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Die Erfindung bezieht sich auf den Autostraßenbau, und zwar auf die am Straßenrand zu installierenden Beleuchtungsmasten oder Masten für Stromversorgung verschiedener Verbraucher.
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Bekannt sind Metall- oder Stahlbetonmasten, die der Länge nach zylinder- oder kegelförmig, im Querschnitt rund oder mehreckig sind und am Straßenrand installiert werden. Der Mastfuß wird im einfachsten Fall im Boden einbetoniert.
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Ein Nachteil dieser Konstruktion des Mastes, der im Verkehrsgefahrenbereich installiert ist, besteht darin, dass bei einem Autounfall das Auto mit großer Geschwindigkeit an den festen Mast stößt, was zu Deformation des Autos und zu den mitunter tragischen Körperverletzungen der Autoinsassen führt.
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Häufig kommt es mit der Zeit zu Bodenbewegungen und der Mast weicht von der Vertikalen ab.
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Um dies zu vermeiden, wird der Mast auf Flanschen montiert. Der untere Flansch mit dem Mastfuß wird im Boden einbetoniert. Er hat in seiner Mitte eine Halbschale, auf die sich der obere Mastflansch stützt. Beide Flansche werden mit Bolzen verbunden, welche die vertikale Lage des Mastes über die Schale regulieren. Am oberen Teil des Mastes werden die Elemente der Beleuchtung installiert oder der Stromversorgungskabel für O-Busse befestigt.
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Ein Beispiel für eine solche Konstruktion ist die Beleuchtungsstütze aus
RU 2 703 081 C1 , IPC E04H 12/6, veröffentlicht am 15.02.2018, die als Prototyp angenommen wurde.
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Ein Nachteil dieser Konstruktion des Mastes, der im Verkehrsgefahrenbereich installiert ist, wo es keine Straßenrandgeländer gibt, besteht darin, dass bei einem Autounfall das Auto mit großer Geschwindigkeit an den festen Mast stößt, was zu Deformation des Autos und zu den mitunter tragischen Körperverletzungen der Autoinsassen führt.
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Die Aufgabe der Erfindung: Reduzierung von Beschädigungen der Fahrzeuge und der Körperschäden von Autoinsassen beim Aufprall des Fahrzeugs gegen einen Mast.
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Die zu erreichenden technische Ergebnisse: Schutz und Reduzierung von Beschädigungen der Fahrzeuge und der Körperschäden von Autoinsassen bei Autounfällen.
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In der angebotenen Konstruktion wird das Problem der Entwicklung von effizienten Schutzmitteln beim Aufprall des Fahrzeugs gegen einen Mast gelöst.
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Die Lösung der genannten Aufgaben wurde in Form eines Straßenmastes erreicht, der einen unteren Flansch mit einem im Boden einbetonierten Mastfuß hat und in der Mitte des Flansches eine Halbschale hat, auf die sich der obere Mastflansch stützt. Beide Flansche werden mit Bolzen verbunden, welche die vertikale Lage des Mastes über die Schale regulieren. Am oberen Teil des Mastes sind Elemente der Beleuchtung oder Stromversorgungskabel installiert. Der Straßenmast zeichnet sich dadurch aus, dass an diesem einen Meter oberhalb des oberen Flansches eine Schutzvorrichtung angebracht ist, die beim Autounfall den Aufprall dämpft.
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Die Schutzvorrichtung wird in Form eines dünnwandigen Metallzylinders gefertigt, der an seinen Enden Deckel hat und dessen Durchmesser etwas größer als der Durchmesser des unteren Mastquerschnitts ist. Im Ringraum zwischen dem Mast und dem Zylinder sind Ringpakete angebracht, die aus geglühten ungeschliffenen oder verkupferten gewellten Stahlblechbändern zusammengesetzt sind, die zwischen den zwei randseitigen Bändern befestigt sind. Die Anzahl der Bänder in den Paketen wächst der Länge des Mastes nach je nach Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Mast und dem Zylinder, wobei am Kreisbogen des Außenbandes die auf das Innenband abgebogene Vorsprünge gleichmäßig verteilt sind. Jedes Ringpaket besteht aus zwei oder mehr hintereinander verbundenen mehrschichtigen gewellten Paketen, die aus den Bändern „Rille in Rille“ zusammengesetzt sind, zwischen denen glatte Bänder eingelegt sind, deren Dicke etwas größer als die der gewellten Bänder ist, und auf die sich die gewellten Pakete „Spitze an Spitze“ stützen.
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Die Schutzvorrichtung wird in Form zweier Halbzylinder gefertigt, die an einem schon stehenden Mast angebracht und zum Beispiel mit Bandschellen miteinander verbunden werden können.
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Der Straßenmast gemäß P. 1 oder 2 zeichnet sich dadurch aus, dass die Verspannung an den Spitzen der Wellplatten jedes Pakets gleich f = (0,6...0,7) h ist, wobei f - die Verspannung an den Spitzen der Wellplatten und h - die Anfangsausbiegung der Wellplatte ist.
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Die Stoßstellen der Bänder sind umlaufend an den Spitzen der Wellplatte gleichmäßig verteilt, die Weite der Spalten an Stoßstellen ist minimal möglich, aber ausreichend dafür, dass bei der völlig gestreckten Wellplatte, die in der Richtung des radialen Aufpralls liegt, es zu keiner gegenseitigen Berührung der Bandenden an der Stoßstelle kommt.
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Der Straßenmast kann der Länge nach zylinderförmig, im Querschnitt rund gefertigt werden.
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Der Straßenmast kann der Länge nach kegelförmig, im Querschnitt rund gefertigt werden.
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Der Straßenmast kann der Länge nach kegelförmig, im Querschnitt mehreckig gefertigt werden.
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Ausführungsbeispiele für die Konstruktion des erfindungsgemäßen Mastes mit einer Schutzvorrichtung werden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
- 1 ein Ausführungsbeispiel für die Konstruktion des Mastes mit einer Schutzvorrichtung;
- 2 eine Ansicht der Schutzvorrichtung und des Einbaus des Mastes;
- 3 einen Querschnitt durch die Schutzvorrichtung entlang der Linie A - A aus X; und
- 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schutzvorrichtung für die Montage am stehenden Mast.
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Der Mast 11 (1-4) umfasst Bodenbefestigungselemente 1 und einen Mastkörper 2 aus Stahlbeton oder Metall, der zylinder- oder kegelförmig und der Länge nach verjüngt ist. Die Schutzvorrichtung 3 wird auf einen Teil des Mastes 11 von oben vor dem Aufheben des Mastes aufgesetzt und dann werden die Beleuchtungselemente 4 montiert.
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Die Schutzvorrichtung 3 und Bodenbefestigungselemente 1 (siehe 2) haben einen im Boden einbetonierten Mastfuß 6 mit dem unteren Flansch 7, in dessen Mitte sich die Halbschale 8 befindet, und mit dem oberen Flansch 9 am Ende des Mastes 11. Beide Flansche 7, 9 sind über die Halbschale 8 mittels Bolzen 10 miteinander verbunden, mit denen die vertikale Lage des Mastes 11 reguliert wird.
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Die Schutzvorrichtung 3 umfasst einen dünnwandigen Metallzylinder 12, der an seinen Enden 13 Deckel hat und dessen Durchmesser etwas größer als der Durchmesser des unteren Querschnitts des Mastes 11 ist. Im Ringraum zwischen dem Mast 11 und dem Zylinder 12 sind Ringpakete 14 angebracht, die aus geglühten ungeschliffenen oder verkupferten gewellten Stahlblechbändern 15 (3) zusammengesetzt sind, die zwischen den zwei randseitigen Bändern (Außenband 17 und Innenband 18) befestigt sind. Die Anzahl der Bänder in den Paketen wächst der Länge des Mastes 11 nach je nach Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Mast 11 und dem Zylinder 12. Am Kreisbogen des Außenbandes 17 sind die auf das Innenband 18 abgebogene Vorsprünge 19 gleichmäßig verteilt. Jedes Ringpaket umfasst zwei oder mehr hintereinander verbundene mehrschichtige gewellte Pakete 15, die aus den Bändern 15 „Rille in Rille“ zusammengesetzt sind, zwischen denen glatte Bänder 16 eingelegt sind, deren Dicke etwas größer als die der gewellten Bänder 15 ist, und auf die sich die gewellten Pakete „Spitze an Spitze“ stützen. Die Verspannung an den Spitzen der Wellplatten jedes Pakets ist gleich f = (0,6... 0,7) h ist, wobei h - die Anfangsausbiegung der Wellplatte ist. Die Stoßstellen der Bänder 15 sind umlaufend an den Spitzen der Wellplatte gleichmäßig verteilt, die Weite der Spalten an Stoßstellen ist minimal möglich, aber ausreichend dafür, dass bei der völlig gestreckten Wellplatte, die in der Richtung des radialen Aufpralls liegt, es zu keiner gegenseitigen Berührung der Bandenden an der Stoßstelle kommt.
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Bei der Installation des vorgeschlagenen Mastes 11 werden zuerst die gewellten Pakete 15 mit vorgegebener Verspannung, die durch die Auswahl der Länge von Vorsprüngen 19 zu gewährleisten ist, zusammengebaut.
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Varianten der Schutzvorrichtung 3, die an Masten 11 montiert wird (2) sind möglich.
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In 4 ist eine Variante der Schutzvorrichtung 3 dargestellt. Die Schutzvorrichtung 3 hat zwei oder mehr Bandschellen 21, von denen die beiden Hälften des Zylinders 12 umschlungen werden.
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FUNKTION DER VORRICHTUNG
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Bei einem radialen Aufprall des Fahrzeugs gegen den Mast 11 funktioniert das Ringpaket im Modus eines zweiseitigen elastisch dämpfenden Anschlags. Ein Teil des Pakets im Bereich des Aufpralls zieht sich zusammen und der gegenüberliegende Teil zieht sich auseinander, die gewellten Bänder gleiten über die glatten Bänder und zerstreuen die Energie des Aufpralls durch die Reibungskraft. Der Wert der zerstreuten Energie ist proportional dem Reibungsfaktor, deshalb ist die Verwendung von ungeschliffenen und verkupferten Bändern, deren Reibungsfaktor weniger als 0,4 beträgt, effizienter im Vergleich zu den geschliffenen Bändern, deren Reibungsfaktor 0,15 beträgt. Die Verwendung zweier oder dreier hintereinander verbundenen gewellten Paketen erhöht die Energiezerstreuung zwei- bis dreifach.
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Nach Einschätzung der Anmelder kann die angebotene Konstruktion des Straßenmastes bis zu 50% der Energie des Aufpralls eines Fahrzeugs gegen den Mast 11 zerstreuen.
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Die Verwendung der Erfindung ermöglicht es, bei Autounfällen circa 50% der Energie in der Schutzvorrichtung ohne Beschädigung des Autos zu zerstreuen und damit auch das Risiko für schwere Verletzungen zu senken.
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Die Erfindung bezieht sich auf den Autostraßenbau, und zwar auf die am Straßenrand zu installierenden Beleuchtungsmasten oder Masten für Stromversorgung verschiedener Verbraucher.
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Aufgaben der Erfindung: Reduzierung von Beschädigungen der Fahrzeuge und der Körperschäden von Autoinsassen beim Aufprall des Fahrzeugs gegen einen Mast.
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Erreichte technische Ergebnisse: Schutz und Reduzierung von Beschädigungen der Fahrzeuge und der Körperschäden von Autoinsassen bei Autounfällen.
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Die Lösung der genannten Aufgaben wurde in Form eines Straßenmastes erreicht, der einen unteren Flansch mit einem im Boden einbetonierten Mastfuß hat und in der Mitte des Flansches eine Halbschale hat, auf die sich der obere Mastflansch stützt. Beide Flansche werden mit Bolzen verbunden, welche die vertikale Lage des Mastes über die Schale regulieren. Am oberen Teil des Mastes sind Elemente der Beleuchtung oder Stromversorgungskabel installiert. Der Straßenmast zeichnet sich dadurch aus, dass an diesem einen Meter oberhalb des oberen Flansches eine Schutzvorrichtung angebracht ist, die beim Autounfall den Aufprall dämpft.
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Die Schutzvorrichtung wird in Form eines dünnwandigen Metallzylinders gefertigt, der an Enden Deckel hat und dessen Durchmesser etwas größer als der Durchmesser des unteren Mastquerschnitts ist. Im Ringraum zwischen dem Mast und dem Zylinder sind Ringpakete angebracht, die aus geglühten ungeschliffenen oder verkupferten gewellten Stahlblechbändern zusammengesetzt sind, die zwischen den zwei randseitigen Bändern befestigt sind. Die Anzahl der Bänder in den Paketen wächst der Länge des Mastes nach je nach Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Mast und dem Zylinder, wobei am Kreisbogen des Außenbandes die auf das Innenband abgebogene Vorsprünge gleichmäßig verteilt sind. Jedes Ringpaket besteht aus zwei oder mehr hintereinander verbundenen mehrschichtigen gewellten Paketen, die aus den Bändern „Rille in Rille“ zusammengesetzt sind, zwischen denen glatte Bänder eingelegt sind, deren Dicke etwas größer als die der gewellten Bänder ist, und auf die sich die gewellten Pakete „Spitze an Spitze“ stützen.
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Die Schutzvorrichtung wird in Form zweier Halbzylinder gefertigt, die an einem schon stehenden Mast angebracht und zum Beispiel mit Bandschellen miteinander verbunden werden können.
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Der Straßenmast gemäß P. 1 oder 2 zeichnet sich dadurch aus, dass die Verspannung an den Spitzen der Wellplatten jedes Pakets gleich
- f - Verspannung an den Spitzen der Wellplatten
- h - Anfangsausbiegung der Wellplatte
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Die Stoßstellen der Bänder sind umlaufend an den Spitzen der Wellplatte gleichmäßig verteilt, die Weite der Spalten an Stoßstellen ist minimal möglich, aber ausreichend dafür, dass bei der völlig gestreckten Wellplatte, die in der Richtung des radialen Aufpralls liegt, es zu keiner gegenseitigen Berührung der Bandenden an der Stoßstelle kommt.
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Der Straßenmast kann der Länge nach zylinderförmig, im Querschnitt rund gefertigt werden.
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Der Straßenmast kann der Länge nach kegelförmig, im Querschnitt rund gefertigt werden.
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Der Straßenmast kann der Länge nach kegelförmig, im Querschnitt mehreckig gefertigt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bodenbefestigungselement
- 2
- Mastkörper
- 3
- Schutzvorrichtung
- 4
- Beleuchtungselemente
- 5
- Boden
- 6
- Mastfuß
- 7
- unterer Flansch
- 8
- Halbschale
- 9
- oberer Flansch
- 10
- Bolzen
- 11
- Mast
- 12
- Metallzylinder
- 13
- Enddeckel
- 14
- Teil
- 15
- gewellte Bänder
- 16
- randseitiges Band
- 17
- Außenband
- 18
- Innenband
- 19
- Vorsprünge
- 20
- Stoßstelle benachbarter Bänder
- 21
- Bandschellen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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