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Die Erfindung betrifft einen Rammpfosten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Rammpfosten dienen allgemein als tragende Elemente für Gegenstände aller Art. Generell wird ein derartiger Rammpfosten mit seinem unteren Ende in einen Boden eingerammt, so dass der untere Teil des Rammpfostens im Boden versenkt und dort lagegesichert fixiert ist. Der obere Teil des Rammpfostens ragt über die Bodenfläche hervor, so dass dort Gegenstände angebracht werden können, die dann vom Rammpfosten getragen werden.
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Bekannte Rammpfosten weisen einen über ihre Länge im Wesentlichen konstanten Querschnitt auf und bestehen typischerweise aus Profilen mit einem kreisförmigen oder rechteckigen Querschnitt.
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Rammpfosten dieser Art können in den unterschiedlichsten Applikationen eingesetzt werden. Prinzipiell sind Applikationen denkbar, bei welchen ein einzelner Rammpfosten vorgesehen ist, der allein einen Gegenstand trägt, wie zum Beispiel ein Plakat oder einen Werbeträger.
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Besonders häufig werden Rammpfosten in Applikationen eingesetzt, wo zur Lagerung von Gegenständen mehrere Rammpfosten benötigt werden. Ein Beispiel hierfür sind Tragkonstruktionen für Solarmodule, die insbesondere als Freilandanlagen ausgebildet sind. Bei derartigen Systemen wird eine Reihenanordnung von Rammpfosten benötigt, die in das Erdreich eingerammt werden. An den freiliegenden oberen Enden der Rammpfosten wird dann die Tragkonstruktion, bestehend aus einer Anordnung von einzelnen Trägern, montiert, die dann die Solarmodule trägt.
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Ein Problem bei derartigen Systemen ist generell eine stabile, feste Verankerung der Rammpfosten im Boden, insbesondere im Erdreich. Je nach Beschaffenheit des Erdreichs wird ein mehr oder weniger stabiler Halt der Rammpfosten erhalten. Werden beispielsweise Rammpfosten in einem lockeren Erdreich verankert, wird ein nur geringer Halt des Rammpfostens erhalten. Bei Anwendungen mit Mehrfachanordnungen von Rammpfosten, wie Tragkonstruktionen für Solarmodule, muss deshalb die Anzahl der Rammpfosten erheblich erhöht werden, damit trotz des schlechten Halts der Rammpfosten im Erdreich eine sichere Lagerung der Tragkonstruktion für die Solarmodule erhalten wird. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass aufgrund der großen Anzahl der benötigten Rammpfosten die Herstellkosten der gesamten Anlage unerwünscht hoch sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rammpfosten der eingangs genannten Art bereitzustellen, welcher nach Einrammen in einem Boden dort sicher und fest verankert ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Der erfindungsgemäße Rammpfosten ist mit seinem unteren Ende in einen Boden einrammbar, wobei in einer in den Boden eingerammten Sollposition ein Abschnitt der Mantelfläche des Rammpfostens im Boden versenkt ist. Wenigstens ein Verankerungselement ist vorgesehen, welches von der im Boden versenkbaren Mantelfläche hervorsteht.
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Durch das wenigstens eine Verankerungselement wird lokal eine Querschnittsverbreiterung des Rammpfostens erhalten, der ansonsten wie bekannte Rammpfosten einen über seine Länge konstanten Querschnitt aufweisen kann.
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Das wenigstens eine Verankerungselement ist dabei derart ausgebildet, dass es einerseits das Einrammen des Rammpfostens nicht behindert. Gleichzeitig wird durch die lokale Querschnittsvergrößerung, die das Verankerungselement bewirkt, die Reibung zwischen Rammpfosten und Boden erheblich erhöht, wodurch der Halt des Rammpfostens im Boden erheblich verbessert wird. Dies bedeutet, dass erhöhte Auszugswerte für den Rammpfosten erhalten werden, das heißt der Kraftwand, der zum Herauslösen des Rammpfostens aus dem Boden erforderlich ist, ist durch die Verankerungselemente erheblich erhöht. Vorteilhaft sind am Rammpfosten auch Verankerungselemente derart angeordnet, dass zudem der Rammpfosten gegen ein Verkippen bei einwirkender äußerer Last gesichert ist.
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Insbesondere bei Applikationen, in welchen der erfindungsgemäße Rammpfosten in das Erdreich eingerammt wird, wird für unterschiedliche Beschaffenheiten des Erdreichs ein sicherer Halt des Rammpfostens erhalten.
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Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine Mehrfachanordnung von Rammpfosten vorgesehen ist um größere Gegenstände zu lagern, beispielsweise Tragkonstruktionen für Solarmodule oder auch Leitplanken, die Fahrbahnen begrenzen. Durch den mit den Verankerungselementen verbesserten Halt der Rammpfosten reicht dann bereits eine relativ geringe Anzahl von Rammpfosten zur sicheren Lagerung der Gegenstände aus, wodurch die Herstellkosten des Gesamtsystems gering gehalten werden können.
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Durch die erfindungsgemäßen Verankerungselemente an den Rammpfosten wird insbesondere auch bei vorhandenden externen Einflussgrößen wie Wind oder Schnee, der sich auf den Gegenständen ablagert, ein sicherer Halt der Rammpfosten im Erdreich erhalten.
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Schließlich kann erfindungsgemäß einem Herauslösen der Rammpfosten aus dem Erdreich bedingt durch Frosteinflüsse entgegengewirkt werden. Bei gefrorenem Erdreich ist es bekannt, dass Rammpfosten aus dem Erdreich infolge des gefrorenen Bodens herausgedrückt werden, was eine erhebliche Destabilisierung des im Erdreich eingerammten Rammpfostens bedeutet. Wird ein Verankerungselement so am Rammpfosten platziert, dass bei in dem Erdreich eingerammten Rammpfosten das Verankerungselements unterhalb der Frostgrenze liegt, so verhindert das Verankerungselement das Austreiben des Rammpfostens aus dem Erdbereich bedingt durch Frost.
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Der erfindungsgemäße Rammpfosten weist vorteilhaft einen kreisförmigen oder vieleckigen, insbesondere rechteckigen Querschnitt auf.
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Das untere Ende ist dabei vorteilhaft spitz oder scharfkantig ausgebildet, um ein Einführen des Rammpfostens in den Boden zu erleichtern. Dies wird vorteilhaft dadurch erhalten, dass der Rammpfosten aus einem kreisförmigen oder mehreckigen metallischen Hohlprofil besteht, dessen untere Ränder kleine Querschnittsflächen aufweisen, so dass der Rammpfosten einfach in den Boden eingeführt werden kann. Der Rammpfosten weist vorteilhaft einen konstanten Querschnitt auf, so dass die Mantelfläche eine gleichförmige, insbesondere zylindrische Fläche ausbildet.
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Der Rammpfosten kann prinzipiell auch aus einem Massivkörper bestehen, wobei dieser nicht zwingend aus einem metallischen Material sondern auch aus Holz bestehen kann.
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Das oder die Verankerungselemente bestehen vorteilhaft aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Stahl.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist ein Verankerungselement mehrere in Umfangsrichtung des Rammpfostens versetzt angeordnete Verankerungssegmente auf.
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Dadurch wird der Halt des Rammpfostens im Boden weiter verbessert. Besonders vorteilhaft sind die Verankerungssegmente des Verankerungselements drehsymmetrisch bezüglich einer Drehung um die Längsachse des Rammpfostens angeordnet, das heißt die Verankerungselemente sind in Umfangsrichtung des Rammpfostens in gleichen Abständen zueinander angeordnet, wodurch in Umfangsrichtung eine symmetrische Kraftaufnahme durch die einzelnen Verankerungssegmente erzielt wird.
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Wesentlich für eine effiziente Kraftaufnahme der Verankerungssegmente eines Verankerungselements ist, dass die Verankerungssegmente in radialer Richtung von der Mantelfläche des Rammpfostens abstehen.
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Dadurch bewirken die Verankerungssegmente eine hohe Querschnittsvergrößerung am Rammpfosten, wobei deren axial von der Mantelfläche des Rammpfostens hervorstehende Flächen große Kontaktflächen mit dem umgebenden Boden ausbilden und so für einen guten Halt des Rammpfostens im Boden sorgen.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist ein Verankerungssegment eines Verankerungselements ein oder mehrere Flügelsegmente auf, wobei vorteilhaft jedes Flügelsegment in Richtung der Längsachse des Rammpfostens verläuft.
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Dabei ist generell ein Flügelsegment in Form eines biegesteifen flächigen Körpers ausgebildet, wobei ein oder jedes Flügelsegment aus einer flächigen rechteckförmigen Platte besteht.
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Da die Flügelsegmente flächige Elemente bilden, die in Längsrichtung des Rammpfostens ausgerichtet sind, wird durch die so ausgebildeten Flügelsegmente das Einrammen des Rammpfostens in den Boden nicht behindert, da die eine kleine Querschnittsfläche aufweisenden Ränder an den Unterseiten der Flügelsegmenten keine großen Widerstände bei Einführen des Rammpfostens in den Boden ausbilden. Ein weiterer Vorteil der Flügelsegmente besteht darin, dass diese bei kleinem Volumen große Querschnittsflächen aufweisen, die somit große Kontaktflächen mit dem Boden ausbilden, wodurch ein guter und sicherer Halt des Rammpfostens im Boden erzielt wird.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist ein Verankerungssegment ein oder mehrere Widerhaken auf.
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Diese Wiederhaken verkrallen sich im Boden, wodurch der Halt des Rammpfostens im Boden weiter verbessert wird.
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Besonders vorteilhaft sind die Widerhaken einstückig mit Flügelsegmenten des Verankerungssegments ausgebildet. Die Widerhaken münden in einem Neigungswinkel an dem jeweiligen Flügelsegment aus.
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Durch die einstückige Ausbildung der Widerhaken mit einem Flügelsegment können diese Einheiten besonders rationell und kostengünstig hergestellt werden. Der Neigungswinkel der Widerhaken kann einfach durch ein Umbiegen von einem Teil eines Flügelsegments vorgegeben werden.
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Weiterhin vorteilhaft sind die Widerhaken an der Oberseite des jeweiligen Führungssegments angeordnet.
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Damit behindern die Widerhaken das Einrammen des Rammpfostens in den Boden nicht, sorgen jedoch dann, wenn das Einrammen des Rammpfostens beendet ist, für einen guten Halt des Rammpfostens im Boden.
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Prinzipiell reicht bereits ein Verankerungselement am Rammpfosten aus, um den Halt des Rammpfostens signifikant zu verbessern.
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Besonders vorteilhaft jedoch sind am Rammpfosten in dessen Längsrichtung in Abstand zueinander angeordnete Verankerungselemente vorgesehen, wodurch der Halt des Rammpfostens im Boden weiter verbessert wird.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist dieser zwei Verankerungselemente auf, wobei ein erstes Verankerungselement am unteren Ende des Rammpfostens angeordnet ist, und wobei das zweite Verankerungselement oberhalb des ersten Verankerungselements so angeordnet ist, dass bei in der Sollposition eingerammten Rammpfosten das zweite Verankerungselement dicht unterhalb der Bodenoberfläche angeordnet ist.
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In diesem Fall bewirkt das untere Verankerungselement vor allem eine Erhöhung der Auszugswerte des Rammpfostens, während das obere Verankerungselement vorwiegend den Rammpfosten gegen ein Verkippen bei Einwirken äußerer Kräfte sichert.
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Der erfindungsgemäße Rammpfosten kann für Applikationen unterschiedlicher Art eingesetzt werden. Insbesondere sind Applikationen denkbar, bei welchen nur ein einzelner Rammpfosten vorgesehen ist, an dem nach Einrammen in den Boden ein einzelner Gegenstand gelagert wird.
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Vorteilhaft sind auch Applikationen möglich, bei welchen mehrere Rammpfosten vorgesehen sind, die nach Einrammen in den Boden gemeinsam größere Gegenstände tragen. Ein Beispiel hierfür sind auf Rammpfosten gelagerte Leitplanken.
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Besonders vorteilhaft sind die Rammpfosten Bestandteil einer Tragkonstruktion für Solarmodule.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1: Perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Rammpfostens.
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2: Erste Seitenansicht des Rammpfostens gemäß 1.
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3: Zweite Seitenansicht des Rammpfostens gemäß 1.
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4: Ansicht des Rammpfostens in der in 3 mit B dargestellten Ebene.
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5: Applikationsbeispiel von Rammpfosten gemäß den 1 bis 4 als Bestandteil einer Tragkonstruktion für Solarmodule.
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Die 1 bis 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rammpfostens 1. Der Rammpfosten 1 wird, wie die 1 bis 3 zeigen, in einen Boden, insbesondere in das Erdreich 2 eingerammt. Die 1 bis 3 zeigen der Einfachheit halber nur einen kleinen Ausschnitt des Erdreichs 2 um den Rammpfosten 1 im Bereich der Erdoberfläche. Allgemein wird der Rammpfosten 1 bis in eine Sollposition in das Erdreich 2 eingerammt, in welcher, wie insbesondere 1 zeigt, ein Bereich A des Rammpfostens 1 innerhalb des Erdreichs 2 liegt und der restliche Bereich B des Rammpfostens 1 über die Erdoberfläche hervorsteht.
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Der Rammpfosten 1 besteht im vorliegenden Fall aus einem rechteckigen C-Profil (4), das aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Stahl besteht. Der Querschnitt des C-Profils ist über seine gesamte Länge konstant. Die unteren Kanten des C-Profils weisen eine kleine Querschnittsfläche auf, dass der Rammpfosten 1 leicht in das Erdreich 2 eingeführt werden kann. Das C-Profil kann auch einen anderen mehreckigen Querschnitt aufweisen. Prinzipiell kann der Rammpfosten 1 auch aus einem Vollmaterial bestehen, wobei der Rammpfosten 1 insbesondere auch aus Holz bestehen kann.
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Zur Stabilisierung des Rammpfostens 1 im Erdreich 2, insbesondere zur Erhöhung der Auszugswerte des Rammpfostens 1, sind im Bereich des in dem Erdreich 2 versenkten Teils des Rammpfostens 1 zwei Verankerungselemente 3a, 3b vorgesehen.
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Ein erstes Verankerungselement 3a befindet sich im Bereich des unteren Randes des Rammpfostens 1. Das zweite Verankerungselement 3b ist so am Rammpfosten 1 angeordnet, dass es, wenn der Rammpfosten 1 in das Erdreich 2 eingerammt ist, dicht unterhalb der Erdoberfläche liegt.
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Generell können auch mehr als zwei Verankerungselemente 3a, 3b vorgesehen sein. Prinzipiell kann auch nur ein Verankerungselement 3a am Rammpfosten 1 angeordnet sein. Die Ankerung ist immer derart, dass die Verankerungselemente 3a, 3b bei in das Erdreich 2 eingerammten Rammpfosten 1 immer unterhalb der Erdoberfläche liegen.
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Die Verankerungselemente 3a, 3b bestehen aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Stahl.
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Jedes Verankerungselement 3a, 3b weist mehrere Verankerungssegmente 4, 5 auf, die in radialer Richtung von der Mantelfläche des Rammpfostens 1 hervorstehen. Die Oberflächen der Verankerungssegmente 4, 5 bilden zusätzlich zu der Mantelfläche des Rammpfostens 1 weitere Kontaktflächen mit dem Erdreich 2, wodurch die Reibungskräfte zwischen den Elementen des Rammpfostens 1 und dem Erdreich 2 erhöht werden und damit der Halt des Rammpfostens 1 im Erdreich 2 verbessert wird.
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Die einzelnen Verankerungssegmente 4, 5 weisen Befestigungslaschen 6 auf, mit denen sie am Hohlprofil des Rammpfostens 1 befestigt werden können, beispielsweise durch Schraubverbindungen.
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Das Verankerungselement 3a am unteren Rand des Rammpfostens 1 weist vier identisch ausgebildete Verankerungssegmente 4 auf. Jedes Verankerungssegment 4, 5 mündet an einer Kante des Hohlprofils aus, wobei diese jeweils um 90° versetzt gegeneinander angeordnet sind.
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Jedes Verankerungssegment 4, 5 weist ein Flügelsegment 7 auf, welches als flächiges biegesteifes Element ausgebildet ist. Das Flügelsegment 7 besteht im vorliegenden Fall aus einer dünnen rechteckförmigen Platte. Jedes so ausgebildete Flügelsegment 7 ist in Richtung der Längsachse ausgerichtet, wobei das Flügelsegment 7 in einer vertikalen Ebene liegt. Da somit jedes Flügelsegment 7 senkrecht zur Bodenoberfläche orientiert ist, setzt jedes Flügelsegment 7 bei Einrammen des Rammpfostens 1 zunächst mit einer schmalen Unterkante auf dem Boden auf und kann so leicht in das Erdreich 2 eindringen.
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Durch die flächige Ausbildung der Flügelsegmente 7 weisen diese große Kontaktflächen mit dem Erdreich 2 auf, wodurch hohe Reibungskräfte zwischen dem Verankerungselement 3a und dem Boden erhalten werden.
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An den oberen Rändern jedes Flügelsegments 7 eines Verankerungssegments 4 münden Widerhaken 8 aus, die einstückig mit dem Flügelsegment 7 ausgebildet sind. Im vorliegenden Fall weist jedes Flügelsegment 7 zwei Widerhaken 8 auf. Wie insbesondere die 2 und 3 zeigen, bilden die Widerhaken 8 kleine Flächenelemente, die in einem Neigungswinkel zur Ebene des Flügelsegments 7 verlaufen. Dadurch stehen die Widerhaken 8 seitlich über die Flügelsegmente 7 der Verankerungssegmente 4, 5 hervor, wodurch sich das Verankerungssegment 4 im Boden festkrallen kann, was den Halt des Rammpostens 1 im Erdreich 2 weiter erhöht.
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Das obere Verankerungselement 3b weist zwei Verankerungssegmente 4, 5 auf, die an gegenüberliegenden Seiten des Hohlprofils des Rammprofils 1 ausmünden. Die Verankerungssegmente 4, 5 münden dabei im Zentrum der jeweiligen Seitenwand aus und bilden eine um 180° versetzte Anordnung vom Verankerungssegment 4.
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Die Verankerungssegmente 4, 5 des Verankerungselements 3b weisen einen mit den Verankerungssegmenten 4, 5 des unteren Verankerungselements 3a identischen Aufbau auf. Demzufolge weist auch jedes Verankerungssegment 5 ein in einer vertikalen Ebene orientiertes Flügelsegment 9 auf, an dessen Oberseite in einem Neigungswinkel Widerhaken 10 ausmünden.
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Während das untere Verankerungselement 3a vorwiegend zur Erhöhung der Auszugswertewerte des Rammpfostens 1 dient, bildet das obere Verankerungselement 3b ein Stabilisierungselement, das bei Einwirken äußerer Kräfte auf den Rammpfosten 1 ein unerwünschtes Verkippen des Rammpfostens 1 verhindert.
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5 zeigt ein Applikationsbeispiel für den Rammpfosten 1 der 1 bis 4. Bei dem Ausführungsbeispiel von 5 sind mehrere identisch ausgebildete Rammpfosten 1 (von welchen in 5 nur einer sichtbar ist), Bestandteil einer Tragkonstruktion 11 für Solarmodule 12. Die Rammpfosten 1 bilden dabei eine Reihenanordnung senkrecht zur Zeichenebene von 5.
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Bei der Tragkonstruktion 11 sind die einzelnen Rammpfosten 1 wieder in das Erdreich 2 so eingerammt, dass das obere Verankerungselement 3b dicht unter der Erdoberfläche liegt. Das untere Verankerungselement 3a befindet sich wieder am unteren Rand des Rammpfostens 1, das heißt alle Verankerungselemente 3a, 3b befinden sich innerhalb des Erdreichs 2.
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Am oberen Ende jedes Rammpfostens 1 ist jeweils ein Querträger 13 gelagert, wo dieser in einem bestimmten Neigungswinkel am Rammpfosten 1 angeordnet ist. Auf den Querträgern 13 sind zwei Längsträger 14 gelagert. Die identisch ausgebildeten Längsträger 14 verlaufen parallel in Abstand zueinander und und senkrecht zu den Längsachsen der Querträger 13. Die Längsträger 14 erstrecken sich entlang aller Querträger 13. Auf den Längsträgern 14 wiederum sind Modulträger 15 befestigt, die die einzelnen Solarmodule 12 tragen.
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Da die Rammpfosten 1 erfindungsgemäß die Verankerungselemente 3a, 3b aufweisen, sind diese auch bei veränderlicher Beschaffenheit des Erdreichs 2 sicher in diesem verankert. Insbesondere durch die oberen Verankerungselemente 3b der einzelnen Rammpfosten 1 wird zudem eine hohe Stabilität der Rammpfosten 1 und damit der Tragkonstruktion 11 insgesamt gegen ein Verkippen erzielt, wenn äußere Kräfte, beispielsweise bedingt durch Wind oder Schneefall, auf die Tragkonstruktion 11 einwirken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rammpfosten
- 2
- Erdreich
- 3a, 3b
- Verankerungselement
- 4
- Verankerungssegment
- 5
- Verankerungssegment
- 6
- Befestigungslasche
- 7
- Flügelsegment
- 8
- Widerhaken
- 9
- Flügelsegment
- 10
- Widerhaken
- 11
- Tragkonstruktion
- 12
- Solarmodul
- 13
- Querträger
- 14
- Längsträger
- 15
- Modulträger
