DE102022211547A1 - Device for anchoring platforms in trees, method for anchoring a platform in a tree and method for producing a device for anchoring platforms in trees - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung (1) zum Verankerung von Plattformen in Bäumen weist einen Gewindeschaft (2) mit einem Außengewinde (11) auf und ein Mittel zum Komprimieren von Holzfasern, welches zwischen zwei Gewindeflanken (30, 31) angeordnet ist.A device (1) for anchoring platforms in trees has a threaded shaft (2) with an external thread (11) and a means for compressing wood fibers, which is arranged between two thread flanks (30, 31).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verankern von Plattformen oder anderen Bauelementen in Bäumen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verankern einer Plattform in einem Baum. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Vorrichtung.The invention relates to a device for anchoring platforms or other construction elements in trees. Furthermore, the invention relates to a method for anchoring a platform in a tree. Finally, the invention relates to a method for producing such a device.
Zum Verankern von Plattformen, insbesondere für Baumhäuser, in Bäumen werden beispielsweise Baumhausschrauben verwendet. Das Einsetzen derartiger Schrauben in Bäume kann zu einer Beschädigung der Bäume führen. Verringert man den Durchmesser der Schrauben, kann dies dazu führen, dass sie der auf sie einwirkenden Last nicht standhalten.For example, treehouse bolts are used to anchor platforms, especially for treehouses, in trees. Inserting such bolts into trees can cause damage to the trees. Reducing the diameter of the bolts can result in them not being able to withstand the load placed on them.
Aus der
Es besteht Bedarf, eine Vorrichtung zum Verankern von Plattformen oder anderen Bauelementen in Bäumen zu verbessern.There is a need to improve a device for anchoring platforms or other structural elements in trees.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Vorrichtung ein Mittel zum Komprimieren eines Werkstückmaterials auf. Beim Werkstückmaterial kann es sich insbesondere um die Holzfasern eines Baumes handeln. Es kann sich grundsätzlich auch um ein anderes Material, insbesondere um ein kompressibles Material handeln.According to one aspect of the invention, the device has a means for compressing a workpiece material. The workpiece material can in particular be the wood fibers of a tree. In principle, it can also be another material, in particular a compressible material.
Eine entsprechende Vorrichtung (Verankerungsvorrichtung, Baumbolzen, Schraube) mit einem Mittel zum Komprimieren kann insbesondere auch zur Verankerung einer Schraube in anderen kompressiblen Materialien vorteilhaft eingesetzt werden.A corresponding device (anchoring device, tree bolt, screw) with a means for compression can also be used advantageously for anchoring a screw in other compressible materials.
Die Verwendung der Vorrichtung zur Verankerung von Plattformen ist exemplarisch zu verstehen. Die Vorrichtung kann ebenso zur Verankerung anderer Bauelemente, beispielsweise Seile, insbesondere Drahtseile, Befestigungselemente oder Ähnlichem, verwendet werden.The use of the device for anchoring platforms is to be understood as an example. The device can also be used to anchor other structural elements, for example ropes, in particular wire ropes, fastening elements or the like.
Das Mittel zum Komprimieren kann insbesondere in Richtung senkrecht zu einer Bolzenachse über den Kern der Vorrichtung überstehen. Es kann insbesondere als Erhöhung auf einem parallel zur Bolzenachse verlaufenden oder gedachten Gewindegrund ausgebildet sein.The means for compression can protrude beyond the core of the device in particular in a direction perpendicular to a bolt axis. It can be designed in particular as an elevation on a thread base running parallel to the bolt axis or imaginary.
Es kann auch mehrere derartige Erhöhungen umfassen.It may also include several such increases.
Gemäß einem Aspekt steht das Mittel zum Komprimieren in Richtung senkrecht zur Bolzenachse um eine Kompressionshöhe Kh über dem Kern, wobei die Kompressionshöhe kleiner ist als die Hälfte der Differenz zwischen dem Außendurchmesser d7 des Gewindes und dem Kerndurchmesser d7K der Vorrichtung.According to one aspect, the means for compressing in the direction perpendicular to the bolt axis is located above the core by a compression height Kh, wherein the compression height is less than half the difference between the outer diameter d 7 of the thread and the core diameter d 7K of the device.
Das Mittel zum Komprimieren kann, in einer Längsschnittansicht durch die Bolzenachse, in Radialrichtung um eine Kompressionshöhe Kh über den Kerndurchmesser d7K überstehen, wobei gilt: Kh : (0,5 (d7 - d7K)) < 0,5, insbesondere Kh : (0,5 (d7 - d7K)) < 0,3, insbesondere Kh : (0,5 (d7 - d7K)) < 0,25, insbesondere Kh : (0,5 (d7 - d7K)) < 0,2, insbesondere Kh : (0,5 (d7 - d7K)) < 0,1.The means for compression can, in a longitudinal sectional view through the bolt axis, protrude in the radial direction by a compression height Kh beyond the core diameter d 7K , where: Kh : (0.5 (d 7 - d 7K )) < 0.5, in particular Kh : (0.5 (d 7 - d 7K )) < 0.3, in particular Kh : (0.5 (d 7 - d 7K )) < 0.25, in particular Kh : (0.5 (d 7 - d 7K )) < 0.2, in particular Kh : (0.5 (d 7 - d 7K )) < 0.1.
Die Kompressionshöhe Kh kann mindestens 0,3 mm, insbesondere mindestens 0,5 mm, insbesondere mindestens 1 mm, insbesondere mindestens 2 mm, insbesondere mindestens 3 mm betragen.The compression height Kh can be at least 0.3 mm, in particular at least 0.5 mm, in particular at least 1 mm, in particular at least 2 mm, in particular at least 3 mm.
Für einen Einsatz in Bäumen kann die Kompressionshöhe Kh insbesondere maximal 1 cm, insbesondere maximal 5 mm betragen.For use in trees, the compression height Kh can be a maximum of 1 cm, in particular a maximum of 5 mm.
Mit Hilfe des Kompressionsmittels kann das Werkstückmaterial im Bereich zwischen zwei benachbarten Gewindeflanken, insbesondere im Bereich einer Gewindelücke, komprimiert werden. Dies kann zu einem verbesserten Sitz der Vorrichtung im Werkstück führen. Es kann insbesondere zu einer erhöhten Ausreißkraft führen.With the help of the compression means, the workpiece material can be compressed in the area between two adjacent thread flanks, especially in the area of a thread gap. This can lead to an improved fit of the device in the workpiece. In particular, it can lead to an increased tear-out force.
Im Folgenden beziehen sich Angaben zur Geometrie des Gewindes, soweit nichts anderes angegeben oder offensichtlich ist, stets auf eine Längsschnittansicht durch die Bolzenachse.In the following, information on the geometry of the thread always refers to a longitudinal sectional view through the bolt axis, unless otherwise stated or obvious.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, kann die Vorrichtung ein ein- oder mehrgängiges Gewinde im Verankerungsabschnitt aufweisen. According to a further aspect of the invention, the device can have a single or multiple thread in the anchoring section.
Ein eingängiges Gewinde ist besonders einfach herstellbar. Es kann insbesondere zu einem besonders sicheren Halt der Vorrichtung im Werkstoff führen.A single-start thread is particularly easy to produce. In particular, it can lead to a particularly secure hold of the device in the material.
Ein mehrgängiges Gewinde kann insbesondere ein schnelleres Ein- und Ausschrauben ermöglichen.A multi-start thread can, in particular, enable faster screwing and unscrewing.
Durch ein mehrgängiges Gewinde kann insbesondere im Vergleich zu einem eingängigen Gewinde mehr Weg in oder entgegen der Einschraubrichtung mit weniger Umdrehungen erreicht werden.A multi-start thread allows more travel in or against the screwing direction to be achieved with fewer turns, especially compared to a single-start thread.
Das ein- und mehrgängige Gewinde kann insbesondere eine selbsthemmende Wirkung aufweisen.The single and multiple start thread can in particular have a self-locking effect.
Unter einer selbsthemmenden Wirkung sei insbesondere ein durch Reibung verursachter Widerstand gegen ein Verrutschen oder Verdrehen verstanden.A self-locking effect is understood to mean in particular a resistance to slipping or twisting caused by friction.
Das Gewinde kann sich spiralförmig auf dem Gewindeschaft um eine Bolzenachse von einem ersten Ende des Gewindeschafts in Richtung eines zweiten Endes erstrecken. Das erste Ende wird auch als Einschraubende bezeichnet.The thread may extend spirally on the threaded shaft about a bolt axis from a first end of the threaded shaft toward a second end. The first end is also referred to as the screw-in end.
Das Gewinde kann sich insbesondere über mindestens 70 %, insbesondere mindestens 80 %, insbesondere mindestens 90 % und insbesondere 100 % der Länge des Verankerungsabschnitts erstrecken.The thread can in particular extend over at least 70%, in particular at least 80%, in particular at least 90% and in particular 100% of the length of the anchoring section.
Das Gewinde kann insbesondere direkt am Einschraubende beginnen. Dies erleichtert das Einschrauben der Vorrichtung. Die Vorrichtung kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass sie sich beim Einschrauben in eine Bohrung von selbst in diese hineinzieht. Dies ist insbesondere hilfreich, sofern die Vorrichtung in eine Bohrung eingebracht werden soll, deren Durchmesser kleiner ist als der Kerndurchmesser des Gewindeschafts.The thread can in particular begin directly at the screw-in end. This makes it easier to screw in the device. The device can in particular be designed in such a way that it pulls itself into a hole when screwed into it. This is particularly helpful if the device is to be inserted into a hole whose diameter is smaller than the core diameter of the threaded shaft.
Um das Ansetzen und Einschrauben der Vorrichtung weiter zu vereinfachen und erleichtern, kann der Kern des Gewindeschafts zum Einschraubende hin leicht konisch zulaufen. Er kann insbesondere im Bereich des Einschraubendes einen Durchmesser aufweisen, welcher um bis zu 1 mm, insbesondere um bis zu 2 mm, insbesondere bis zu 3 mm geringer ist als in einem Mittenbereich des Verankerungsabschnitts oder im Bereich des zweiten Endes.In order to further simplify and facilitate the positioning and screwing in of the device, the core of the threaded shaft can taper slightly towards the screwing end. In particular in the area of the screwing end, it can have a diameter which is up to 1 mm, in particular up to 2 mm, in particular up to 3 mm smaller than in a central area of the anchoring section or in the area of the second end.
Gemäß einem Aspket kann das Mittel zum Komprimieren lediglich in einem Teilbereich des Verankerungsabschnitts oder im gesamten Verankerungsabschnitt ausgebildet sein.According to one aspect, the means for compression can be formed only in a partial region of the anchoring section or in the entire anchoring section.
Der Teilbereich kann sich über insbesondere mindestens 25 %, insbesondere mindestens 50 %, insbesondere mindestens 70 %, insbesondere mindestens 80 % und insbesondere mindestens 90 % der Gesamtlänge des Verankerungsabschnitts erstrecken. Eine größere Erstreckung kann zu einer höheren Ausreißkraft führen.The partial area can extend over in particular at least 25%, in particular at least 50%, in particular at least 70%, in particular at least 80% and in particular at least 90% of the total length of the anchoring section. A larger extension can lead to a higher tear-out force.
Der Teilbereich kann sich über höchstens 90 %, insbesondere höchstens 70 %, insbesondere höchstens 50 %, insbesondere höchstens 30 % der Gesamtlänge des Verankerungsabschnitts erstrecken. Eine geringere Erstreckung kann zu einer einfacheren Herstellung der Vorrichtung führen.The partial area can extend over a maximum of 90%, in particular a maximum of 70%, in particular a maximum of 50%, in particular a maximum of 30% of the total length of the anchoring section. A smaller extension can lead to a simpler manufacture of the device.
Der Teilbereich kann sich in Richtung der Bolzenachse insbesondere über mindestens eine Ganghöhe, insbesondere mindestens zwei Ganghöhen, insbesondere mindestens drei Ganghöhen, insbesondere mindestens 5 Ganghöhen erstrecken,The partial area can extend in the direction of the bolt axis in particular over at least one pitch, in particular at least two pitches, in particular at least three pitches, in particular at least 5 pitches,
Unter einer Gewindelücke kann der freie Bereich zwischen benachbarten Gewindeflanken, insbesondere - in einer Längsschnittansicht - die freie Fläche zwischen vorderer und hinterer Gewindeflanke verstanden werden. Die tatsächliche Gewindelücke wird durch die Oberfläche des Gewindes, insbesondere die Gewindeflanken und den Gewindegrund, und eine Verbindungslinie zwischen benachbarten Zahnflanken begrenzt.A thread gap can be understood as the free area between adjacent thread flanks, in particular - in a longitudinal sectional view - the free area between the front and rear thread flanks. The actual thread gap is limited by the surface of the thread, in particular the thread flanks and the thread root, and a connecting line between adjacent tooth flanks.
Zur Gewindelücke kann im Folgenden auch der vom Kompressionsmittel eingenommene Bereich gezählt werden. In diesem Fall wird die Gewindelücke innen durch eine Linie parallel zur Bolzenachse im Abstand des halben Kerndurchmessers zu dieser begrenzt.
Die Gewindelücke wird auch als profilierte Einkerbung oder kurz nur als Einkerbung bezeichnet.The thread gap can also include the area occupied by the compression medium. In this case, the thread gap is limited internally by a line parallel to the bolt axis at a distance of half the core diameter from it.
The thread gap is also called a profiled notch or just a notch for short.
Die Breite der Gewindelücke kann insbesondere mindestens 3 mm, insbesondere mindestens 4 mm, insbesondere mindestens 4,5 mm, insbesondere mindestens 5 mm betragen, gemessen vom Übergang einer Gewindeflanke zu Gewindegrund zum Übergang einer nächsten Gewindeflanke zum selben Gewindegrund.The width of the thread gap can in particular be at least 3 mm, in particular at least 4 mm, in particular at least 4.5 mm, in particular at least 5 mm, measured from the transition of a thread flank to the thread root to the transition of a next thread flank to the same thread root.
Für Laubholz kann die Breite der Gewindelücke im Gewindegrund insbesondere 3 mm betragen.For hardwood, the width of the thread gap in the thread root can be 3 mm in particular.
Für Nadelholz kann die Breite der Gewindelücke im Gewindegrund insbesondere mehr als 4 mm betragen.For softwood, the width of the thread gap in the thread root can be more than 4 mm.
Als Fläche des Mittels zum Komprimieren kann die Querschnittsfläche desselben - in einem Längsschnitt durch die Bolzenachse - zwischen zwei Gewindeflanken gemessen ab dem Außenumfang des Kerns der Vorrichtung bezeichnet werden.The area of the compression means can be defined as the cross-sectional area of the same - in a longitudinal section through the bolt axis - between two thread flanks measured from the outer circumference of the core of the device.
Die Fläche des Mittels zum Komprimieren kann insbesondere mindestens 5%, insbesondere mindestens 10 %, insbesondere mindestens 20 %, insbesondere mindestens 30 %, insbesondere mindestens 40 %, insbesondere mindestens 50 % der Fläche der Gewindelücke oder der tatsächlichen Gewindelücke betragen.The area of the compression means can in particular be at least 5%, in particular at least 10%, in particular at least 20%, in particular at least 30%, in particular at least 40%, in particular at least 50% of the area of the thread gap or the actual thread gap.
Die Fläche des Mittels zum Komprimieren kann insbesondere höchstens 60 %, insbesondere höchstens 50 %, insbesondere höchstens 40 %, insbesondere höchstens 30 %, insbesondere höchstens 20 %, insbesondere höchstens 10 % der Fläche der Gewindelücke oder der tatsächlichen Gewindelücke betragen.The area of the compression means may in particular be no more than 60%, in particular no more than 50%, in particular no more than 40%, in particular no more than 30%, in particular no more than 20%, in particular no more than 10% of the area of the thread gap or the actual thread gap.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das Mittel zum Komprimieren mindestens ein Maximum eines Abstandes von der Bolzenachse auf. Es kann insbesondere genau ein Maximum aufweisen.According to one aspect of the invention, the means for compression has at least one maximum distance from the bolt axis. In particular, it can have exactly one maximum.
Das Maximum kann sich mittig zwischen zwei Gewindeflanken befinden. Das Maximum kann sich auch außermittig zwischen zwei Gewindeflanken befinden. Es kann insbesondere in Richtung der Bolzenachse im vorderen Drittel oder im hinteren Drittel zwischen zwei Gewindeflanken liegen.The maximum can be located in the middle between two thread flanks. The maximum can also be located off-center between two thread flanks. In particular, it can be in the front third or in the back third between two thread flanks in the direction of the bolt axis.
Das Maximum oder die Maxima können genau in einem Punkt oder über eine Strecke angenommen werden. Im ersten Fall spricht man von einem echten Maximum und im zweiten Fall von einem Plateau.The maximum or maxima can be assumed to be at a specific point or over a distance. In the first case, it is called a true maximum and in the second case, it is called a plateau.
Die Erstreckung des Plateaus in Längsrichtung kann insbesondere maximal 50 %, insbesondere 30 %, insbesondere 20 % der Gewindesteigung betragen.The extension of the plateau in the longitudinal direction can in particular be a maximum of 50%, in particular 30%, in particular 20% of the thread pitch.
Das Mittel zum Komprimieren kann zwei oder mehr Minima aufweisen.The means for compression may have two or more minima.
Unter einem Minimum ist ein Punkt verstanden, für den gilt, dass in einer hinreichend kleinen Umgebung auf dem Mittel zum Komprimieren der Abstand zur Bolzenachse nicht kleiner wird.A minimum is understood to be a point for which the distance to the bolt axis does not decrease in a sufficiently small area on the compression means.
Die verschiedenen Minima können insbesondere denselben Abstand rmin zur Bolzenachse aufweisen. Sie können auch unterschiedliche Abstände rmin1, rmin2 zur Bolzenachse aufweisen.In particular, the different minima can have the same distance r min from the bolt axis. They can also have different distances r min1 , r min2 from the bolt axis.
Das Maximum des Abstands kann über die Position in Richtung der Bolzenachse variieren, insbesondere monoton variieren.The maximum distance can vary over the position in the direction of the bolt axis, in particular it can vary monotonically.
Das Maximum des Abstands kann insbesondere entgegen der Einschraubrichtung zunehmen. Es kann auch in Einschraubrichtung zunehmen. Beides kann zu einem verbesserten Ausreißverhalten führen.The maximum distance can increase in particular against the screwing direction. It can also increase in the screwing direction. Both can lead to improved tear-out behavior.
Die Variation des Maximums kann insbesondere mindestens 5 %, insbesondere mindestens 10 % betragen, das heißt, das Maximum des Abstands des Mittels zum Komprimieren von der Bolzenachse kann an einer ersten Position in Einschraubrichtung um mindestens 5 %, insbesondere mindestens 10 % größer sein als an einer hiervon beabstandeten zweiten Position in Einschraubrichtung.The variation of the maximum can in particular be at least 5%, in particular at least 10%, that is to say the maximum of the distance of the means for compression from the bolt axis can be at least 5%, in particular at least 10%, greater at a first position in the screwing direction than at a second position spaced therefrom in the screwing direction.
Die Variation der Maxima kann insbesondere kleiner sein als 20 %, insbesondere höchstens 15 %, insbesondere höchstens 10 %.The variation of the maxima may in particular be less than 20%, in particular not more than 15%, in particular not more than 10%.
Gemäß einem Aspekt kann sich die Form des Mittels zum Komprimieren zwischen zwei benachbarten Gewindegängen in einer Längsschnittansicht durch die Bolzenachse durch eine differenzierbare Funktion r(l) beschreiben lassen. Hierbei gibt r den Abstand zur Bolzenachse R die Position in Richtung der Bolzenachse an.According to one aspect, the shape of the means for compression between two adjacent threads in a longitudinal sectional view through the bolt axis can be described by a differentiable function r(l). Here, r indicates the distance to the bolt axis and R indicates the position in the direction of the bolt axis.
Insbesondere kann die Funktion r(1) ein Polynom vierten Grades sein.In particular, the function r(1) can be a fourth degree polynomial.
Am Maximum kann die Kurve durch einen Kreisbogenabschnitt beschrieben werden.At the maximum, the curve can be described by a circular arc segment.
Der Übergang von einer Gewindeflanke zum Kompressionsmittel ist insbesondere abgerundet. Sie kann in einer Längsschnittansicht insbesondere differenzierbar. Hierunter sei verstanden, dass der Übergang zwischen einer Gewindeflanke und dem Kompressionsmittel keine Knickstelle hat.The transition from a thread flank to the compression means is in particular rounded. It can be differentiated in a longitudinal section view. This means that the transition between a thread flank and the compression means has no kink.
Der minimale Krümmungsradius am Übergang von einer Gewindeflanke zum Kompressionsmittel kann insbesondere mindestens 0,1 cm, insbesondere mindestens 0,2 cm, insbesondere mindestens 0,5 cm, insbesondere mindestens 1 cm betragen.
Durch diese Geometrie werden Lufteinschlüsse im Material beim Einschrauben der Vorrichtung vermieden.The minimum radius of curvature at the transition from a thread flank to the compression means can in particular be at least 0.1 cm, in particular at least 0.2 cm, in particular at least 0.5 cm, in particular at least 1 cm.
This geometry prevents air pockets in the material when screwing in the device.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Mittel zum Komprimieren aus demselben Material bestehen wie der Kern des Gewindeschaftes. Es kann auch aus einem anderen Material, insbesondere einem weicheren Material bestehen.According to one aspect of the invention, the means for compression can consist of the same material as the core of the threaded shaft. It can also consist of a different material, in particular a softer material.
Das Mittel zum Komprimieren kann insbesondere aus einem kompressiblen Material bestehen.The means for compression can in particular consist of a compressible material.
Das Mittel zum Komprimieren kann einteilig mit dem Kern des Gewindeschaftes ausgebildet sein.The compression means may be formed integrally with the core of the threaded shaft.
Es kann auch auf den Kern aufgebracht werden. Dadurch kann ein Bolzen oder eine Schraube mit einem Mittel zum Komprimieren nachgerüstet werden.It can also be applied to the core, allowing a bolt or screw to be retrofitted with a means of compression.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Vorrichtung einen Verankerungsabschnitt mit einem Gewinde aufweisen, dessen Gewindeflanken asymmetrisch ausgebildet sind. Das Gewinde des Verankerungsabschnitts kann zumindest in einem ersten Abschnitt asymmetrische Gewindeflanken aufweisen. Hierbei kann der erste Abschnitt ein echter Teilabschnitt des Gewindes sein. Er kann sich beispielsweise über höchstens 90 %, insbesondere höchstens 70 %, insbesondere höchstens 50 % des gesamten Gewindeabschnitts erstrecken. Alternativ hierzu kann das Gewinde des Verankerungsabschnitts über seine gesamte Länge asymmetrische Gewindeflanken aufweisen.
Unter asymmetrischen Gewindeflanken sei insbesondere verstanden, dass die dem ersten Ende des Bolzens zugewandte Flanke, welche auch als vordere Flanke bezeichnet wird, eine andere Form aufweist als die dem ersten Ende des Bolzens abgewandte Flanke, welche auch als hintere Flanke bezeichnet wird.According to a further aspect, the device may comprise an anchoring portion with a thread whose thread flanks are asym are metric. The thread of the anchoring section can have asymmetrical thread flanks at least in a first section. The first section can be a real partial section of the thread. It can, for example, extend over a maximum of 90%, in particular a maximum of 70%, in particular a maximum of 50% of the entire thread section. Alternatively, the thread of the anchoring section can have asymmetrical thread flanks over its entire length.
The term asymmetrical thread flanks is understood to mean in particular that the flank facing the first end of the bolt, which is also referred to as the front flank, has a different shape than the flank facing away from the first end of the bolt, which is also referred to as the rear flank.
Die vordere Flanke kann insbesondere weniger steil als die hintere Flanke ausgebildet sein.In particular, the front flank may be less steep than the rear flank.
Der Übergang von der vorderen Flanke zur Zahnflanke kann insbesondere weniger scharfkantig ausgebildet sein als der Übergang von der hinteren Flanke zur Zahnflanke.
Dieser Aspekt ist unabhängig von weiteren Details der Vorrichtung. Er unterstützt ein schonendes Einbringen der Vorrichtung in das Werkstück, insbesondere einen Baum, bei gleichzeitiger Verbesserung der Ausreißkraft.In particular, the transition from the front flank to the tooth flank can be less sharp-edged than the transition from the rear flank to the tooth flank.
This aspect is independent of other details of the device. It supports a gentle insertion of the device into the workpiece, especially a tree, while at the same time improving the tear-out force.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Gewinde zumindest im ersten Abschnitt Gewindeflanken auf, deren Übergang zur Zahnflanke auf ihrer den ersten Enden zugewandten Seite abgerundet ausgebildet sind. Es kann insbesondere vorgesehen sein, die vordere Flanke des Gewindes, insbesondere an ihrem Übergang zur Zahnflanke, abgerundet auszubilden.According to a further aspect of the invention, the thread has thread flanks at least in the first section, the transition to the tooth flank being rounded on the side facing the first ends. In particular, it can be provided that the front flank of the thread is rounded, in particular at its transition to the tooth flank.
Unter einer abgerundeten Ausbildung sei hierbei insbesondere verstanden, dass ein minimaler Krümmungsradius der Gewindeflanke, insbesondere im Bereich des Außenumfangs des Gewindes, mindestens 0,2 mm, insbesondere mindestens 0,3 mm, insbesondere mindestens 0,5 mm beträgt.A rounded design is understood in particular to mean that a minimum radius of curvature of the thread flank, in particular in the area of the outer circumference of the thread, is at least 0.2 mm, in particular at least 0.3 mm, in particular at least 0.5 mm.
Durch eine abgerundete Ausbildung der vorderen Gewindeflanken kann ein Zerschneiden der Holzfasern beim Eindrehen des Bolzens verhindert werden. Außerdem kann hierdurch das Eindreh-Drehmoment verringert werden.By rounding the front thread flanks, the wood fibers can be prevented from being cut when the bolt is screwed in. This can also reduce the screwing torque.
Die hintere Gewindeflanke, insbesondere deren Übergang zur Zahnflanke, kann vorzugsweise scharfkantig ausgebildet sein. Unter einer scharfkantigen Ausbildung sei insbesondere eine Ausbildung mit einem minimalen Krümmungsradius von höchstens 0,1 mm, insbesondere höchstens 0,05 mm, insbesondere höchstens 0,03 mm, insbesondere höchstens 0,02 mm, insbesondere höchstens 0,01 mm verstanden.The rear thread flank, in particular its transition to the tooth flank, can preferably be designed with sharp edges. A sharp-edged design is understood to mean in particular a design with a minimum radius of curvature of at most 0.1 mm, in particular at most 0.05 mm, in particular at most 0.03 mm, in particular at most 0.02 mm, in particular at most 0.01 mm.
Die hintere Flanke kann insbesondere senkrecht zur Bolzenachse ausgerichtet oder sogar spitzwinklig zu dieser angeordnet sein. Unter einer spitzwinkligen Anordnung sei hierbei verstanden, dass die Oberfläche des Bolzens im Bereich zwischen zwei Gewindeflanken und die jeweils hintere Gewindeflanke einen spitzen Winkel einschließt. Der Winkel zwischen der hinteren Gewindeflanke und dem Außenmantel des Kerns des Verankerungsabschnitts beträgt insbesondere höchstens 90°, insbesondere höchstens 80°, insbesondere höchstens 70°.The rear flank can in particular be aligned perpendicular to the bolt axis or even arranged at an acute angle to it. An acute-angled arrangement is understood here to mean that the surface of the bolt in the area between two thread flanks and the respective rear thread flank encloses an acute angle. The angle between the rear thread flank and the outer shell of the core of the anchoring section is in particular at most 90°, in particular at most 80°, in particular at most 70°.
Eine scharfkantige Ausbildung der hinteren Gewindeflanke, insbesondere deren Übergangs zur Zahnflanke, führt zu einem besonders hohen Ausreißmoment bzw. einer besonders hohen Ausreißkraft.A sharp-edged formation of the rear thread flank, especially its transition to the tooth flank, leads to a particularly high tear-out torque or a particularly high tear-out force.
Eine abgerundete Ausbildung der vorderen Gewindeflanke, insbesondere deren Übergangs zur Zahnflanke, und/oder eine scharfkantige Ausbildung der hinteren Gewindeflanke, insbesondere deren Übergangs zur Zahnflanke, insbesondere eine Kombination einer abgerundeten vorderen Gewindeflanke, insbesondere deren Übergangs zur Zahnflanke, und einer scharfkantigen hinteren Gewindeflanke, insbesondere deren Übergangs zur Zahnflanke, kann einen unabhängigen Aspekt der Erfindung bilden und für sich genommen oder in Kombination mit weiteren Aspekte und Details zu Vorteilen führen.A rounded design of the front thread flank, in particular its transition to the tooth flank, and/or a sharp-edged design of the rear thread flank, in particular its transition to the tooth flank, in particular a combination of a rounded front thread flank, in particular its transition to the tooth flank, and a sharp-edged rear thread flank, in particular its transition to the tooth flank, can form an independent aspect of the invention and lead to advantages on its own or in combination with further aspects and details.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die vordere Gewindeflanke einen minimalen Krümmungsradius rv und die hintere Gewindeflanke einen minimalen Krümmungsradius rh auf, wobei gilt: rv : rh ≥ 2, insbesondere rv : rh ≥ 3, insbesondere rv : rh ≥ 5.According to a further aspect of the invention, the front thread flank has a minimum radius of curvature rv and the rear thread flank has a minimum radius of curvature rh, where: rv : rh ≥ 2, in particular rv : rh ≥ 3, in particular rv : rh ≥ 5.
Die vorderen und hinteren Gewindeflanken können unterschiedlich steil ausgebildet sein.The front and rear thread flanks can have different steepnesses.
In einer Längsschnittansicht durch die Bolzenachse sind die Gewindeflanken insbesondere zumindest abschnittsweise, insbesondere über mindestens 50 %, insbesondere über mindestens 60 %, insbesondere über mindestens 70 %, insbesondere über mindestens 80% und insbesondere über mindestens 90 % der Gewindeflanke geradlinig.In a longitudinal sectional view through the bolt axis, the thread flanks are straight, in particular at least in sections, in particular over at least 50%, in particular over at least 60%, in particular over at least 70%, in particular over at least 80% and in particular over at least 90% of the thread flank.
Bei dem Gewinde kann es sich insbesondere um ein Sägengewinde handeln. Alternativ hierzu kann das Gewinde auch abgesehen von der Asymmetrie als Trapezgewinde ausgebildet sein. Prinzipiell kann der Bolzen auch ein symmetrisch ausgebildetes Trapezgewinde aufweisen.The thread can be a saw thread. Alternatively, the thread can also be designed as a trapezoidal thread, apart from the asymmetry. Principle In some cases, the bolt can also have a symmetrical trapezoidal thread.
Der Aspekt und die Details der Ausbildung des Gewindes können auch unabhängig von weiteren Details der Erfindung vorteilhaft sein.The aspect and details of the formation of the thread can also be advantageous independently of further details of the invention.
Als Gewindeflanke wird der Oberflächenbereich des Gewindes zwischen den Zahnflanken und dem Gewindegrund bezeichnet. Eine Gewindeflanke beginnt ab dem Ende einer Zahnflanke und erstreckt sich in einem Längsschnitt durch die Bolzenachse insbesondere geradlinig in Richtung Bolzenachse, insbesondere bis zum Anfang einer Krümmung, insbesondere bis zum Anfang eines Gewindegrundes.The thread flank is the surface area of the thread between the tooth flanks and the thread root. A thread flank begins at the end of a tooth flank and extends in a longitudinal section through the bolt axis, in particular in a straight line in the direction of the bolt axis, in particular to the beginning of a curve, in particular to the beginning of a thread root.
Eine Gewindeflanke befindet sich zwischen Zahnflanke und Gewindegrund. Sie kann insbesondere an Zahnflanke und/oder Gewindegrund angrenzen.A thread flank is located between the tooth flank and the thread root. In particular, it can be adjacent to the tooth flank and/or the thread root.
Die Gewindeflanken erstrecken sich in Längsrichtung insbesondere in Abschnitten zwischen zwei Punkten, an welchen Tangenten an die Oberfläche des Gewindes parallel zur Bolzenachse verlaufen. Sie sind schräg zur Bolzenachse orientiert.The thread flanks extend in the longitudinal direction, particularly in sections between two points at which tangents to the surface of the thread run parallel to the bolt axis. They are oriented at an angle to the bolt axis.
Die Vorrichtung kann einen unebenen Gewindegrund aufweisen. Insbesondere kann sich diese Unebenheit radial von der Bolzenachse über denThe device may have an uneven thread root. In particular, this unevenness may extend radially from the bolt axis over the
Unter einem Gewindegrund kann die Oberfläche des Bolzens zwischen zwei Zahnflanken, insbesondere zwischen zwei Gewindeflanken, verstanden werden.A thread root can be understood as the surface of the bolt between two tooth flanks, in particular between two thread flanks.
Der Gewindegrund kann abschnittsweise geradlinig ausgebildet sein.The thread root can be straight in sections.
Gemäß einem Aspekt kann der Gewindegrund insbesondere einen oder mehrere gekrümmte Abschnitte aufweisen. Es kann insbesondere über seine gesamte Erstreckung in Richtung der Bolzenachse gekrümmt ausgebildet sein.According to one aspect, the thread root can in particular have one or more curved sections. It can in particular be curved over its entire extension in the direction of the bolt axis.
Der tiefste Punkt des Gewindegrunds, d.h. der Punkt zwischen zwei Gewindeflanken mit dem geringsten Abstand zur Bolzenachse, kann auf dem Kern der Vorrichtung liegen. Er kann auch in Radialrichtung beabstandet zum Kern der Vorrichtung sein.The lowest point of the thread root, i.e. the point between two thread flanks with the smallest distance to the bolt axis, can be on the core of the device. It can also be spaced radially from the core of the device.
Die Oberfläche des Gewindegrundes befindet sich insbesondere zwischen dem halben Kerndurchmesser von der Bolzenachse und dem halben Außendurchmesser von der Bolzenachse.The surface of the thread root is located in particular between half the core diameter of the bolt axis and half the outer diameter of the bolt axis.
Je nach Material des Werkstückes kann die das Kompressionsmittel, insbesondere die Erhöhung des Gewindegrundes unterschiedlich ausgestaltet sein.Depending on the material of the workpiece, the compression means, in particular the elevation of the thread root, can be designed differently.
Das Kompressionsmittel kann insbesondere eine konvexe Oberfläche aufweisen.The compression means may in particular have a convex surface.
Das Kompressionsmittel kann insbesondere symmetrisch zu einer Mittelebene ausgebildet sein. Dies dient insbesondere der gleichmäßigen Verteilung der Kräfte und dem gleichmäßigen, schonenden Komprimieren des Werkstückmaterials.The compression means can in particular be designed symmetrically to a central plane. This serves in particular to evenly distribute the forces and to evenly and gently compress the workpiece material.
Das Kompressionsmittel kann insbesondere in einem Längsschnitt durch die Bolzenachse eine Oberfläche, insbesondere eine Berandung derselben, aufweisen, welche symmetrisch zu einer Ebene senkrecht zur Bolzenachse ist.The compression means can have, in particular in a longitudinal section through the bolt axis, a surface, in particular an edge thereof, which is symmetrical to a plane perpendicular to the bolt axis.
Alternativ hierzu kann das Kompressionsmittel auch asymmetrisch ausgebildet sein insbesondere keine derartige Symmetrieebene aufweisen.Alternatively, the compression means may also be designed asymmetrically and in particular may not have such a plane of symmetry.
Insbesondere kann das Mittel zum Komprimieren eine oder mehrere Erhebungen mit unterschiedlichen Höhen und Formen aufweisen. Die Erhebungen können sich über die Erstreckung der Vorrichtung an unterschiedlichen Stellen zwischen den Gewindeflanken befinden.In particular, the means for compression can have one or more elevations with different heights and shapes. The elevations can be located at different points between the thread flanks over the extension of the device.
Das Mittel zum Komprimieren kann dem Werkstück, insbesondere einem Baum, insbesondere Holzfasern, gegenüber schonend sein, derart, dass es nicht in das Material des Werkstückes schneidet.The means for compressing can be gentle on the workpiece, in particular a tree, in particular wood fibers, such that it does not cut into the material of the workpiece.
Das Gewinde weist zumindest im ersten Abschnitt Gewindeflanken und Zahnflanken auf, mit jeweils einem in einer Einschraubrichtung vorderen Übergang von Gewindeflanke zur Zahnflanke und einem in Einschraubrichtung hinteren Übergang von Gewindeflanke zur Zahnflanke. Gemäß einem weiteren Aspekt kann der hintere Übergang einen kleineren Krümmungsradius aufweisen als der vordere Übergang.The thread has thread flanks and tooth flanks, at least in the first section, each with a front transition from thread flank to tooth flank in a screwing direction and a rear transition from thread flank to tooth flank in a screwing direction. According to a further aspect, the rear transition can have a smaller radius of curvature than the front transition.
Unter einer Zahnflanke ist die Oberfläche des Gewindes, insbesondere eines Gewindezahns, zwischen einer vorderen und hinteren Gewindeflanke verstanden.A tooth flank is the surface of the thread, in particular of a thread tooth, between a front and rear thread flank.
Der Außendurchmesser des Gewindes kann mindestens 15 mm, insbesondere mindestens 20 mm, insbesondere mindestens 25 mm, insbesondere mindestens 30 mm, insbesondere mindestens 40 mm betragen.The outer diameter of the thread can be at least 15 mm, in particular at least 20 mm, in particular at least 25 mm, in particular at least 30 mm, in particular at least 40 mm.
Der Kerndurchmesser kann mindestens 10 mm, insbesondere mindestens 15 mm, insbesondere mindestens 20 mm, insbesondere mindestens 25 mm, insbesondere mindestens 35 mm betragen.The core diameter can be at least 10 mm, in particular at least 15 mm, in particular at least 20 mm, in particular at least 25 mm, in particular at least 35 mm.
Das Verhältnis vom Außendurchmesser zum Kerndurchmesser kann mindestens 1,2, insbesondere mindestens 1,5, insbesondere mindestens 2 betragen.The ratio of the outer diameter to the core diameter can be at least 1.2, in particular at least 1.5, in particular at least 2.
Unter einer Profilhöhe kann die Höhe eines Gewindezahnes, gemessen ab dem halben Kerndurchmesser von der Bolzenachse, verstanden werden. A profile height can be understood as the height of a thread tooth, measured from half the core diameter from the bolt axis.
Die Profilhöhe ergibt sich insbesondere als Hälfte der Differenz zwischen Außendurchmesser des Gewindes und Kerndurchmesser.The profile height is calculated as half the difference between the outer diameter of the thread and the core diameter.
Die Profilhöhe beträgt insbesondere mindestens 2,20 mm, insbesondere mindestens 3,20 mm, insbesondere mindestens 4,20 mm.The profile height is in particular at least 2.20 mm, in particular at least 3.20 mm, in particular at least 4.20 mm.
Das Verhältnis von Profilhöhe zur Kompressionshöhe kann mindestens 2 insbesondere mindestens3, insbesondere mindestens 5, insbesondere mindestens 10 betragen.The ratio of profile height to compression height can be at least 2, in particular at least 3, in particular at least 5, in particular at least 10.
Das Verhältnis von Gewindesteigung zur Kompressionshöhe kann insbesondere mindestens 0,2, insbesondere mindestens 0,3, insbesondere mindestens 0,5, insbesondere mindestens 0,7 insbesondere mindestens 1 betragen.The ratio of thread pitch to compression height can in particular be at least 0.2, in particular at least 0.3, in particular at least 0.5, in particular at least 0.7, in particular at least 1.
Das Verhältnis von der Profilhöhe zum Kerndurchmesser kann insbesondere mindestens 0,05, insbesondere mindestens 0,15, insbesondere mindestens0,30, insbesondere mindestens 0,5 betragen.The ratio of the profile height to the core diameter can in particular be at least 0.05, in particular at least 0.15, in particular at least 0.30, in particular at least 0.5.
Je nach Einsatzzweck kann das Mittel zum Komprimieren unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Fläche des Kompressionsmittels bei einer Vorrichtung zur Verwendung in Laubbäumen, insbesondere zur Verwendung im Hartholz wie beispielsweise Buche oder Eiche, kleiner sein als die Fläche des Kompressionsmittels bei einer Vorrichtung zur Verwendung in Nadelholz.Depending on the intended use, the means for compression can be designed differently. For example, the area of the compression means in a device for use in deciduous trees, in particular for use in hardwood such as beech or oak, can be smaller than the area of the compression means in a device for use in softwood.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Mittel zum Komprimieren nachrüstbar sein. Dies ermöglicht es, das Mittel zum Komprimieren nachträglich auf einem Gewindeschaft und oder Schraube aufzubringen.According to a further aspect of the invention, the compression means can be retrofitted. This makes it possible to subsequently apply the compression means to a threaded shaft and/or screw.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Vorrichtung ein Überwallungselement auf. Das Überwallungselement dient dazu, vom Baum umwachsen bzw. überwachsen zu werden. Dies unterstützt eine besonders zuverlässige, dauerhafte Verankerung der Vorrichtung im Baum.According to one aspect of the invention, the device has an overgrowth element. The overgrowth element serves to be grown around or over by the tree. This supports a particularly reliable, permanent anchoring of the device in the tree.
Das Überwallungselement weist insbesondere einen Überwallungskörper mit einem größeren Außendurchmesser auf als der Verankerungsabschnitt. Es kann dadurch nach dem Einbringen der Vorrichtung in einen Baum an der Außenseite des Baumes bzw. an einer hierfür vorgesehenen Anlagefläche an der Außenseite des Baumes anliegen.The overhang element has in particular an overhang body with a larger outer diameter than the anchoring section. As a result, after the device has been inserted into a tree, it can rest on the outside of the tree or on a contact surface provided for this purpose on the outside of the tree.
Der Außendurchmesser des Überwallungskörpers ist insbesondere mindestens doppelt, insbesondere mindestens dreimal, insbesondere mindestens fünfmal so groß wie der des Verankerungsabschnitts.The outer diameter of the overhang body is in particular at least twice, in particular at least three times, in particular at least five times as large as that of the anchoring section.
Das Überwallungselement kann eine Mantelfläche mit in Richtung der Bolzenachse gleichbleibendem Durchmesser oder eine kegelstumpfartige Mantelfläche aufweisen.The over-wall element can have a lateral surface with a constant diameter in the direction of the bolt axis or a truncated cone-shaped lateral surface.
Der Überwallungskörper kann insbesondere eine zylinderartige, insbesondere eine kreiszylinderartige Mantelfläche aufweisen. Hierbei bezeichnet ein Zylinder einen allgemeinen Zylinder, welcher einen durch eine Leitkurve definierten im Wesentlichen beliebigen Querschnitt aufweisen kann. Der Querschnitt des Überwallungskörpers senkrecht zur Bolzenachse ist vorzugsweise rund, insbesondere kreisförmig, oder polygonal, insbesondere als regelmäßiges Viereck oder regelmäßiges Sechseck, ausgebildet. Der Überwallungskörper kann insbesondere kreiszylinderförmig, kegelstumpfförmig oder prismenförmig ausgebildet sein.The overflow body can in particular have a cylindrical, in particular a circular cylindrical, outer surface. Here, a cylinder refers to a general cylinder which can have a substantially arbitrary cross-section defined by a guide curve. The cross-section of the overflow body perpendicular to the bolt axis is preferably round, in particular circular, or polygonal, in particular as a regular square or regular hexagon. The overflow body can in particular be circular cylindrical, frustoconical or prism-shaped.
Der Überwallungskörper kann auch unterschiedliche, sich in Richtung der Bolzenachse erstreckende Abschnitte aufweisen. Er kann insbesondere einen prismenförmigen Abschnitt und/oder einen kreiszylinderförmigen Abschnitt und/oder einen kegelstumpfförmigen Abschnitt aufweisen.The overhang body can also have different sections extending in the direction of the bolt axis. In particular, it can have a prism-shaped section and/or a circular-cylindrical section and/or a frustoconical section.
Ein prismenförmiger Abschnitt kann das Aufschrauben des Überwallungskörpers und/oder das Einschrauben der Vorrichtung in einen Baum erleichtern. Ein kreiszylinderförmiger Abschnitt kann die Herstellung erleichtern. Ein kegelstumpfförmiger Abschnitt kann zu einer besonders guten Überwallung und insbesondere zu einer besonders zuverlässigen Verankerung der Vorrichtung in einem Baum führen.A prism-shaped section can make it easier to screw on the overhang body and/or screw the device into a tree. A circular-cylindrical section can make manufacturing easier. A truncated cone-shaped section can lead to a particularly good overhang and, in particular, to a particularly reliable anchoring of the device in a tree.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Vorrichtung zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein.According to a further aspect of the invention, the device can be designed in two or more parts.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst die Vorrichtung einen Bolzen und ein Überwallungselement, welches lösbar mit dem Bolzen verbunden werden kann.According to one aspect of the invention, the device comprises a bolt and an over-wall element which can be detachably connected to the bolt.
Es hat sich gezeigt, dass dies zu einer Verbesserung der Belastbarkeit der Vorrichtung führt. Gleichzeitig konnte der Aufwand zur Herstellung der Vorrichtung verringert werden. Die Vorrichtung ist insbesondere einerseits besonders zuverlässig, andererseits kostengünstig.It has been shown that this leads to an improvement in the load-bearing capacity of the device. At the same time, the effort required to manufacture the device has been reduced. The device is particularly reliable on the one hand, and cost-effective on the other.
Erste Versuche in Referenzbuchen haben ergeben, dass der Bolzen bei einem Verankerungsabschnitt mit einem Durchmesser von 16 mm Auszugskräften von über 45 kN standhält. Die Vorrichtung hält vertikalen Belastungen von über 18 kN stand.Initial tests in reference bays have shown that the bolt can withstand pull-out forces of over 45 kN for an anchoring section with a diameter of 16 mm. The device can withstand vertical loads of over 18 kN.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist der Bolzen einen sich von einem ersten Ende in einer Längsrichtung erstreckenden Verankerungsabschnitt und einen sich in Längsrichtung zu einem zweiten Ende hin erstreckenden Kopplungsabschnitt auf. Die Richtung vom zweiten Ende zum ersten Ende wird auch als Einschraubrichtung bezeichnet. Sofern es auf die Orientierung nicht ankommt, wird die Richtung parallel zur Längsrichtung oder parallel zur Einschraubrichtung auch als Axialrichtung bezeichnet.According to one aspect of the invention, the bolt has an anchoring section extending from a first end in a longitudinal direction and a coupling section extending in the longitudinal direction to a second end. The direction from the second end to the first end is also referred to as the screwing direction. If the orientation is not important, the direction parallel to the longitudinal direction or parallel to the screwing direction is also referred to as the axial direction.
Das Überwallungselement ist insbesondere lösbar mit dem Kopplungsabschnitt des Bolzens verbindbar. Es kann insbesondere auf den Kopplungsabschnitt des Bolzens aufgeschraubt werden. Der Kopplungsabschnitt kann hierfür ein Gewinde, insbesondere ein Außengewinde, aufweisen. Der Kopplungsabschnitt kann insbesondere ein metrisches ISO-Gewinde aufweisen. Das Gewinde des Kopplungsabschnitts ist insbesondere passend zu einem entsprechenden Innengewinde im Überwallungselement. Das Überwallungselement ist insbesondere auf den Kopplungsabschnitt aufschraubbar.The overflow element can be detachably connected to the coupling section of the bolt. It can be screwed onto the coupling section of the bolt. The coupling section can have a thread for this purpose, in particular an external thread. The coupling section can have a metric ISO thread in particular. The thread of the coupling section is in particular suitable for a corresponding internal thread in the overflow element. The overflow element can be screwed onto the coupling section in particular.
Bei dem Gewinde des Kopplungsabschnitts und bei dem Gewinde des Überwallungselements kann es sich insbesondere um ein M10-, M12-, M14-, M16-, M18-, M20-Gewinde handeln. Diese Aufzählung ist nicht abschließend zu verstehen.The thread of the coupling section and the thread of the overflow element can in particular be an M10, M12, M14, M16, M18, M20 thread. This list is not intended to be exhaustive.
Gemäß einer Alternative kann das Überwallungselement auch einteilig mit dem Verankerungsabschnitt ausgebildet sein. Die Vorrichtung kann insbesondere insgesamt einteilig ausgebildet sein.According to an alternative, the overflow element can also be designed as one piece with the anchoring section. The device can in particular be designed as a single piece.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Bolzen einen in Längsrichtung zwischen dem Verankerungsabschnitt und dem Kopplungsabschnitt angeordneten Übergangsabschnitt auf. Der Übergangsabschnitt kann insbesondere einen Außendurchmesser aufweisen, welcher größer ist als ein Kerndurchmesser des Verankerungsabschnitts und/oder ein Kerndurchmesser des Kopplungsabschnitts. Der Außendurchmesser des Übergangsabschnitts ist insbesondere um mindestens 10 % größer als der Kerndurchmesser des Verankerungsabschnitts und/oder des Kopplungsabschnitts.According to a further aspect of the invention, the bolt has a transition section arranged in the longitudinal direction between the anchoring section and the coupling section. The transition section can in particular have an outer diameter which is larger than a core diameter of the anchoring section and/or a core diameter of the coupling section. The outer diameter of the transition section is in particular at least 10% larger than the core diameter of the anchoring section and/or the coupling section.
Der Übergangsabschnitt kann als ein in Radialrichtung vom Bolzen vorstehender Ring ausgebildet sein. Er kann insbesondere eine zylindrische, insbesondere eine kreiszylindrische Form aufweisen. Er kann auch kegelstumpfförmig oder doppelt-konisch (bikonisch) ausgebildet sein.The transition section can be designed as a ring that protrudes from the bolt in the radial direction. It can have a cylindrical shape, in particular a circular cylindrical shape. It can also be frustoconical or double-conical (biconic).
Der Übergangsabschnitt kann eine kreiszylinderförmige Mantelfläche aufweisen. Der Übergangsabschnitt kann auch zum ersten Ende hin, das heißt gegen die Längsrichtung, leicht konisch zulaufen. Der Konvergenzwinkel beträgt insbesondere höchstens 10°, insbesondere höchstens 5°, insbesondere höchstens 3°. Er kann mindestens 1°, insbesondere mindestens 2°, insbesondere mindestens 3° betragen.The transition section can have a circular cylindrical surface. The transition section can also taper slightly towards the first end, i.e. against the longitudinal direction. The convergence angle is in particular at most 10°, in particular at most 5°, in particular at most 3°. It can be at least 1°, in particular at least 2°, in particular at least 3°.
Der Übergangsabschnitt bildet insbesondere ein Dichtelement zum Abdichten einer Bohrung, in welche der Verankerungsabschnitt eingeführt, insbesondere eingeschraubt werden kann.The transition section forms in particular a sealing element for sealing a bore into which the anchoring section can be inserted, in particular screwed.
Der Übergangsabschnitt kann auch einen Abstützkragen bilden. Als Abstützkragen kann auch ein Bestandteil des Überwallungselements dienen. The transition section can also form a support collar. A component of the overhang element can also serve as a support collar.
Der Abstützkragen kann beim Einschrauben des Bolzens in einen Baum im Splintholz versenkt werden.The support collar can be sunk into the sapwood when screwing the bolt into a tree.
Der Übergangsabschnitt kann insbesondere einen Außendurchmesser aufweisen, welcher dem Gewindedurchmesser des Verankerungsabschnitts entspricht. Der Außendurchmesser des Übergangsabschnitts weicht insbesondere um höchstens 10 %, insbesondere höchstens 5 % vom Gewindedurchmesser des Verankerungsabschnitts ab. Hierdurch kann eine besonders zuverlässige Abdichtung der Bohrung, in welche der Verankerungsabschnitt eingeschraubt wird, erreicht werden.The transition section can in particular have an outer diameter which corresponds to the thread diameter of the anchoring section. The outer diameter of the transition section deviates in particular by a maximum of 10%, in particular a maximum of 5%, from the thread diameter of the anchoring section. This makes it possible to achieve a particularly reliable seal for the bore into which the anchoring section is screwed.
Der Außendurchmesser des Übergangsabschnitts ist insbesondere kleiner als der Außendurchmesser des Überwallungselements. Das Verhältnis des Außendurchmessers des Übergangsabschnitts zum Außendurchmesser des Überwallungsabschnitts beträgt insbesondere höchstens 4 : 5, insbesondere höchstens 3 : 4, insbesondere höchstens 2 : 3, insbesondere höchstens 1 : 2. Es hat sich gezeigt, dass sich hierdurch das Kosten-zu-Belastungsbarkeits-Verhältnis verbessern ließ.The outer diameter of the transition section is in particular smaller than the outer diameter of the over-wall element. The ratio of the outer diameter of the transition section to the outer diameter of the over-wall section is in particular at most 4:5, in particular at most 3:4, in particular at most 2:3, in particular at most 1:2. It has been shown that this improves the cost-to-load capacity ratio.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Vorrichtung ein in Längsrichtung konisch zulaufendes Kraftübertragungselement.According to a further aspect of the invention, the device comprises a force transmission element tapering in the longitudinal direction.
Der Konus ist insbesondere in Längsrichtung, das heißt gegen die Einführrichtung des Bolzens in die dafür vorgesehene Bohrung, konisch zulaufend. Durch die konische Ausbildung des Kraftübertragungselements wird das auf die Vorrichtung wirkende Biegemoment besonders wirksam auf den Bolzen übertragen. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch die Belastbarkeit der Vorrichtung erheblich verbessert werden konnte.The cone is tapered, particularly in the longitudinal direction, i.e. against the direction of insertion of the bolt into the hole provided for it. Due to the conical design of the force The bending moment acting on the device is transferred particularly effectively to the bolt by means of the transmission element. It has been shown that this significantly improves the load-bearing capacity of the device.
Der Konvergenzwinkel, welcher gerade dem halben Öffnungswinkel eines an die konisch zulaufende Außenfläche des Kraftübertragungselements angepassten Kegels entspricht, liegt insbesondere im Bereich von 1° bis 30°. Er beträgt insbesondere höchstens 20°, insbesondere höchstens 15°, insbesondere höchstens 10°, insbesondere höchstens 5°. Er kann insbesondere mindestens 2°, insbesondere mindestens 3° betragen.The convergence angle, which corresponds exactly to half the opening angle of a cone adapted to the tapered outer surface of the force transmission element, is in particular in the range from 1° to 30°. It is in particular at most 20°, in particular at most 15°, in particular at most 10°, in particular at most 5°. It can in particular be at least 2°, in particular at least 3°.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Kraftübertragungselement einstückig mit dem Bolzen, insbesondere einstückig mit dem Übergangsabschnitt ausgebildet.According to a further aspect of the invention, the force transmission element is formed integrally with the bolt, in particular integrally with the transition section.
Alternativ hierzu kann das Kraftübertragungselement auch auf den Bolzen aufgeschraubt sein.Alternatively, the force transmission element can also be screwed onto the bolt.
Auch der Übergangsabschnitt kann als ein auf den Bolzen aufschraubbares Element ausgebildet sein.The transition section can also be designed as an element that can be screwed onto the bolt.
Auch das Kraftübertragungselement kann als Dichtelement dienen.The force transmission element can also serve as a sealing element.
Das Kraftübertragungselement kann auch den Übergangsabschnitt bilden.The force transmission element can also form the transition section.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung liegt das konisch zulaufende Kraftübertragungselement am Übergangsabschnitt an oder ist einteilig mit diesem ausgebildet.According to a further aspect of the invention, the conically tapered force transmission element rests against the transition section or is formed in one piece with it.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Bolzen aus Stahl, insbesondere aus Edelstahl, insbesondere aus rostfreiem Stahl. Der Bolzen kann insbesondere aus Maschinenstahl gefertigt sein. Er kann insbesondere mit einer Korrosionsschutzschicht versehen sein, insbesondere in Form einer kathodischen Tauchlackierung (KTL).According to a further aspect of the invention, the bolt is made of steel, in particular of stainless steel, in particular of rust-proof steel. The bolt can in particular be made of machine steel. It can in particular be provided with a corrosion protection layer, in particular in the form of a cathodic dip coating (KTL).
Gemäß einer vorteilhaften Variante kann das Material des Bolzens in Abhängigkeit von der Baumart gewählt werden. Zum Einschrauben in Nadelbäume können die Bolzen vorzugsweise verzinkt sein. Für alle anderen Baumarten mit Ausnahme von Eichen kann der Bolzen vorzugsweise aus V2A-Stahl, insbesondere CrNi-Stahl 1.4301, 1.4541 oder 1.4307, gefertigt sein. Für die Verwendung in Eichen ist aufgrund von Gerbsäurebildung ein V4A-Stahl, insbesondere CrNiMo-Stahl 1.4401, 1.4571 oder 1.4404, vorteilhaft. Die übrigen Bestandteile der Vorrichtung sind vorzugsweise aus demselben Material wie der Bolzen.According to an advantageous variant, the material of the bolt can be selected depending on the type of tree. For screwing into conifers, the bolts can preferably be galvanized. For all other types of trees with the exception of oak, the bolt can preferably be made of V2A steel, in particular CrNi steel 1.4301, 1.4541 or 1.4307. For use in oak, a V4A steel, in particular CrNiMo steel 1.4401, 1.4571 or 1.4404, is advantageous due to the formation of tannic acid. The other components of the device are preferably made of the same material as the bolt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Überwallungselement eine Ausnehmung auf, deren Form derart an die konische Form des Kraftübertragungselements angepasst ist, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Überwallungselement und dem Kraftübertragungselement herstellbar ist.According to a further aspect of the invention, the over-wall element has a recess whose shape is adapted to the conical shape of the force transmission element in such a way that a positive connection can be established between the over-wall element and the force transmission element.
Die Form der Ausnehmung des Überwallungselements ist insbesondere komplementär zur konischen Form, insbesondere zum konischen Bereich des Kraftübertragungselements.The shape of the recess of the overflow element is in particular complementary to the conical shape, in particular to the conical region of the force transmission element.
Das Überwallungselement kommt insbesondere beim Verbinden mit dem Bolzen, insbesondere beim Aufschrauben auf den Kopplungsabschnitt des Bolzens, zum Anlegen am Kraftübertragungselement. Es kann insbesondere flächig am Kraftübertragungselement anliegen. Es liegt vorzugsweise über den gesamten Mantelbereich der Ausnehmung am Kraftübertragungselement an. Hierdurch ist eine besonders gute Kraft- und Momentübertragung zwischen dem Überwallungselement und dem Kraftübertragungselement und damit dem Bolzen gewährleistet.The over-wall element is used to rest on the force transmission element, particularly when connecting to the bolt, particularly when screwing onto the coupling section of the bolt. It can rest flatly on the force transmission element. It preferably rests on the force transmission element over the entire surface area of the recess. This ensures particularly good force and torque transmission between the over-wall element and the force transmission element and thus the bolt.
Die Tiefe der Ausnehmung, das heißt deren Erstreckung in Längsrichtung, kann insbesondere gerade so groß sein wie die Erstreckung des konischen Abschnitts des Kraftübertragungselements in Längsrichtung. Sie kann auch etwas geringer sein als die Erstreckung des konischen Abschnitts des Kraftübertragungselements. Sie kann insbesondere um mindestens 1 mm geringer sein als die Erstreckung des konischen Abschnitts des Kraftübertragungselements in Längsrichtung. Hierdurch kann vermieden werden, dass auf das Überwallungselement einwirkende Biegemomente zu Spannungsbelastungen des Verankerungsabschnitts im Baum führen. Die Vorrichtung ermöglicht insbesondere eine im Wesentlichen spannungsfreie Anordnung des Bolzens in einem Baum. Sie ist damit besonders schonend für den Baum.The depth of the recess, i.e. its extension in the longitudinal direction, can in particular be just as large as the extension of the conical section of the force transmission element in the longitudinal direction. It can also be somewhat less than the extension of the conical section of the force transmission element. In particular, it can be at least 1 mm less than the extension of the conical section of the force transmission element in the longitudinal direction. This can prevent bending moments acting on the overhanging element from leading to stress loads on the anchoring section in the tree. The device in particular enables an essentially stress-free arrangement of the bolt in a tree. It is therefore particularly gentle on the tree.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Verankerungsabschnitt ein Gewinde auf. Bei dem Gewinde kann es sich vorzugsweise um ein asymmetrisches Gewinde, insbesondere ein Sägengewinde, oder ein Trapezgewinde, handeln. Das Gewinde kann insbesondere an das Wachstum des Baumes angepasst sein. Das Gewinde kann insbesondere in Anlehnung an das Model der Astanbindung nach Axel Shigo ausgebildet sein. Es kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass es die Holzfasern des Stamms nicht zerschneidet, sondern lediglich verdrängt. Die Holzfasern werden beim Einschrauben des Verankerungsabschnitts zur Seite gepresst, insbesondere gegeneinandergepresst. Dies führt zu einer Selbstverfestigung. Der Verankerungsabschnitt bildet mit anderen Worten die natürliche Astanbindung nach. Auch hierdurch kann eine schonende Anbringung des Bolzens im Baum verbessert werden. Die Gewindetiefe übernimmt die Funktion der Astausläufer.According to a further aspect of the invention, the anchoring section has a thread. The thread can preferably be an asymmetrical thread, in particular a saw thread or a trapezoidal thread. The thread can in particular be adapted to the growth of the tree. The thread can in particular be designed based on the model of branch connection according to Axel Shigo. In particular, it can be designed in such a way that it does not cut the wood fibers of the trunk, but merely displaces them. The wood fibers are pushed to the side when the anchoring section is screwed in. pressed, especially pressed against each other. This leads to self-strengthening. In other words, the anchoring section replicates the natural branch connection. This can also improve the gentle attachment of the bolt to the tree. The thread depth takes on the function of the branch extensions.
Gemäß einer vorteilhaften Variante kann die Gewindehöhe des Verankerungsabschnitts an die Dicke, insbesondere die mittlere Dicke der Jahresringe des Baums, in welchen der Bolzen eingeschraubt werden soll, angepasst sein. Es kann insbesondere vorgesehen sein, unterschiedliche Bolzen mit Verankerungsabschnitten mit unterschiedlichen Gewindehöhen bereitzustellen.According to an advantageous variant, the thread height of the anchoring section can be adapted to the thickness, in particular the average thickness, of the annual rings of the tree into which the bolt is to be screwed. In particular, it can be provided to provide different bolts with anchoring sections with different thread heights.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Überwallungselement ein sich in Längsrichtung erstreckendes Innengewinde aufweisen. Das Innengewinde ermöglicht insbesondere die Aufnahme eines Befestigungselements, beispielsweise einer Gewindestange oder einer Schraube.According to a further aspect of the invention, the overflow element can have an internal thread extending in the longitudinal direction. The internal thread enables in particular the reception of a fastening element, for example a threaded rod or a screw.
Bei dem Gewinde handelt es sich vorzugsweise um ein metrisches Gewinde, insbesondere ein ISO-Gewinde. Es kann sich beispielsweise um ein M8-, M10-, M12-, M14-, M16-, M18-, M20-, M22-Gewinde handeln. Diese Aufzählung ist nicht einschränkend zu verstehen.The thread is preferably a metric thread, in particular an ISO thread. It can be, for example, an M8, M10, M12, M14, M16, M18, M20, M22 thread. This list is not intended to be limiting.
Das Überwallungselement kann in Längsrichtung eine Erstreckung von mindestens 1 cm, insbesondere von mindestens 2 cm, insbesondere von mindestens 3 cm, insbesondere von mindestens von 5 cm und insbesondere von mindestens 6 cm aufweisen. Es kann vorgesehen sein, unterschiedliche Überwallungselemente bereitzustellen. Hierdurch kann auf unterschiedlich schnelles Wachstum des Gehölzes, in welches der Bolzen eingeschraubt werden soll, Rücksicht genommen werden. Vorzugsweise beträgt die Länge des Überwallungselements in Längsrichtung mindestens die Hälfte des Wachstums des Baumes in Radialrichtung plus 1 cm, sofern der Bolzen für Plattformen verwendet werden soll. Für die Verwendung für Baumhäuser werden vorzugsweise Überwallungselemente mit einer mindestens doppelt so großen Erstreckung in Längsrichtung verwendet.The overhang element can have a longitudinal extension of at least 1 cm, in particular of at least 2 cm, in particular of at least 3 cm, in particular of at least 5 cm and in particular of at least 6 cm. It can be provided to provide different overhang elements. This allows the different growth rates of the woody plant into which the bolt is to be screwed to be taken into account. The length of the overhang element in the longitudinal direction is preferably at least half the growth of the tree in the radial direction plus 1 cm if the bolt is to be used for platforms. For use in tree houses, overhang elements with a longitudinal extension at least twice as large are preferably used.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Überwallungselement für eine Vorrichtung zum Verankern von Plattformen in Bäumen zu verbessern.A further object of the invention is to improve an overhang element for a device for anchoring platforms in trees.
Diese Aufgabe wird durch ein Überwallungselement mit einem Überwallungskörper und einer endseitig am Überwallungskörper angeordneten, konisch ausgebildeten Ausnehmung gelöst.This task is solved by an overflow element with an overflow body and a conical recess arranged at the end of the overflow body.
Die Vorteile ergeben sich aus den vorhergehend beschriebenen.The advantages arise from those described above.
Der Überwallungskörper hat insbesondere einen rotationssymmetrischen Außenumfang. Er kann insbesondere eine zylinderförmige, insbesondere eine kreiszylinderförmige Mantelfläche aufweisen.The overflow body has in particular a rotationally symmetrical outer circumference. It can in particular have a cylindrical, in particular a circular cylindrical, outer surface.
Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, am Außenumfang des Überwallungskörpers symmetriebrechende Mittel vorzusehen, beispielsweise Anlageflächen für Einschraubmittel, insbesondere Anlageflächen für einen Schraubenschlüssel.However, it may also be advantageous to provide symmetry-breaking means on the outer circumference of the overflow body, for example contact surfaces for screwing-in means, in particular contact surfaces for a wrench.
Es kann auch vorteilhaft sein, den Überwallungskörper konisch zulaufend, insbesondere kegelstumpfförmig auszubilden. Dies führt einerseits zu einem schöneren Erscheinungsbild, andererseits wird hierdurch der Ausziehwiderstand der Vorrichtung erhöht, wenn es mit der Zeit zu einer Überwallung des Überwallungselements kommt. Gemäß einer besonders bevorzugten Variante weist der Überwallungskörper einen Abschnitt mit einer kreiszylinderförmigen Mantelfläche und einen sich daran anschließenden Abschnitt mit einer chronisch zulaufenden, insbesondere kegelstumpfförmig ausgebildeten Mantelfläche auf.It can also be advantageous to design the overflow body to be conical, in particular truncated cone-shaped. On the one hand, this leads to a more attractive appearance, and on the other hand, the pull-out resistance of the device is increased if the overflow element overflows over time. According to a particularly preferred variant, the overflow body has a section with a circular-cylindrical surface and an adjoining section with a chronically tapered, in particular truncated cone-shaped surface.
Bezüglich weiterer Details des Überwallungselements sei auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen.For further details of the overflow element, please refer to the previous description.
Das Überwallungselement kann insbesondere ein sich von einem dem ersten Ende entgegengesetzten zweiten Ende axial erstreckendes Innengewinde aufweisen.The overflow element can in particular have an internal thread extending axially from a second end opposite the first end.
Der Überwallungskörper kann insbesondere an seinem zweiten Ende umfangsseitig scharfkantig ausgebildet sein. Hierdurch kann eine formschlüssige Verbindung zum Plattformholz bewirkt werden.The overhang body can be designed with sharp edges on the circumference, particularly at its second end. This can create a positive connection to the platform wood.
Unter dem zweiten Ende sei insbesondere das dem ersten Ende des Bolzens entgegengesetzte Ende des Überwallungskörpers verstanden.The second end is understood to mean in particular the end of the overflow body opposite the first end of the bolt.
Der Überwallungskörper kann einen hexagonalen Querschnitt aufweisen. Er kann beispielsweise als M30 oder mehr, insbesondere M35 oder mehr, insbesondere M40 oder mehr Sechskant ausgebildet sein.The overhang body can have a hexagonal cross-section. It can, for example, be designed as an M30 or more, in particular M35 or more, in particular M40 or more hexagon.
Ein sechskantig ausgebildeter Überwallungskörper ist insbesondere für eine Plattformbefestigung vorteilhaft.A hexagonal overhang body is particularly advantageous for platform fastening.
Der Überwallungskörper kann insbesondere einen Durchmesser aufweisen, welcher größer ist als der Durchmesser des Übergangsabschnitts.The overflow body can in particular have a diameter which is larger than the diameter of the transition section.
Der Überwallungskörper kann auch einen kreisförmigen Außendurchmesser aufweisen. Der Außendurchmesser des Überwallungskörpers kann insbesondere mindestens 30 mm, insbesondere mindestens 35 mm, insbesondere mindestens 40 mm betragen.The overflow body can also have a circular outer diameter. The outer diameter of the overflow body can in particular be at least 30 mm, in particular at least 35 mm, in particular at least 40 mm.
Ein Überwallungskörper mit einem kreisförmigen Außendurchmesser kommt insbesondere bei einer Vorrichtung zum Anbringen eines Sicherungsseils in einem Baum zum Einsatz.An overhang body with a circular outer diameter is used in particular in a device for attaching a safety rope in a tree.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Verankern einer Plattform oder eines Sicherungsseils in einem Baum zu verbessern.Another object of the invention is to improve a method for anchoring a platform or a safety rope in a tree.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit folgenden Schritten gelöst:
- - Bereitstellen einer Vorrichtung gemäß der vorherigen Beschreibung,
- - Einbringen einer Bohrung, insbesondere einer Stufenbohrung, in einen Baum,
- - Einschrauben des Gewindeschafts in die Bohrung,
- - wobei Holzfasern im Bereich zwischen benachbarten Gewindeflanken durch das Mittel zum Komprimieren von Holzfasern komprimiert werden.
- - Providing a device according to the previous description,
- - drilling a hole, in particular a stepped hole, into a tree,
- - Screwing the threaded shaft into the hole,
- - wherein wood fibres in the region between adjacent thread flanks are compressed by the means for compressing wood fibres.
Gemäß einem Aspekt kann die Bohrung einen Durchmesser aufweisen, welcher kleiner, gleich oder größer als der Kerndurchmesser der Vorrichtung ist.In one aspect, the bore may have a diameter that is less than, equal to, or greater than the core diameter of the device.
Insbesondere bei Verwendung in weichem Holz, insbesondere Nadelholz, kann die Bohrung einen Durchmesser aufweisen, welcher kleiner, insbesondere mindestens 1 mm kleiner, insbesondere mindestens 2 mm kleiner als der Kerndurchmesser der Vorrichtung ist. Dies kann dazu führen, dass die Holzfasern beim Einschrauben des Gewindeschafts besonders stark komprimiert werden, insbesondere in Radialrichtung zur Bolzenachse.Particularly when used in soft wood, especially coniferous wood, the bore can have a diameter that is smaller, in particular at least 1 mm smaller, in particular at least 2 mm smaller than the core diameter of the device. This can lead to the wood fibers being compressed particularly strongly when the threaded shaft is screwed in, in particular in the radial direction to the bolt axis.
Insbesondere bei Verwendung in Hartholz, insbesondere Buche oder Eiche, kann die Bohrung einen Durchmesser aufweisen, welcher größer als der Kerndurchmesser der Vorrichtung ist.Especially when used in hardwood, especially beech or oak, the bore can have a diameter which is larger than the core diameter of the device.
Der Durchmesser der Bohrung kann insbesondere um bis zu 1 mm, insbesondere bis zu 2 mm größer sein als der Kerndurchmesser. Dies kann das Einschrauben des Gewindeschafts erleichtern.The diameter of the hole can be up to 1 mm, in particular up to 2 mm, larger than the core diameter. This can make it easier to screw in the threaded shaft.
Der Raum zwischen der Wand der Bohrung und dem Gewindeschaft kann mittels eines Mediums ausgefüllt werden. Das Medium kann als Mittel zur Kompression dienen.The space between the wall of the hole and the threaded shaft can be filled with a medium. The medium can serve as a means of compression.
Als Medium kann insbesondere ein im Ausgangspunkt flüssiges Medium dienen. Es kann sich insbesondere um ein aushärtendes, insbesondere ein selbstaushärtendes Medium handeln.The medium can be, in particular, a medium that is initially liquid. It can in particular be a hardening medium, in particular a self-hardening medium.
Es kann sich vorzugsweise um ein Medium handeln, welches sich beim Aushärten ausdehnt. Die Volumenausdehnung des Mediums beim Aushärten kann unter Normalbedingungen bis zu 10 %, insbesondere bis zu 30 %, insbesondere bis zu 50 %, insbesondere bis zu 100 % betragen. Die Volumenausdehnung des Mediums beim Aushärten kann unter Normalbedingungen höchstens 100 %, insbesondere höchstens 50 %, insbesondere höchstens 30 %, insbesondere 20 %, insbesondere höchstens 10 % betragen.It can preferably be a medium which expands when hardening. The volume expansion of the medium when hardening can be up to 10%, in particular up to 30%, in particular up to 50%, in particular up to 100% under normal conditions. The volume expansion of the medium when hardening can be at most 100%, in particular at most 50%, in particular at most 30%, in particular 20%, in particular at most 10% under normal conditions.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt, kann das Medium eine abdichtende und/oder eine antibakterielle Wirkung aufweisen. Dadurch kann die Verankerung der Vorrichtung im Holz verbessert werden.According to an advantageous aspect, the medium can have a sealing and/or antibacterial effect. This can improve the anchoring of the device in the wood.
Das Medium kann hydrophil sein. Dies kann zu einer besonders guten biologischen Verträglichkeit führen.The medium can be hydrophilic. This can lead to particularly good biological compatibility.
Alternativ hierzu kann das Medium auch hydrophob sein. Dadurch kann eine Reaktion mit einer stets im Stamm eines Baumes vorhandenen Flüssigkeit verhindert werden.Alternatively, the medium can be hydrophobic. This can prevent a reaction with a liquid that is always present in the trunk of a tree.
Das Medium kann vor dem Einschrauben der Vorrichtung in die sacklochartige Bohrung im Werkstück, insbesondere in die Bohrung im Holz, insbesondere im Stamm eines Baumes, eingefüllt werden.The medium can be filled into the blind hole-like bore in the workpiece, in particular into the bore in the wood, in particular in the trunk of a tree, before screwing in the device.
Das Medium wird dann beim Einschrauben der Vorrichtung zumindest teilweise in den Bereich zwischen dem Gewindeschaft und der Bohrungswand, insbesondere in den Bereich zwischen den Gewindeflanken, insbesondere in die Bereiche der Gewindelücken, gedrängt. Dort kann es zu einer Kompression des Werkstücks, insbesondere des Holzes, insbesondere im Bereich zwischen den Gewindeflanken führen.When the device is screwed in, the medium is then at least partially forced into the area between the threaded shaft and the bore wall, in particular into the area between the thread flanks, in particular into the areas of the thread gaps. There, it can lead to compression of the workpiece, in particular the wood, in particular in the area between the thread flanks.
Das Medium kann auch vor Einschrauben der Vorrichtung auf den Verankerungsabschnitt aufgebracht werden. Hierdurch kann eine vollständigere Verteilung des Mediums im Gewindebereich erreicht werden.The medium can also be applied to the anchoring section before screwing in the device. This allows a more complete distribution of the medium in the thread area to be achieved.
Dieser Effekt kann dadurch verstärkt werden, dass es sich um ein aushärtendes Medium handelt, insbesondere derart, dass es bei einem Erhärten des Mediums zu einer Ausdehnung desselben kommt.This effect can be enhanced by the fact that the medium is hardening, in particular in such a way that when the medium hardens it expands.
Beim Einschrauben der Vorrichtung kann insbesondere das Überwallungselement an einer Anlagestufe der Stufenbohrung zum Anliegen kommen.When screwing in the device, the overflow element in particular can come into contact with a contact step of the stepped bore.
Gemäß einem Aspekt kann das Überwallungselement im Falle einer zwei- oder mehrteiligen Ausbildung der Vorrichtung vor oder nach dem Einschrauben des Verankerungsabschnitts des Bolzens in die Stufenbohrung mit dem Bolzen verbunden werden.According to one aspect, in the case of a two-part or multi-part design of the device, the over-wall element can be connected to the bolt before or after screwing the anchoring section of the bolt into the stepped bore.
Die Stufenbohrung weist eine innere Bohrung und eine Anlagestufe auf. Hierbei ist die Anlagestufe vorzugsweise innerhalb des Kambiums des Baums angeordnet. Dies kann durch eine geeignete Wahl der Einbohrtiefe erreicht werden. Dadurch, dass die Anlagestufe innerhalb des Kambiums liegt, übt das Überwallungselement keinen Druck auf das Kambium aus. Es hat sich gezeigt, dass dies zu einer verbesserten Überwallung des Überwallungselements führt.The stepped bore has an inner bore and a support step. The support step is preferably located within the cambium of the tree. This can be achieved by choosing the appropriate drilling depth. Because the support step is located within the cambium, the overgrowth element does not exert any pressure on the cambium. It has been shown that this leads to improved overgrowth of the overgrowth element.
Die Stufenbohrung kann beispielsweise mit einem Staketenbohrer eingebracht werden. Hierbei ist der Bohrkopf vorzugsweise an die geometrischen Abmessungen der Verankerungsvorrichtung angepasst. Der vordere Teil des Bohrers ist insbesondere an die Geometrie des Verankerungsabschnitts des Bolzens angepasst. Der hintere Teil des Bohrkopfes ist insbesondere an die Geometrie des Überwallungselements angepasst. Er weist insbesondere den gleichen Außendurchmesser wie das Überwallungselement auf.The stepped bore can be made, for example, with a picket drill. The drill head is preferably adapted to the geometric dimensions of the anchoring device. The front part of the drill is particularly adapted to the geometry of the anchoring section of the bolt. The rear part of the drill head is particularly adapted to the geometry of the over-wall element. In particular, it has the same outer diameter as the over-wall element.
Die Stufenbohrung dient insbesondere zur Aufnahme des Verankerungsabschnitts und zur teilweisen Aufnahme des Überwallungselements.The stepped bore serves in particular to accommodate the anchoring section and to partially accommodate the over-wall element.
Der Bolzen wird vorzugsweise derart in die Stufenbohrung, das heißt in den Baum, eingeschraubt, dass der Verankerungsabschnitt spannungsfrei im Holz ist. Dies ist für den Baum besonders schonend. Ein belastungsfreier Einbau des Bolzens kann durch ein geeignetes Eindrehwerkzeug sichergestellt werden. Der Bolzen wird hierbei so weit in den Baum eingeschraubt, bis das Werkzeug an der Stufenbohrung anliegt. Anschließend wird das Werkzeug abgenommen und das Überwallungselement auf den Kopplungsabschnitt aufgeschraubt. Er wird insbesondere so weit auf den Kopplungsabschnitt des Bolzens aufgeschraubt, bis er an der Stufenbohrung anliegt.The bolt is preferably screwed into the stepped hole, i.e. into the tree, in such a way that the anchoring section is stress-free in the wood. This is particularly gentle on the tree. A suitable screwing tool can ensure that the bolt is installed without stress. The bolt is screwed into the tree until the tool rests against the stepped hole. The tool is then removed and the overhang element is screwed onto the coupling section. In particular, it is screwed onto the coupling section of the bolt until it rests against the stepped hole.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, vor dem Einschrauben des Verankerungsabschnitts die Bohrung zunächst zu säubern und/oder zu desinfizieren. Die Kernbohrung kann insbesondere mit Hilfe einer Bürste gesäubert werden. Zur Desinfizierung des Bohrers und/oder der Bohrung kann beispielsweise eine Dibromoltinktur oder ein Nosocomiaspray verwendet werden.Preferably, the hole can be cleaned and/or disinfected before screwing in the anchoring section. The core hole can be cleaned in particular with the help of a brush. For example, a dibromoline tincture or a nosocomia spray can be used to disinfect the drill and/or the hole.
Durch eine Desinfizierung kann das Risiko von Fäulnis oder Krankheit im Baum verringert werden.Disinfection can reduce the risk of rot or disease in the tree.
Zum Einschrauben des Verankerungsabschnitts des Bolzens in den inneren Teil der Stufenbohrung kann eine abnehmbare Bolzenführung auf den Bolzen, insbesondere auf den Verankerungsabschnitt, aufgebracht werden. Die Bolzenführung weist vorzugsweise einen Außenumfang auf, welcher dem des Überwallungselements entspricht. Sie passt somit gerade formschlüssig in die Stufenbohrung. Die Bolzenführung kann zweiteilig ausgebildet sein. Sie kann insbesondere entlang einer Mittellängsebene geteilt sein. Dies erleichtert es, die Bolzenführung auf den Bolzen aufzustecken beziehungsweise von diesem abzunehmen. Die Verwendung einer Bolzenführung erleichtert das präzise Einsetzen der Verankerungsvorrichtung in die Stufenbohrung.To screw the anchoring section of the bolt into the inner part of the stepped bore, a removable bolt guide can be attached to the bolt, in particular to the anchoring section. The bolt guide preferably has an outer circumference that corresponds to that of the over-wall element. It therefore fits into the stepped bore with a form-fitting fit. The bolt guide can be designed in two parts. It can in particular be divided along a central longitudinal plane. This makes it easier to put the bolt guide on the bolt or to remove it from it. The use of a bolt guide makes it easier to insert the anchoring device into the stepped bore precisely.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein den Verankerungsabschnitt umgebender Bereich der Stufenbohrung beim Einschrauben des Bolzens abgedichtet.According to a further aspect of the invention, an area of the stepped bore surrounding the anchoring section is sealed when the bolt is screwed in.
Der innere Bereich der Stufenbohrung, welcher auch als Kernbohrung bezeichnet wird, wird insbesondere durch den Übergangsabschnitt des Bolzens und/oder durch das Kraftübertragungselement abgedichtet.The inner area of the stepped bore, which is also referred to as the core bore, is sealed in particular by the transition section of the bolt and/or by the force transmission element.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, den Bolzen so weit in die Stufenbohrung einzuschrauben, dass der Übergangsabschnitt in die Kernbohrung hineingezogen wird, insbesondere so weit, dass der äußere Rand des Übergangsabschnitts schlüssig mit der Anlagefläche der Anlagestufe der Stufenbohrung zu liegen kommt.In particular, it can be provided to screw the bolt into the stepped bore so far that the transition section is pulled into the core bore, in particular so far that the outer edge of the transition section comes to lie flush with the contact surface of the contact step of the stepped bore.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird zur Verbesserung der Abdichtung ein Dichtmittel, insbesondere ein flüssiges Dichtmittel, vor Einschrauben des Bolzens in die Stufenbohrung eingebracht. Es kann sich um ein aushärtendes Dichtmittel handeln. Es kann sich insbesondere um Baumwachs oder um ein Gemisch aus Baumharz und Wachs handeln. Dies ist für den Baum besonders schonend. Außerdem führt dies zu einer besonders zuverlässigen Abdichtung der Bohrung. Hierdurch kann ein Eindringen von Flüssigkeit in die Bohrung und damit Fäulnisbildung wirksam verhindert werden.According to a further aspect of the invention, a sealant, in particular a liquid sealant, is introduced into the stepped bore before the bolt is screwed in to improve the seal. This can be a hardening sealant. It can in particular be tree wax or a mixture of tree resin and wax. This is particularly gentle on the tree. It also leads to a particularly reliable seal of the bore. This can effectively prevent liquid from penetrating the bore and thus causing rot.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Verankerung von Plattformen in Bäumen zu verbessern.A further object of the invention is to improve a method for producing a device for anchoring platforms in trees.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit folgenden Schritten gelöst:
- Bereitstellen eines Gewindeschafts mit einem Außengewinde und einem Außengewindedurchmesser,
- Ausformen des Mittels zum Komprimieren in einem oder in mehreren separaten Verfahrensschritten, insbesondere in Verfahrensschritten.
- Providing a threaded shaft with an external thread and an external thread diameter,
- Forming the means for compression in one or more separate process steps, in particular in process steps.
Es kann sich insbesondere um ein mehrstufiges Verfahren handeln. Ein mehrstufiges Verfahren kann die Herstellung erleichtern. Insbesondere kann zur Ausformung des Mittels zum Komprimieren ein Spezialwerkzeug verwendet werden.In particular, it can be a multi-stage process. A multi-stage process can facilitate production. In particular, a special tool can be used to shape the compression agent.
Das Mittel zum Komprimieren kann selbst in mehreren Verfahrensschritten hergestellt werden. Es ist insbesondere möglich, zunächst einen zu einer Gewindeflanke benachbarten Bereich des Mittels zum Komprimieren herzustellen und anschließen, in einem separaten Verfahrensschritt, den zur gegenüberliegenden Gewindeflanke benachbarten Bereich des Mittels zum Komprimieren herzustellen, Dies hat sich für die Bearbeitung des Gewindeschafts als vorteilhaft erwiesen.The compression means itself can be manufactured in several process steps. It is particularly possible to first produce a region of the compression means adjacent to a thread flank and then, in a separate process step, to produce the region of the compression means adjacent to the opposite thread flank. This has proven to be advantageous for machining the threaded shaft.
Das Verfahren ermöglicht eine sehr kostengünstige Herstellung der Vorrichtung. Es wird insbesondere die Menge des Materialabtrags reduziert. Hierdurch werden insbesondere die Materialkosten für die Herstellung des Bolzens verringert.The process enables the device to be manufactured very cost-effectively. In particular, the amount of material removed is reduced. This reduces the material costs for manufacturing the bolt in particular.
Das Mittel zum Komprimieren kann auch nachträglich auf ein bereits bestehendes Gewinde beziehungsweise eine Schraube aufgebracht oder in dieses eingebracht werden.The compression agent can also be subsequently applied to or inserted into an existing thread or screw.
Bei den Verfahrensschritten zur Herstellung des Mittels zum Komprimieren kann es sich insbesondere um spanende Bearbeitungsschritte, insbesondere um Dreh-, Fräs- oder Schleifverfahrensschritte, handeln.The process steps for producing the compression means may in particular be machining steps, in particular turning, milling or grinding process steps.
Das Mittel zum Komprimieren kann auch mittels eines oder mehrerer additiver Verfahrensschritte auf einen Gewindeschaft oder einen Bolzen aufgebracht werden. Dies ermöglicht es insbesondere, das Mittel zum Komprimieren aus einem Material auszubilden, welches sich vom Material des Kerns der Vorrichtung unterscheidet.The compression means can also be applied to a threaded shaft or a bolt by means of one or more additive process steps. This makes it possible in particular to form the compression means from a material which is different from the material of the core of the device.
Das Gewinde wird insbesondere in den als Verankerungsabschnitt dienenden Bereich eingebracht. Bezüglich der Details des Gewindes wird auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen.The thread is introduced in particular into the area serving as the anchoring section. For details of the thread, please refer to the previous description.
Das Gewinde kann insbesondere mittels eines Fräs- oder Drehverfahrens hergestellt werden. Es kann insbesondere in den als Verankerungsabschnitt dienenden Bereich gedreht oder gefräst werden. Es kann insbesondere CNC-gefräst oder -gedreht werden.The thread can be produced in particular by means of a milling or turning process. It can in particular be turned or milled in the area serving as the anchoring section. It can in particular be CNC milled or turned.
Unterschiedliche Aspekte der Erfindung, insbesondere die ein- oder mehrteilige Ausführung der Vorrichtung, die Details des Gewindes auf dem Verankerungsabschnitt, insbesondere die asymmetrische Ausbildung des Gewindes, insbesondere der vorderen und hinteren Übergänge von den Zahnflanken zu den Gewindeflanken, die Details des Kompressionsmittels und die Details des Überwallungselements können jeweils für sich genommen Grundlage für vorteilhafte Ausführungen der insgesamt auch als Baumbolzen bezeichneten Vorrichtung bilden. Sie können auch im Wesentlichen frei miteinander kombiniert werden und dadurch zu besonders vorteilhaften Ausführungsformen führen.Different aspects of the invention, in particular the one-part or multi-part design of the device, the details of the thread on the anchoring section, in particular the asymmetrical design of the thread, in particular the front and rear transitions from the tooth flanks to the thread flanks, the details of the compression means and the details of the over-wall element can each form the basis for advantageous designs of the device, which is also referred to as a tree bolt. They can also be combined with one another essentially freely and thus lead to particularly advantageous designs.
Die Tatsache, dass nicht sämtliche vorteilhaften Ausführungsformen durch separate, insbesondere unabhängige Ansprüche abgedeckt wurden, ist ausschließlich auf Kostengründe und/oder das Erfordernis der Einheitlichkeit zurückzuführen. Es soll insbesondere vorbehalten bleiben, weitere vorteilhafte Merkmalskombinationen durch unabhängige Ansprüche zu schützen, gegebenenfalls im Wege von Teilanmeldungen.The fact that not all advantageous embodiments have been covered by separate, in particular independent claims, is solely due to cost reasons and/or the requirement of unity. In particular, the right to protect further advantageous combinations of features by means of independent claims, if necessary by means of divisional applications, is reserved.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung unterschiedlicher Varianten derselben anhand der Figuren. Es zeigen:
-
1 schematisch eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Verankern von Plattformen in Bäumen mit einem Bolzen und einem Überwallungselement, -
2 eine schematische Darstellung gemäß1 einer Variante der Verankerungsvorrichtung, -
3 eine schematische Darstellung gemäß1 einer weiteren Variante der Verankerungsvorrichtung, -
4 schematisch eine Darstellung der Verankerungsvorrichtung gemäß1 in einem in einen Baum eingebrachten Zustand, -
5 exemplarisch eine Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zum Einbringen der Verankerungsvorrichtung in einen Baum, -
6 exemplarisch eine schematische Darstellung gemäß1 einer weiteren Variante der Verankerungsvorrichtung und -
7 schematisch eine vergrößerte Darstellung der Gewindeflanken des Gewindes auf dem Verankerungsabschnitt zur Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform. -
8 schematisch eine vergrößerte Darstellung des Gewindegrundes auf dem Verankerungsabschnitt zur Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform.
-
1 schematically a sectional view of a device for anchoring platforms in trees with a bolt and an overhang element, -
2 a schematic representation according to1 a variant of the anchoring device, -
3 a schematic representation according to1 another variant of the anchoring device, -
4 schematically a representation of the anchoring device according to1 in a state introduced into a tree, -
5 by way of example, a representation to explain a method for inserting the anchoring device into a tree, -
6 exemplary schematic representation according to1 another variant of the anchoring device and -
7 schematically an enlarged representation of the thread flanks of the thread on the anchoring section to explain a preferred embodiment. -
8th schematically an enlarged representation of the thread root on the anchoring section to explain a preferred embodiment.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die
Die Vorrichtung 1 umfasst einen Bolzen 2 und ein Überwallungselement 3.The device 1 comprises a
Der Bolzen 2 erstreckt sich in einer Längsrichtung 4 von einem ersten Ende 5 zu einem zweiten Ende 6. Das erste Ende 5 wird auch als inneres Ende oder Einschraubende bezeichnet. Das zweite Ende 6 wird auch als äußeres Ende bezeichnet. In den Figuren ist die Längsrichtung 4 entgegengesetzt zu einer Einschraubrichtung 4a orientiert. Der Bolzen 2 weist eine sich in Längsrichtung 4 erstreckende Bolzenachse BA auf.The
Der Bolzen 2 umfasst einen sich vom ersten Ende 5 in Längsrichtung 4 erstreckenden Verankerungsabschnitt 7.The
Der Bolzen 2 umfasst einen sich in Längsrichtung 4 zum zweiten Ende 6 hin erstreckenden Kopplungsabschnitt 8.The
Zwischen dem Verankerungsabschnitt 7 und dem Kopplungsabschnitt 8 ist ein Übergangsabschnitt 9 angeordnet.A
Der Übergangsabschnitt 9 weist eine kreiszylindermantelförmige Außenfläche 17 auf.The
Die Vorrichtung 1 umfasst ein Kraftübertragungselement 10.The device 1 comprises a
Das Kraftübertragungselement 10 ist einteilig mit dem Übergangsabschnitt 9 ausgebildet oder liegt direkt an dem Übergangsabschnitt 9 an. Das Kraftübertragungselement 10 kann insbesondere einen Bestandteil des Übergangsabschnitts 9 bilden.The
Der Bolzen 2 kann insbesondere einteilig ausgebildet sein. Er kann insbesondere aus einem einteiligen Rohling gedreht sein.The
Im Bereich des Verankerungsabschnitts 7 weist der Bolzen 2 zumindest in einem ersten Abschnitt 7a ein Gewinde 11 auf. Das Gewinde 11 ist insbesondere als Trapezgewinde ausgebildet.In the area of the
Im Bereich des Kopplungsabschnitts 8 weist der Bolzen 2 ein Gewinde 12 auf. Das Gewinde 12 ist insbesondere als metrisches ISO-Gewinde ausgebildet.In the area of the
Das Kraftübertragungselement 10 ist in Längsrichtung 4 konisch zulaufend ausgebildet. Der Konvergenzwinkel b beträgt 3°. Er liegt allgemein im Bereich von 1° bis 30°, vorzugsweise bei höchstens 25°, vorzugsweise bei höchstens 20°, vorzugsweise bei höchstens 15°, vorzugsweise bei höchstens 10°, vorzugsweise bei höchstens 5°. Er beträgt insbesondere mindestens 1°, insbesondere mindestens 2°.The
Das Überwallungselement 3 weist einen Überwallungskörper mit einer kreiszylindermantelförmigen Außenfläche 13 auf.The
Das Überwallungselement 3 weist eine Durchgangsbohrung 14 auf. In der Durchgangsbohrung 14 ist ein Innengewinde 15 vorgesehen. Das Innengewinde 15 ist passend zum Gewinde 12 am Kopplungsabschnitt 8 des Bolzens 2 ausgebildet.The
Das Überwallungselement 3 weist eine endseitige Ausnehmung 16 auf.The
Die Ausnehmung 16 ist sacklochartig ausgebildet.The
Die Ausnehmung 16 ist insbesondere komplementär zum Kraftübertragungselement 10 angeordnet. Dies ermöglicht eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Überwallungselement 3 und dem Kraftübertragungselement 10.The
Das Überwallungselement 3 ist mit dem Bolzen 2 verbindbar. Es ist insbesondere auf den Kopplungsabschnitt 8 aufschraubbar. Hierbei kommt es zu einem direkten Kontakt zwischen dem Kopplungsabschnitt 8 und der Ausnehmung 16. Der Kopplungsabschnitt 8 kommt insbesondere flächig zum Anliegen an der Ausnehmung 16. Er liegt insbesondere im Wesentlichen über seinen gesamten Mantelbereich an der Ausnehmung 16 an.The
Im verbundenen Zustand des Überwallungselements 3 mit dem Bolzen 2 ist die Ausnehmung 16 vorzugsweise komplett ausgefüllt. Sie ist insbesondere vollständig durch das Kraftübertragungselement 10 ausgefüllt. Zur Verbesserung der Verbindung kann beim Verbinden des Überwallungselements 3 mit dem Bolzen 2 zunächst ein Füllmittel, insbesondere ein flüssiges Füllmittel, insbesondere ein aushärtendes Füllmitte, beispielsweise ein Klebstoff, in die Ausnehmung 16 eingebracht werden. Hierdurch kann erreicht werden, dass keine Hohlräume in der Ausnehmung 16 verbleiben.When the
Die Abmessungen des Bolzens 2 und des Überwallungselements 3 können je nach Bedarf, insbesondere in Abhängigkeit von den zu erwartenden Belastungen, gewählt werden. Kleinere Abmessungen führen zu einer schonenderen Anbringung der Vorrichtung am Baum. Größere Abmessungen erlauben höhere Belastungen. Im Folgenden seien exemplarisch konkrete Abmessungen für Bestandteile der Verankerungsvorrichtung 1 angegeben. Diese Angaben sind nicht einschränkend zu verstehen. Andere Abmessungen sind bei Bedarf ebenso möglich.The dimensions of the
Die Länge l2 des Bolzens 2, insbesondere die Länge l7 des Verankerungsabschnitts 7, und der Durchmesser d7 des Verankerungsabschnitts 7 können insbesondere in Abhängigkeit von der Baumart (Laub- oder Nadelholz) und/oder in Abhängigkeit vom Standard des Baumes gewählt werden.The length l 2 of the
Die Länge l3 des Überwallungselements 3 kann aus einer Kernbohranalyse eines Referenzbaums am jeweiligen Standort ermittelt werden. Die Länge l3 des Überwallungselements 3 kann insbesondere dem mittleren Zuwachs des Referenzbaumes in den letzten 10 Jahren plus 1 cm entsprechen.The length l 3 of the
Der Verankerungsabschnitt 7 kann eine Länge l7 im Bereich von 1 cm bis 20 cm aufweisen. Die Länge l7 des Verankerungsabschnitts 7 beträgt vorzugsweise mindestens 3 cm, insbesondere mindestens 5 cm.The
Der Verankerungsabschnitt 7 weist insbesondere einen Außendurchmesser d7, insbesondere einen Gewindedurchmesser von mindestens 8 mm, insbesondere mindestens 10 mm, insbesondere mindestens 12 mm, insbesondere mindestens 14 mm, insbesondere mindestens 16 mm, insbesondere mindestens 18 mm, insbesondere mindestens 20 mm, insbesondere mindestens 22 mm auf.The
Der Übergangsabschnitt 9 weist eine Länge l9 im Bereich von 0,5 cm bis 2 cm auf.The
Der Übergangsabschnitt 9 weist einen Durchmesser d9 auf, welcher um maximal 10 % vom Durchmesser d7 des Verankerungsabschnitts 7 abweicht. Der Durchmesser d9 entspricht vorzugsweise dem Durchmesser d7, d9 ≈ d7. Der Durchmesser d9 des Übergangsabschnitts 9 ist größer als ein Kerndurchmesser d7K des Kerns des Verankerungsabschnitts 7. Es gilt insbesondere: d9 : d7K ≥ 1,05, insbesondere ≥ 1,1.The
Das Kraftübertragungselement 10 weist einen maximalen Außendurchmesser d10m auf, welcher gerade so groß ist wie der Durchmesser d9 des Übergangsabschnitts 9.The
Das Kraftübertragungselement 10 weist eine Länge l10 in Längsrichtung 4 auf im Bereich von 0,5 cm bis 5 cm, insbesondere im Bereich bis 4 cm, insbesondere im Bereich bis 3 cm, insbesondere im Bereich bis 2 cm.The
Der Kopplungsabschnitt 8 kann einen Außendurchmesser d8, insbesondere einen Gewindedurchmesser aufweisen, welcher dem Außendurchmesser d7 des Verankerungsabschnitts 7 entspricht. Der Durchmesser d8 des Kopplungsabschnitts 8 kann auch geringer sein als der Durchmesser d7 des Verankerungsabschnitts 7.The
Der Kopplungsabschnitt 8 weist eine Länge l8 in Längsrichtung 4 auf, welche im Bereich von 1 cm bis 10 cm liegen kann. Die Länge l8 beträgt insbesondere höchstens 8 cm, insbesondere höchstens 5 cm. Die Länge l8 beträgt vorzugweise mindestens 2 cm, insbesondere mindestens 3 cm.The
Die Länge l8 ist kleiner als eine Länge l14 der Durchgangsbohrung 14 des Überwallungselements 3. Es gilt insbesondere: l8 : l14 ≤ 2 : 3, insbesondere l8 : l14 ≤ 1 : 2.The length l 8 is smaller than a length l 14 of the through
Die Länge l14 der Durchgangsbohrung 14 des Überwallungselements 3 kann im Bereich von 2 cm bis 20 cm liegen. Die Länge l14 beträgt insbesondere höchstens 15 cm, insbesondere höchstens 10 cm, insbesondere höchstens 6 cm. Die Länge l14 der Durchgangsbohrung 14 beträgt insbesondere mindestens 2 cm, insbesondere mindestens 3 cm, insbesondere mindestens 5 cm.The length l 14 of the through-
Das Überwallungselement 3 weist einen maximalen Außendurchmesser d3m im Bereich von 2 cm bis 25 cm auf. Der maximale Durchmesser d3m des Überwallungselements 3 beträgt insbesondere höchstens 20 cm, insbesondere höchstens 15 cm, insbesondere höchstens 10 cm. Der maximale Durchmesser d3m des Überwallungselements 3 beträgt insbesondere mindestens 3 cm, insbesondere mindestens 5 cm.The
In der
Bei der Variante gemäß
Diese Variante ermöglicht ein Nachrüsten bestehender Verankerungsvorrichtungen oder Baumschrauben, welche einen Kopplungsabschnitt mit einem Außengewinde, jedoch kein Kraftübertragungselement 10, insbesondere kein konisch zulaufendes Kraftübertragungselement 10 aufweisen.This variant enables retrofitting of existing anchoring devices or tree screws which have a coupling section with an external thread but no
Gemäß einer nicht in den Figuren dargestellten Variante kann entsprechend auch der Übergangsabschnitt 9 auf den Kopplungsabschnitt 8 aufschraubbar sein. In diesem Falle kann sich der Kopplungsabschnitt 8 direkt an den Verankerungsabschnitt 7 anschließen.According to a variant not shown in the figures, the
Bei dieser Variante können Übergangsabschnitt 9 und Kraftübertragungselement 10 vorteilhaft einstückig ausgebildet sein.In this variant, the
Gemäß einer ebenfalls nicht in den Figuren dargestellten Variante kann im Bereich zwischen dem Übergangsabschnitt und dem Kraftübertragungselement 10 eine Anlageschulter ausgebildet sein. Die Anlageschulter kann als radial zur Längsrichtung 4 nach außen vorspringender Ring ausgebildet sein. Die Anlageschulter kann die maximale Einschraubtiefe des Bolzens 2 definieren.According to a variant also not shown in the figures, a contact shoulder can be formed in the area between the transition section and the
Gemäß einer weiteren, in der
Wie in der
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die
Die wesentlichen Bestandteile der Verankerungsvorrichtung 1 entsprechen denen der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen, auf die hiermit verwiesen wird.The essential components of the anchoring device 1 correspond to those of the previously described embodiments, to which reference is hereby made.
Bei der Ausführungsform gemäß den
Die dem ersten Ende 5 des Bolzens 2 zugewandte Gewindeflanke 30, welche auch als vordere Gewindeflanke 30 bezeichnet wird, ist abgerundet ausgebildet.The
Die dem ersten Ende 5 abgewandte Gewindeflanke 31, welche auch als hintere Gewindeflanke 31 bezeichnet wird, ist scharfkantig ausgebildet.The
Die vordere Gewindeflanke 31 weist einen minimalen Krümmungsradius rv von mindestens 0,2 mm auf.The
Die hintere Gewindeflanke 31 weist einen minimalen Krümmungsradius rh von höchstens 0,1 mm auf.The
Die hintere Gewindeflanke 31 schließt einen Winkel g im Bereich von 60° bis 90° mit dem Außenumfang des Kerns des Bolzens 2 ein.The
Die hintere Gewindeflanke 31 kann insbesondere senkrecht zum Kern des Bolzens 2 orientiert sein.The
Der erste Abschnitt 7a des Verankerungsabschnitts 7 ist insbesondere im Bereich des ersten Endes 5 angeordnet. Er kann sich lediglich über einen Teilbereich des Verankerungsabschnitts 7 erstrecken. In diesem Falle weist der Verankerungsabschnitt 7 einen zweiten Abschnitt 7b auf. Das Gewinde im zweiten Abschnitt 7b kann abweichend vom Gewinde im ersten Abschnitt 7a ausgebildet sein. Das Gewinde im zweiten Abschnitt 7b kann insbesondere als Gewinde mit symmetrischen Gewindeflanken ausgebildet sein. Es kann insbesondere als Trapezgewinde ausgebildet sein.The
Der erste Abschnitt 7a kann sich auch über die gesamte Länge des Verankerungsabschnitts 7 erstrecken.The
Wie in der
Es ist weiter möglich, das Überwallungselement 3 einstückig mit dem Übergangsabschnitt 9 und dem Verankerungsabschnitt 7 auszubilden. Dies ist prinzipiell auch bei den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen möglich.It is also possible to form the
Das Überwallungselement 3 kann einen hexagonalen Außenumfang aufweisen. Es kann auch einen kreisförmigen Außenumfang aufweisen. Auch dies ist bei den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen möglich.The
Das Überwallungselement 3 ist insbesondere an seinem dem ersten Ende 5 entgegengesetzten zweiten Ende 6 umfangsseitig scharfkantig ausgebildet. Der Krümmungsradius rü des Überwallungselements 3 im Bereich der umfangsseitigen Begrenzung des zweiten Endes 6 beträgt insbesondere höchstens 0,1 mm.The
Das Überwallungselement 3 kann insbesondere eine zylindermantelförmige Außenumfangsfläche, insbesondere eine kreiszylindermantelförmige Außenumfangsfläche, aufweisen.The
In der
Das Mittel zum Komprimieren 41 kann eine symmetrisch ausgebildete Erhebung sein.The compression means 41 can be a symmetrically formed elevation.
Das Mittel zum Komprimieren 41 kann eine konvexe Erhebung sein oder eine solche umfassen.The means for
Die Profilhöhe Ph von einer Zahnflanke 43 zum äußeren Kerndurchmesser kann etwa 3 mm betragen.The profile height Ph from a
Die Gewindelücke 44 kann eine mittlere Breite von 5 mm aufweisen. Die Zahnflanke 43 kann insbesondere in Richtung der Bolzenachse eine Breite Bz von etwa 1 mm aufweisen. Sie kann insbesondere zwischen den Schnittpunkten von Tangenten an den Gewindeflanken mit einer Tangente an der Zahnflanke gemessen werden.The
Der Gewindegrund 40 kann in Richtung der Bolzenachse eine Breite Bg von etwa 4 mm aufweisen, gemessen von einer vorderen Gewindeflanke bis zur nächsten hinteren Gewindeflanke.The
Die Steigung des Gewindes P kann insbesondere etwa 6 mm betragen.In particular, the pitch of the thread P can be approximately 6 mm.
Der Flankenwinkel Fw kann insbesondere etwa 20° betragen.The flank angle Fw can in particular be approximately 20°.
Der Krümmungsradius rg im Gewindegrund kann insbesondere etwa 0,2 mm betragen.The radius of curvature rg in the thread root can in particular be approximately 0.2 mm.
Der Krümmungsradius rv am Übergang von Zahnflanke zur Gewindeflanke in Einschraubrichtung kann insbesondere etwa 0,5 mm betragen.The radius of curvature rv at the transition from the tooth flank to the thread flank in the screwing direction can in particular be approximately 0.5 mm.
Diese Angaben sind exemplarisch und nicht einschränkend zu verstehen.This information is intended as an example and not as a limitation.
Die unterschiedlichen Details der Varianten, welche anhand der
Im Folgenden wird exemplarisch ein Verfahren zum Verankern einer Plattform oder eines Sicherungsseils in einem Baum beschrieben. Selbstverständlich kann das Verfahren entsprechend zum Verankern anderer Konstruktionen in Bäumen oder Holzbalken verwendet werden.The following describes an example method for anchoring a platform or safety rope in a tree. Of course, the method can be used to anchor other structures in trees or wooden beams.
Zunächst wird die Verankerungsvorrichtung 1 mit dem Bolzen 2 und dem Überwallungselement 3 bereitgestellt.First, the anchoring device 1 with the
Sodann wird eine Bohrung in das Holz, insbesondere in den Stamm des Baumes, eingebracht. Hierbei kann zunächst eine Kernbohrung 20 in das Holz eingebracht werden. Diese kann anschließend zu einer Stufenbohrung 19 gemacht werden. Die Stufenbohrung 19 ist insbesondere mit Hilfe eines Staketenbohrers herstellbar.A hole is then drilled into the wood, in particular into the trunk of the tree. First, a
Das Einbringen der Stufenbohrung 19 kann in einem einzigen Bohrungsschritt oder in zwei aufeinanderfolgenden Bohrungsschritten vorgenommen werden.The stepped bore 19 can be created in a single drilling step or in two consecutive drilling steps.
Die Stufenbohrung 19 weist eine Anlagestufe 21 auf.The stepped bore 19 has a
Vorzugsweise wird die Kernbohrung 20 gesäubert, insbesondere desinfiziert.Preferably, the core bore 20 is cleaned, in particular disinfected.
Der äußere Teil der Stufenbohrung 19 weist eine Tiefe t auf, welche größer ist als ein Abstand dk des innersten Bereichs des Kambiums 22 vom Außenumfang 23 des Baums 24, das heißt von der äußeren Oberfläche der Baumrinde. In der
Vor dem Einschrauben des Verankerungsabschnitts 7 in die Kernbohrung 20 wird vorzugsweise ein Abdichtmittel 26, insbesondere ein Baumharz-Wachs-Gemisch, in die Kernbohrung 20 eingebracht. Hierdurch kann eine Abdichtung, insbesondere eine luftdichte Abdichtung, der Kernbohrung 20 erreicht werden.Before screwing the
Allgemein kann vor dem Einschrauben des Verankerungsabschnitts 7 ein Medium in die Kernbohrung 20 eingebracht und/oder auf den Verankerungsabschnitt 7 aufgebracht werden, welches beim Einschrauben des Verankerungsabschnitts 7 als Mittel zur Kompression der die Bohrung umgebenden Holzfasern führt.In general, before screwing in the
Zur präzisen Einbringung des Bolzens 2 in die Stufenbohrung 19 kann vorzugsweise eine Bolzenführung 27 auf den Verankerungsabschnitt 7 aufgebracht werden. Die Bolzenführung 27 ist zweigeteilt. Sie kann auch mehrteilig ausgebildet sein. Sie ist auf den Verankerungsabschnitt 7 aufsteckbar. Die Bolzenführung 27 weist im aufgesteckten Zustand insbesondere einen Außenumfang auf, welcher dem des Überwallungselements 3 entspricht.For precise insertion of the
Der Bolzen 2 wird in die Stufenbohrung 19 eingeschraubt. Der Bolzen 2 wird insbesondere so weit in die Stufenbohrung 19 eingeschraubt, dass der Übergangsabschnitt 9 die Kernbohrung 20 nach außen abdichtet. Der Bolzen 2 wird insbesondere so weit in die Kernbohrung 20 eingeschraubt, dass das äußere Ende des Übergangsabschnitts 9 gerade auf Höhe der Anlagestufe 21 zu liegen kommt. Der Übergangsabschnitt 9 befindet sich dann gerade am äußersten Ende der Kernbohrung 20.The
Auch im Bereich der Anlagestufe 21 kann ein Dichtmittel, insbesondere ein Baumharz-Wachs-Gemisch, in die Stufenbohrung 19 eingebracht werden. Hierdurch kann eine Dichte, insbesondere eine flüssigkeits- und/oder luftdichte Verbindung zwischen dem Überwallungselement 3 und der Stufenbohrung 19 hergestellt werden. Hierdurch wird insbesondere die Gefahr reduziert, dass Flüssigkeit und/oder Schädlinge in die Stufenbohrung 19 eindringen können.A sealant, in particular a tree resin-wax mixture, can also be introduced into the stepped bore 19 in the area of the
Zum Eindrehen des Bolzens 2 in die Kernbohrung 20 kann insbesondere ein Drehmomentschlüssel verwendet werden. Der Bolzen 2 kann somit mit einem vorbestimmten Drehmoment in die Kernbohrung 20 eingeschraubt werden. Zum Eindrehen des Bolzens 2 in die Kernbohrung 20 kann insbesondere auf den Kopplungsabschnitt 8 ein Eindrehadapter aufgeschraubt werden.In particular, a torque wrench can be used to screw the
Zum Anbringen weiterer Befestigungselemente, beispielsweise einer Gewindestange 28, wird das Überwallungselement 3 auf den Kopplungsabschnitt 8 aufgeschraubt. Das Verbinden des Überwallungselements 3 mit dem Bolzen 2 kann vor oder nach dem Einschrauben des Bolzens 2 in die Kernbohrung 20 erfolgen.To attach further fastening elements, for example a threaded
Nach dem Einbringen der Verankerungsvorrichtung 1 kann der Baum 24 das Überwallungselement 3 überwallen. Der Baum 24 kann das Überwallungselement 3 insbesondere durch Reaktionsholzzuwachs überwallen. Hierbei hat es sich gezeigt, dass es von Vorteil ist, dass die Verankerungsvorrichtung 1 keinen Druck auf das Kambium 22 des Baums 24 ausübt. Das Wachstum des Baums 24 wird dadurch nur minimal beeinträchtigt.After the anchoring device 1 has been introduced, the
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung der Verankerungsvorrichtung 1 beschrieben.A method for producing the anchoring device 1 is described below.
Zur Herstellung der Verankerungsvorrichtung 1 wird ein Rohling bereitgestellt mit einer Länge, welche der Gesamtlänge l2 des Bolzens 2 entspricht und einem Durchmesser. Sodann wird zur Ausbildung des Verankerungsabschnitts 7 ein Gewinde in den Rohling eingebracht.To produce the anchoring device 1, a blank is provided with a length which corresponds to the total length l 2 of the
Es ist mit anderen Worten nur ein sehr geringer Materialabtrag notwendig.In other words, only a very small amount of material removal is necessary.
Danach wird das Mittel zum Komprimieren von einer Seite einer Gewindeflanke bis zur maximalen Erhöhung des Mittels zum Komprimieren ausgeformt. Anschließend wird das Mittel zum Komprimieren von der anderen Seite einer Gewindeflanke bis zur maximalen Erhöhung des Mittels zum Komprimieren ausgeformt. Hierbei wird der Durchmesser des Rohlings höchstens um 10 % reduziert.The compression means is then formed from one side of a thread flank to the maximum elevation of the compression means. The compression means is then formed from the other side of a thread flank to the maximum elevation of the compression means. In this case, the diameter of the blank is reduced by no more than 10%.
Zur Ausformung des Mittels zum Komprimieren kann ein Drehverfahren, insbesondere mit zwei separaten Verfahrensschritten, dienen. Die Oberflächenform des Mittels zum Komprimieren kann durch speziell geformte Werkzeuge vorgegeben werden.A turning process, particularly with two separate process steps, can be used to shape the compression means. The surface shape of the compression means can be specified by specially shaped tools.
Zur Herstellung des Gewindes 11 des Verankerungsabschnitts 7 kann ein Drehverfahren, insbesondere ein CNC-Drehverfahren, dienen.A turning process, in particular a CNC turning process, can be used to produce the
Der Bolzen 2 ist somit sehr präzise, schnell und kostengünstig herstellbar.
Eine zwei- oder mehrteilige Ausbildung der Verankerungsvorrichtung 1 ermöglicht auch eine Nachrüstung bestehender Baumschrauben.A two- or multi-part design of the anchoring device 1 also enables retrofitting of existing tree screws.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102017117246 A1 [0003]DE 102017117246 A1 [0003]
- DE 202018103776 U1 [0003]DE 202018103776 U1 [0003]
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