird.
Dadurch, dass in dem Verstärkungselement 6 eine Öffnung 7 angeordnet wird, die kleiner ist als die Öffnung 5 in dem Rohr 1, entsteht ein Anschlag, an dem ein Deckel befestigt werden kann, dessen äusserer Durchmesser vorzugsweise dem äussern Durchmesser des Rohres 1 entspricht.
Um elektrisches Sehaltmaterial, entweder Sehmelzsicherungen oder Schalter und An schlussmittel hinter der Öffnung anordnen zu können, wird eine aus Metall oder Isolations material bestehende Platte angeordnet und finit Hilfe von zum Beispiel einer Schraube 9 mit dem Rohr verbunden. Das auswärts -e kehrte hopfende der Sehraube 9 kann flach genietet sein, um Eingriffen von Unbefugten vorzubeugen.
Weil mehrere Elektrizitätswerke es vorzie hen, hinter dem Aussendeckel noch einen In nendeckel anzuordnen, kann die Öffnung 7 mit einem umgebördelten Rand 10 versehen werden, der als Ansehlag für diesen Innen deekel dienen kann.
Der umgebördelte Rand 1 0 bildet gleichfalls noch eine Verbesserung des fliessenden Überganges des Widerstands- womentes an den Rändern der Öffnung 5, w , ähi -end die Grösse des Widerstandsmomentes des Verstärkungselementes 6 dadurch günstig beeinflusst wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 besteht das Verstärkungselement 6 aus drei Teilen, und zwar: einem Gehäuse 11, entweder aus Leichtmetall oder aus Isolationsmaterial hergestellt, das im Querschnitt ein reehtecki- ges oder quadratisches Hohlprofil zeigt, an dessen Eekpunkten Rippen 12 und 13 ange ordnet sind.
Die Lage der Rippen 12 und 13 ist derart gewählt, dass sie einen Teil der öff- nung 5 abschirmen und zusammen mit der Wandun- des Rohres 1 einen Anschlag für einen Aussendeckel bilden. Über dem Gehäuse 11 ist in dem Rohr 1 ein Deckel 14 (Fig. 4) angeordnet, mit enger Passung, während sich auf der Unterseite ein entsprechender Deckel l:5 befindet. Ein Teil beider Deckel schirmt gleiehfalls die Öffnung 5 in dem Rohr 1 ab und bildet an der Ober- und an der Unter seite den vorerwähnten Anschlag.
Die Deckel 14, 15 sind durch eine Brust lind Sehulterverbindung 16 kraftsehlüssig mit dem Gehäuse 11 verbunden, derart, dass die drei Teile 11, 14 und 15 ein einziges stabiles Verstärkungselement 6 bilden.
Vorzugsweise wird der äussere Durchmes ser an der von dem Gehäuse 11 abgekehrten Seite der Deckel 14 und 15 etwas kleiner ge wählt, damit beim Befestigen des Verstär kungselementes sich eine allmählich entste hende Bündelung des Widerstandsmomentes des Rohres 7 mit dem des Verstärkungselemen tes ergibt.
In dem Gehäuse 11 ist eine Höhlung 17 ausgespart, die mittels Kabelanschlussöffnun- gen 7.8 und 19 in den respektiven Deckel mit dem Innern des Rohres 1 in Verbindung steht. In dem Gehäuse 11 können dann die erforder- liehen Elektroelemente angeordnet werden, die durch eine Öffnung 20 in einer der Wandun- gen des (Tehäuses 1 zugänglich sind.
Ein zweiter Deckel 21 kann erwünschten falls in einem Rahmen oder auf einer Fläche des Gehäuses 11 angeordnet werden. Weil das Gehäuse 11 vorzugsweise aus im Extrusionsverfahren hergestelltem oder gezo genem Material hergestellt wird, empfiehlt es sich, die Rippen 12 und 13 zusammen mit den Deckeln 14 und 15 nachzudrehen, bis sie das gewünschte Mass haben. Das Gehäuse 11 kann jedoch auch aus Isolationsmaterial hergestellt sein.
Dadurch, dass Leichtmetall benutzt wird, entsteht ein Mast, der von der Witterung nicht. oder nur in sehr geringem Masse ange griffen wird, wodurch eine bedeutende Er sparnis an Unterhaltungskosten, im vorliegen den Falle an Anstricharbeiten, erzielt wird, während durch das verhältnismässig geringe Gewicht des Mastes auch die Möntierungs- kosten verhältnismässig niedriger sind, wäh rend ausserdem das Material durch den der Belastung angepassten Durchmesser, der ent weder durch stufenweise oder durch fliessend verlaufende- Verdünnung erzielt wird, am. wirtschaftlichsten benutzt wird.
Dadurch, dass das Verstärkungselement auf mechanischem Wege befestigt wird, hin terlässt es auf der Aussenseite des Mastes keine Spuren.