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Die
Erfindung betrifft einen Leitplanken-Pfosten zum Einsatz in an Straßen und
insbesondere auf Brücken
angebrachten Aufprall-Systemen.
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Derartige
Leitplanken-Pfosten weisen in ihrem oberen Bereich Einrichtungen
zur Befestigung einer Leitplanke, beispielsweise also Löcher zum
direkten oder indirekten Anschrauben der Leitplanken, auf. An ihrem
unteren Ende weisen Sie in der Regel eine Fußplatte auf, die mittels geeigneter
Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben und Dübel, an
einem Beton-Fundament,
beispielsweise einer Brückenkappe,
befestigt wird. Auf dieser Fußplatte ist
mittig der eigentliche Pfosten durch Schweißen befestigt. Die Löcher zur
Befestigung des Pfostens sind um diesen herum, also auch vor dessen
Vorderseite, ausgebildet. Entsprechend den hohen Anforderungen an
die Aufprall-Festigkeit sind diese Leitplanken-Pfosten sehr schwer
ausgebildet und zum Teil – bedingt
durch ihre Formgebung – sehr
aufwendig in der Herstellung.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Leitplanken-Pfosten
zu schaffen, der einfach herstellbar und montierbar ist und der
auch bei Einhaltung der vorgeschriebenen Festigkeit besonders leicht
ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Durch die dreiteilige Ausbildung und durch die dadurch bedingte
hohe Formsteifigkeit kann der Pfosten im Vergleich zu den bekannten
einteiligen Pfosten sehr leicht ausgebildet werden. Des weiteren
kann er ohne weiteres aus Blech durch Stanzen und Abkanten hergestellt werden.
Der erfindungsgemäße Leitplanken-Pfosten enthält also
keine Schweißverbindungen.
Da die Vorderseite der Front-Stütze
vorsprungfrei ausgebildet ist, wird auch die Gefahr reduziert, dass
insbesondere gestürzte
Motorradfahrer an den Pfosten auf Grund von Vorsprüngen zusätzliche
Verletzungen erleiden. Die hintere Schräg-Stütze dient u. a. auch zur Dämpfung einer
Verformung der Stütze
bei einem Aufprall.
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Durch
die Weiterbildung nach den Ansprüchen
2 und 3 wird erreicht, dass die Leitplanken-Pfosten ohne zusätzlichen
nennenswerten Aufwand unterschiedlich lang ausgebildet werden können.
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Die
Weiterbildung nach Anspruch 4 führt
zu einer besonders sicheren Verbindung zwischen der Front-Stütze und
der Schräg-Stütze.
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Die
Weiterbildung nach den Ansprüchen
5 und 8 führen
dazu, dass zum einen eine sehr einfache Montage möglich ist
und zum anderen – was
besonders bedeutsam ist – in
einer ersten Verformungs-Phase nach einem Aufprall der Leitplanken-Pfosten
diese sich wie ein gelenkiges, irreversibel dämpfendes Dreieck verhält. Die
Ansprüche
9 und 10 geben hierzu vorteilhafte Ausgestaltungen wieder.
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Durch
die Maßnahmen
nach den Ansprüchen
11 und 12 wird der Dämpfungseffekt
noch verstärkt.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der
Zeichnung. Es zeigt
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1 eine
Vorderansicht eines Leitplanken-Pfostens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 eine
Rückansicht
des Leitplanken-Pfostens gemäß 1,
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3 einen
vertikalen Querschnitt durch den Leitplanken-Pfosten gemäß der Schnittlinie
III-III in 1 und 2, wobei
zusätzlich
eine Leitplanke angedeutet ist,
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4 eine
zweite Ausführungsform
eines Langloches,
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5 eine
dritte Ausführungsform
eines Langloches,
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6 eine
vierte Ausführungsform
eines Langloches,
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7 einen
vertikalen Querschnitt entsprechend 3 durch
einen Leitplanken-Pfosten gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel,
wobei zusätzlich
eine Leitplanke angedeutet ist,
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8 eine
perspektivische Ansicht des Leitplanken-Pfostens nach 7,
wobei zusätzlich
eine Leitplanke angedeutet ist, und
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9 eine
perspektivische Ansicht des Leitplanken-Pfostens gemäß 8 nach
einem Aufprall.
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Der
in den 1–6 dargestellte
Leitplanken-Pfosten 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
ist dreiteilig ausgebildet; er besteht aus einer Front-Stütze 2,
einer hinteren Schräg-Stütze 3 und einem
Fußteil 4 für die Front-Stütze 2.
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Die
Front-Stütze 2 weist
eine ebene Vorderseite 5 auf. Sie ist durch zu ihrer Rückseite 6 hin
umgebogene Seitenstege 7, 8 und gegebenenfalls
einen Obersteg 9 versteift. Dadurch ist die Front-Stütze 2 an
ihrer Vorderseite 5 frei von Kanten oder Vorsprüngen. Sie
weist über
ihre volle Länge
gleichbleibenden C-Querschnitt auf.
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Die
hintere Schräg-Stütze 3 weist
ebenfalls über
ihre volle Länge
gleichbleibenden C-Querschnitt auf, d. h. sie besteht aus einem
Quersteg 10 und von diesem an beiden Seiten hochstehenden
Schenkeln 11, 12.
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Das
Fußteil 4 ist
im Wesentlichen als Winkel ausgeführt, d. h. es weist zwei etwa
um 90° gegeneinander
abgewinkelte Abschnitte, nämlich
einen Befestigungs-Abschnitt 13 und einen Fuß-Abschnitt 14 auf.
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Der
dreiteilige Leitplanken-Pfosten 1 wird auf einem Fundament 15,
beispielsweise einer sogenannten Brücken-Kappe, aus Beton angebracht. Hierzu
weist der Fuß-Abschnitt 14 des
Fußteils 4 seitlich
der Front-Stütze 2 Löcher 16 auf,
durch die hindurch der Fußteil 4 mittels
geeigneter Befestigungsmittel, beispielsweise sogenannter Beton-Schrauben 17,
fest mit dem Fundament 15 verbunden wird. In eingebautem
Zustand ist also der Fuß-Abschnitt 14 im
Wesentlichen waagerecht und demzufolge der Befestigungs-Abschnitt 13 im
Wesentlichen vertikal angeordnet. Im Befestigungs-Abschnitt 13 sind
mehrere, beispielsweise zwei, sich in Richtung der vertikal anzuordnenden
Front-Stütze 2 erstreckende Langlöcher 18 ausgebildet,
denen Bohrungen 19 in der Vorderseite 5 der Front-Stütze 2 in
der Weise zugeordnet sind, dass durch die Langlöcher 18 und das jeweils
zugeordnete Loch 19 gesteckte Befestigungsmittel, beispielsweise
also Flachkopf-Schrauben 20, sich dann im unteren, dem
Fuß-Abschnitt 14 zugewandten
Ende des Langloches 18 befinden, wenn die Front-Stütze 2 auf
dem Fuß-Abschnitt 14 aufsteht
oder diesem zumindest unmittelbar benachbart ist. Die Befestigung
der Front-Stütze
2 am Fußteil 4 erfolgt
also in der Weise, dass sie in das Fußteil 4 eingesetzt
wird. Der Fuß-Abschnitt 14 erstreckt
sich also von der Vorderseite 5 nach hinten.
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Die
Anbringung der Schräg-Stütze 3 erfolgt in
der Weise, dass sie mit ihrem unteren Ende ebenfalls mit dem Fundament 15 verbunden
wird, während
sie mit ihrem oberen Ende mit der Front-Stütze 2 verbunden wird.
Zur Verbindung mit dem Fundament weist sie an ihrem unteren Ende
einen aus dem Quersteg 10 abgebogenen Fußsteg 21 auf,
der ein Loch 22 aufweist, durch das hindurch ein geeignetes Befestigungsmittel,
beispielsweise eine sogenannte Beton-Schraube 23, zur Verbindung
mit dem Fundament 15 hindurchgeführt werden kann. Die Stirnkanten 24 der
Schenkel 11, 12 der Schräg-Stütze 3 können benachbart
zum Fußsteg 21 derart
schräg
geformt werden, dass sie im montierten Zustand der Schräg-Stütze 3 auf
dem Fundament 15 aufliegen oder zumindest unmittelbar benachbart
hierzu angeordnet sind.
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Am
oberen Ende der Schräg-Stütze 3 sind die
oberen Stirnkanten 25 der Schenkel 11, 12 ebenfalls
schräg
geschnitten, und zwar derart, dass sie bei in die Front-Stütze 2 eingesetzter
Schräg-Stütze 3 sich
möglichst
weit über
die Seitenstege 7, 8 der Front-Stütze 2 bis
zu deren Rückseite 6 erstrecken. Der
Quersteg 10 kann am oberen Ende der Schräg-Stütze 3 mit
einem Anlage-Abschnitt 26 versehen sein, der an der Rückseite 6 der
Front-Stütze 2 anliegt
oder hierzu zumindest unmittelbar benachbart ist. Zur Befestigung
des oberen Endes der Schräg-Stütze 3 im
oberen Bereich der Front-Stütze 2 ist
in jedem Schenkel 11, 12 der Schräg-Stütze 3 ein
Loch 27 ausgebildet, dem im jeweiligen Seitensteg 7, 8 der
Front-Stütze 2 ein
sich in deren Längsrichtung
erstreckendes Langloch 28 zugeordnet ist. Durch jeweils
ein Loch 27 und ein Langloch 28 hindurch werden
die Front-Stütze 2 und
die Schräg-Stütze 3 mittels
geeigneten Befestigungsmitteln, beispielsweise also Flachkopf-Schrauben 29,
miteinander verbunden. Die Anordnung von Loch 27 und Langloch 28 zueinander
ist derart, dass im montierten Zustand sich die Schraube 29 jeweils
im unteren Bereich des Langloches 28 befindet.
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Die
Außen-Breite
a der Schräg-Stütze 3 ist geringfügig kleiner
als die Innen-Breite b der Front-Stütze 2 zwischen ihren
Seitenstegen 7, 8, so dass die Schräg-Stütze 3 mit
ihren Schenkeln 11, 12 zwischen die Seitenstege 7, 8 der
Frontstütze 2 eingeführt werden
kann, wobei aber nur ein geringes Spiel von beispielsweise circa
1 mm verbleiben sollte.
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Oberhalb
der Verbindung zwischen Front-Stütze 2 und
Schräg-Stütze 3 wird
eine Leitplanke 30 – möglicherweise
unter Zwischenschaltung eines Dämpfers 31 – befestigt.
Die Befestigung der Leitplanke 30 und des Dämpfers 31 erfolgt
in der üblichen
Weise mittels geeigneten Befestigungsmitteln, wie beispielsweise
Flachkopf-Schrauben 32.
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Die
Front-Stütze 2 und
die Schräg-Stütze 3 und
auch das Fußteil 4 bestehen
aus Blech und können
durch einfache Stanz-Biege-Verfahren hergestellt werden. Für die üblichen
schweren Belastungen reichen für
die Front-Stütze 2 und
die Schräg-Stütze 3 in
der Regel Blechdicken von etwa 5 mm aus, während für das Fußteil 4 eine Blechdicke von
etwa 10 mm angemessen ist. Es sind auch andere Blechdicken möglich.
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Bei
einem Aufprall eines Fahrzeuges auf die Leitplanke 30,
also von der Vorderseite 5 der Front-Stütze 2, wird zuerst
der Leitplanken-Pfosten 1 wie ein bewegliches Dreieck verformt,
d. h. die Front-Stütze 2 wird
gegenüber
dem Fußteil 4 nach oben
verschoben, was durch die geschilderte Langloch-Verbindung ermöglicht wird. Die Flachkopf-Schrauben 20 werden
in den Langlöchern 18 nach
oben verschoben. Gleichzeitig werden die Schräg-Stütze 3 und
die Front-Stütze 2 in
Längsrichtung
der Front-Stütze 2 gegeneinander
verschoben, was ebenfalls durch die geschilderte Langloch-Verbindung ermöglicht wird.
Der Fußsteg 21 wird
hierbei verbogen. Soweit ein Anlage-Abschnitt 26 an der Schräg-Stütze 3 ausgebildet
ist, wird dieser ebenfalls bereits verbogen. Durch diesen ersten
Verformungsvorgang wird bereits ein Teil der Aufprallenergie vernichtet.
Bei der weiteren – von
der Aufprallenergie abhängigen – Verformung
des Leitplanken-Pfostens 1 knickt
die Schräg-Stütze 3 zur
Front-Stütze 2 ein. Um
dies definiert ablaufen zu lassen, ist an den dem Quersteg 10 abgewandten
Kanten der Schenkel 11, 12 jeweils mindestens
eine Kerbe 33 als Soll-Biegestelle 34 ausgebildet.
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Um
bei der geschilderten ersten Verformungs-Phase möglichst viel Energie zu vernichten, können die
Langlöcher 18, 28 in
bekannter Weise ausgebildet sein. Gemäß 4 können die
Langlöcher 18, 28 nach
innen vorspringende, einander aber noch nicht berührende Vorsprünge 35 aufweisen,
deren Abstand voneinander kleiner ist als der Durchmesser des Befestigungsmittels,
so dass sie bei der Relativbewegung der Schraube 20 beziehungsweise 29 durch
das Langloch 18 beziehungsweise 28 diese Vorsprünge 35 deformiert
werden müssen.
Gemäß 5 können sich
quer durch das Langloch 18 beziehungsweise 28 Verbindungs-Stege 36 erstrecken, die
bei der erläuterten
Relativbewegung zerstört
werden müssen.
In diesem Fall besteht das Langloch 18 beziehungsweise 28 aus
mehreren aneinandergereihten Löchern 37.
Ein Langloch 18 beziehungsweise 28 kann nach 6 ausgebildet
sein, indem es durch mehrere in einer Reihe hintereinander angeordnete,
aber nicht miteinander verbundene Löcher 37' mit Kreisquerschnitt gebildet
wird, zwischen denen Verbindungs-Stege 36' verbleiben, die ebenfalls zerstört werden
müssen.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 7 bis 9 ein
zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben
Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen
Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche,
jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
mit einem nachgestellten „'". Der wesentliche Unterschied gegenüber dem
ersten Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass die im Befestigungs-Abschnitt 13' angeordneten Langlöcher 18' seitlich angebracht
sind und die Front-Stütze 2' mittels Flachkopf-Schrauben 20,
welche durch das jeweils zugeordnete Loch 19' in den Seitenstegen 7', 8' gesteckt werden,
an dem Fußteil 4' befestigt ist.
Die Langlöcher 18' weisen eine
Erstreckungsrichtung auf, die mit der Horizontalen einen Winkel α einschließt, wobei
5° ≤ α ≤ 75°, insbesondere
25° ≤ α ≤ 45 °, insbesondere α ≈ 35° gilt. Insgesamt
verläuft
das Langloch 18' schräg nach oben in
Richtung auf den Querträger 10.
Es liegt im Wesentlichen auf der Diagonalen der jeweiligen Seitenwände 38 bzw. 39 des
Fußteils 4'. Die Seitenwände 38 und 39 bilden
zusammen mit der Mittelwand 40 ein im Querschnitt U-förmiges Profil,
das auf dem Fußabschnitt 14 angeschweißt ist.
Die Seitenwände 38, 39 liegen
flächig
an den Seitenstegen 8' bzw. 7' an. Die Befestigung
der Front-Stütze 2' am Fußteil 4' erfolgt in
der Weise, dass die Löcher 19' der in das Fußteil 4' eingesetzten
Front-Stütze 2' an den dem Fuß-Abschnitt 14 zugewandten
Enden der Langlöcher 18' zu liegen kommen.
Die Flachkopf-Schrauben 20 sind
jeweils durch das Langloch 18' und das in einem der Seitenstege 7', 8' angeordnete
Loch 19' gesteckt
und mittels einer Mutter befestigt. Die Flachkopf-Schrauben 20 sind
somit an den dem Fuß-Abschnitt 14 zugewandten
Enden der Langlöcher 18' angeordnet,
wodurch eine Bewegung der Flachkopf-Schrauben 20 innerhalb
der Langlöcher 18' in Richtung
der Schräg-Stütze 3 möglich ist.
Die Langlöcher 18' können auch
entsprechend einer der 4 bis 6 ausgestaltet
sein.
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Bei
einem Aufprall eines Fahrzeugs auf die Leitplanke 30 wird
der Leitplanken-Pfosten 1' entsprechend
dem ersten Ausführungsbeispiel
in dem ersten Verformungsvorgang zunächst wie ein bewegliches Dreieck
verformt. Die Front-Stütze 2' wird gegenüber dem
Fußteil 4' schräg nach oben
verschoben, was durch die geschilderte Langloch-Verbindung und ihre
Erstreckungsrichtung besonders wirkungsvoll ermöglicht wird. Bei besonders
hohen Aufprallbelastungen im Bereich der Leitplanke 30 kommt es
weiniger leicht zu einem Ausreißen
der Flachkopf-Schrauben 20 aus der Langloch-Verbindung aufgrund
hoher Hebelkräfte
im Bereich des Fußteils 4'. Je nach Höhe der Aufprallenergie
bewegen sich die Flachkopf-Schrauben 20 innerhalb
der Langlöcher 18' nach oben,
wodurch in diesem ersten Verformungsvorgang die Aufprallenergie
wirkungsvoll absorbiert wird. Aufgrund der Ausgestaltung der Langlöcher 18' ist die Aufprallenergieabsorption
im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel
deutlich verbessert. Bei einer geringen Aufprallenergie kommt es nur
zu geringen Beschädigungen
des Leitplanken-Pfostens 1',
die kostengünstig
beseitigt werden können.