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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Bodenfundament.
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Das Bodenfundament einer derartigen Vorrichtung umfasst generell eine Grundplatte mit einer vertikalen Bohrung, in der ein Fundamentrohr geführt ist.
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Das Führungselement wird mittels eines Einschlagwerkzeuges in einem Loch in einem Untergrund, insbesondere im Erdreich verankert, wobei dabei auch die Grundplatte im Untergrund verankert wird.
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Danach wird ein Rohrpfosten in das Fundamentrohr eingeführt und dort gelagert. Derartige im Bodenfundament gelagerte Rohrpfosten können je nach Applikation verschiedenartig ausgebildet sein. So können mit derartigen Rohrpfosten Gegenstände wie Bänke fixiert werden. Die Rohrpfosten können auch Elemente von Umzäunungen bilden oder auch Fahnenmasten und dergleichen ausbilden.
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Insbesondere bei einem aus harten Materialien bestehenden Untergrund, wie zum Beispiel einem steinigen Erdreich, kann das Bodenfundament, insbesondere das Fundamentrohr, nicht direkt in das Erdreich eingetrieben werden.
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Daher wird in diesen Fällen typischerweise ein Vorlochwerkzeug eingesetzt, mittels dessen ein Loch in den Untergrund eingearbeitet wird.
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Ein wesentlicher Nachteil bekannter Vorlochwerkzeuge besteht darin, dass diese als vom Bodenfundament getrennte Einheiten aufwändige separate Einheiten bilden, die einen konstruktiv hohen Aufwand bedingen. Typischerweise weist ein Vorlochwerkzeug ein hohlzylindrisches Rohr auf, an dessen Oberseite ein Einschlagwerkzeug befestigt werden kann. Das Einschlagwerkzeug kann einen Anschluss für eine Einramm-Maschine aufweisen. Mit dieser wird das Rohr des Einschlagwerkzeugs in das Erdreich getrieben. Dabei sammelt sich Erdreich im Innenraum des Rohrs an. Nachdem das Rohr hinreichend tief in das Erdreich getrieben wurde, wird das Kopfstück vom Rohr abgenommen. Dann wird mit einem Hebel, der von einer in Bohrungen im oberen Randbereich des Rohrs eingeführten Stange gebildet ist, das Rohr aus dem Erdreich herausgezogen. Durch die im Rohr angesammelte Erde verbleibt dann ein im wesentlichen zylindrisches Vorloch, in welches dann das Bodenfundament eingeführt werden kann.
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Ein wesentlicher Nachteil hierbei besteht darin, dass die im Rohr angesammelte verdichtete Erde mit hohem Arbeits- und Zeitaufwand aus dem Rohr entfernt werden kann, das heißt die Reinigung des Vorlochwerkzeugs ist unerwünscht aufwändig.
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Wenn mit einem solchen Vorlochwerkzeug ein Loch in den Untergrund eingearbeitet wurde, das von dem Fundamentrohr des Bodenfundaments seitlich begrenzt wird, besteht ein wesentliches Problem darin, den Rohrpfosten bei Einführen in das Fundamentrohr so zu zentrieren, dass dessen Längsachse exakt in vertikaler Richtung verläuft.
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Bei bekannten Vorrichtungen weist hierzu ein Rohrpfosten an seinem unteren Ende eine Spitze auf. Abgesehen davon, dass eine weitere Spitze die Herstellkosten erhöht, besteht ein weiterer Nachteil darin, dass bei Eintreiben der Spitze in das Erdreich dort verlaufende elektrische Leitungen beschädigt werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche bei geringem konstruktivem Aufwand eine hohe Funktionalität aufweist.
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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 abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Bodenfundament. Diese weist ein in einem Führungskanal in einem Untergrund einführbares Fundamentrohr auf. In dem Fundamentrohr kann ein Rohrpfosten gelagert werden. Als Zentrierelement für den Rohrpfosten ist eine in das Fundamentrohr einführbare Kugel vorgesehen.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, eine Kugel zur Zentrierung des in das Fundamentrohr am Bodenfundament einzuführenden Rohrpfostens einzusetzen.
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Mit der Kugel erfolgt auf überraschend einfache Weise eine reproduzierbare und einfache Zentrierung des Rohrpfostens im Fundamentrohr.
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Die Kugel muss hierfür lediglich in den vom Fundamentrohr seitlich begrenzten Führungskanal eingeführt, insbesondere eingeworfen werden.
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Die Zentrierung des Rohrpfostens erfolgt dann völlig selbsttätig derart, dass deren unterer Rand nach Einführen in das Fundamentrohr die Kugel umgrenzt. Auf Grund der Rotationssymetrie der Kugel liegt diese exakt im unteren Bereich des Führungskanals, so dass deren Kugelfläche eine Zentrierfläche ausbildet, an der der Rohrpfosten selbsttätig ausgerichtet wird. Für diese selbsttätige Zentrierung ist eine Rotationssymetrie, das heißt Kugelform des Zentrierelements, wesentlich.
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Wesentlich hierbei ist, dass der untere Rand des Rohrpfostens in Eingriff mit der Kugel ist, so dass der untere Rand den Rohrpfosten umgreifen kann.
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Vorteilhaft ist der Durchmesser der Kugel an den Innendurchmesser des Rohrpfostens angepasst.
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Insbesondere weist die Kugel einen Durchmesser im Bereich von 30 mm bis 80 mm auf.
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Damit ist der Durchmesser der Kugel an gängige Innendurchmesser der Rohrpfosten angepasst.
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Besonders vorteilhaft weist das Bodenfundament eine Grundplatte auf. Diese bildet mit der Kugel eine Zwangsführung für den Rohrpfosten.
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Dadurch ergibt sich ein definiertes eingespanntes Verhältnis des Rohrpfostens, da dieser mit der Grundplatte und der Kugel an zwei verschiedenen Positionen zwangsgeführt ist, wodurch auf einfache Weise eine exakte vertikale Ausrichtung des Rohrpfostens erhalten wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist universell einsetzbar. Dabei kann das Bodenfundament, insbesondere das Fundamentrohr, in einem Führungskanal verankert sein, welches mit einem herkömmlichen Vorlochwerkzeug hergestellt wird.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Montagewerkzeug vorgesehen. Dieses ist dazu ausgebildet, durch Materialverdrängung ein Loch in den Untergrund einzuarbeiten.
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Da mit dem Montagewerkzeug allein durch eine Materialverdrängung der Führungskanal in den Untergrund, insbesondere das Erdreich, eingearbeitet wird, ist keine Materialentnahme bei Einarbeitung des Führungskanals erforderlich, wie diese bei herkömmlichen Vorlochwerkzeugen der Fall ist. Eine zeitaufwändige Entfernung von Material aus dem Rohr des Vorlochwerkzeugs nach erfolgtem Einarbeiten des Führungskanals entfällt somit.
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Vorteilhaft weist das Montagewerkzeug eine Spitze auf, mittels derer ein Führungskanal in den Untergrund einarbeitbar ist.
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Mit dieser Spitze kann eine Materialverdrängung zur Einarbeitung des Führungskanals gut bewerkstelligt werden,
Vorteilhaft weist die Spitze einen kreisförmigen Querschnitt auf, der sich zu deren Vorderende hin kontinuierlich verringert.
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Prinzipiell kann die Spitze auch andere Geometrien aufweisen.
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Das Einarbeiten des Führungskanals erfolgt derart, dass das Montagewerkzeug zunächst in das Fundamentrohr des Bodenfundaments eingeführt wird. Das Montagewerkzeug weist dabei ein an die Oberseite der Spitze anschließendes Führungselement auf, das eine kreiszylindrische Form aufweist und welches im Fundamentrohr eingeführt ist. An einer über das Fundamentrohr hervorstehenden Oberseite befindet sich ein Anschluss für ein Einschlagwerkzeug.
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Das Führungselement ist in einer Grundplatte verschiebbar gelagert.
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Zu Beginn des Einarbeitungsvorgangs wird die Grundplatte auf das Erdreich aufgesetzt. Das Fundamentrohr ist in einer zentralen Bohrung an der Grundplatte gelagert. In das Fundamentrohr ist das Montagewerkzeug eingeführt, an dessen Oberseite das Einschlagwerkzeug montiert wird.
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Mittels des Einschlagwerkzeugs wird dann das Montagewerkzeug mit der Spitze in das Erdreich eingetrieben, wodurch der Führungskanal gebildet wird. Gleichzeitig wird das Fundamentrohr mit in das Erdreich eingetrieben, so dass das Fundamentrohr den Führungskanal seitlich begrenzt. Der Einrammvorgang mit dem Einschlagwerkzeug erfolgt so lange, bis das Fundamentrohr und auch die Grundplatte vollständig im Erdreich verankert sind.
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Dann wird das Montagewerkzeug aus dem Fundamentrohr herausgeführt.
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Nun erfolgt die Montage des Rohrpfostens im vom Fundamentrohr begrenzten Führungskanal. Hierzu wird zunächst die Kugel in das Loch eingeworfen. Dann wird der Rohrpfosten in das Fundamentrohr eingeführt, bis der untere Rand in Eingriff mit der Kugel ist. Durch diesen Eingriff erfolgt eine selbsttätige Zentrierung des Rohrpfostens.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1: Darstellung der Komponenten einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bodenfundaments
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2: Montagewerkzeug für das Bodenfundament gemäß 1
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3: Darstellung des Montagewerkzeugs mit einem Einschlagwerkzeug zum Einarbeiten eines Lochs in einen Untergrund
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4: Bodenfundament mit dessen Führungskanal integrierten Komponenten
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5: Anordnung gemäß 4 mit einem im Bodenfundament gelagerten Rohrpfosten
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1 zeigt die wesentlichen Komponenten eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bodenfundaments. Das Bodenfundament umfasst zum einen ein hohlzylindrisches Fundamentrohr 1, dessen kreisförmiger Querschnitt über die gesamte Länge konstant ist. Weiterhin umfasst das Bodenfundament eine Grundplatte 2. Die Grundplatte 2 weist ein ebenes Plattenelement 3 auf, welches die Oberseite der Grundplatte 2 bildet. Dieses Plattenelement 3 weist eine rechteckige, in vorliegendem Fall eine quadratische Kontur auf. An den Rändern des Plattenelements 3 mündet jeweils eine Seitenwand 4 der Grundplatte 2 aus. Die Seitenwände 4 stehen nach unten über das Plattenelement 3 hervor. Dabei sind die ebenen Seitenwände 4 senkrecht zur Ebene des Plattenelements 3 orientiert. Die Seitenwände 4 der Grundplatte 2 sind identisch ausgebildet. Die in einer Ebene liegenden unteren Ränder der Seitenwände 4 begrenzen eine Öffnung an der Unterseite der Grundplatte 2. In dem Plattenelement 3 befindet sich eine zentrale Bohrung 5. Der Durchmesser der kreisförmigen Bohrung 5 ist an den Außendurchmesser des Fundamentrohrs 1 angepasst, so dass das Fundamentrohr 1 mit Spiel in der Bohrung 5 geführt werden kann. Als weitere Komponente des Bodenfundaments ist eine Kugel 6 vorgesehen. Der Durchmesser der Kugel 6 ist etwas kleiner als der Durchmesser des Fundamentrohrs 1. Typischerweise liegt der Durchmesser der Kugel 6 im Bereich zwischen 30 und 80 mm. Die Kugel 6 kann als Massivkugel ausgebildet sein. Im vorliegenden Fall ist die Kugel 6 als Hohlkugel ausgearbeitet, welche aus Edelstahl besteht.
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2 zeigt ein Montagewerkzeug 7 für das Bodenfundament gemäß 1.
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Das Montagewerkzeug 7 weist ein kreiszylindrisches, insbesondere hohlzylindrisches Führungselement 8 auf. Der Außendurchmesser des Führungselements ist so an den Innendurchmesser des Fundamentrohrs 1 angepasst, dass das Führungselement 8 mit geringem Spiel in dem Fundamentrohr 1 geführt werden kann.
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An den unteren Rand des Führungselements 8 schließt ein Verlängerungselement in Form einer Spitze 9 an. Die Spitze 9 verringert sich vom unteren Rand des Führungselements 8 zu ihrem freien Ende hin und bildet somit einen konischen Körper mit einem kreisförmigen Querschnitt. Der Querschnitt der Spitze 9 ist an der Nahtstelle zum Führungselement 8, größer als der Querschnitt des Führungselements 8, so dass am Übergang vom Führungselement 8 zur Spitze 9 ein Vorsprung 10 entsteht.
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Das freie Ende der Spitze 10 bildet ein abgerundetes, kabelschonendes Rundspitzsegment 11 aus, das heißt beim Eindringen der Spitze 10 in das Erdreich wird ein im Erdreich verlegtes Kabel durch das Rundspitzsegment 11 zur Seite geschoben und somit nicht beschädigt.
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Die Spitze 10 und das Führungselement 8 können einstückig ausgebildet sein. Alternativ bilden das Führungselement 8 und die Spitze 10 separate Teile, die durch Schraubverbindungen oder dergleichen aneinander befestigt werden können.
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Im oberen Randbereich des Führungselements 8 ist eine Bohrung 12 vorgesehen, die senkrecht zu dessen Längsachse das gesamte Führungselement 8 durchsetzt.
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Diese Bohrung 12 bildet ein Aufnahmemittel zur Befestigung eines Einschlagwerkzeugs 13, das in 3 dargestellt ist.
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Um das Bodenfundament in einem Untergrund, insbesondere Erdreich, zu verankern, wird das Montagewerkzeug 7 mit dem Einschlagwerkzeug 13 wie in 3 dargestellt eingesetzt.
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Hierzu wird das Fundamentrohr 1 auf das Führungselement 8 des Montagewerkzeugs 7 aufgesetzt, so dass der untere Rand des Fundamentrohrs 1 auf dem Vorsprung 10 aufsitzt. An dem oberen Rand des Führungselements 8, der über das Fundamentrohr 1 hervorsteht, wird das Einschlagwerkzeug 13 fixiert.
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Die Grundplatte 2 wird mit den unteren Rändern der Seitenwand 4 auf die Oberfläche 14 des Erdreichs aufgesetzt. Die Spitze 9 des Montagewerkzeugs 7 wird durch die Bohrung 5 der Grundplatte 2 geführt und gegen die Oberfläche des Erdreichs geführt. Durch das Einschlagwerkzeug 13 wird die Spitze 9 des Montagewerkzeugs 7 in das Erdreich getrieben. Die Spitze 9 verdrängt das Erdreich und generiert so einen Führungskanal 15 im Erdreich. Durch die Verdrängung ist das Erdreich, welches den Führungskanal 15 begrenzt, verdichtet und stabilisiert so den erzeugten Führungskanal 15.
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Die Spitze 9 wird so weit in das Erdreich eingetrieben, bis, wie in 4 dargestellt, das gesamte Fundamentrohr 1 im Führungskanal 15 mit dem Montagewerkzeug 7 generierten Führungskanal 15 liegt und diesen seitlich begrenzt. Somit ist mittels des Einschlagwerkzeugs 13 die Grundplatte 2 mit der Seitenwand 4 in das Erdreich eingetrieben, so dass das Plattenelement 3 der Grundplatte 2 im Wesentlichen bündig mit der Oberfläche des Erdreiches abschließt. Am oberen Rand des Fundamentrohrs 1 kann ein nach außen abstehendes Segment am Element vorgesehen sein, welches an dem die Bohrung 5 begrenzenden Rand der Grundplatte 2 anliegt, so dass gewährleistet ist, dass das Fundamentrohr 1 mit seinem oberen Rand im Bereich des Plattenelements 3 fest gelagert ist, nachdem es in den Boden eingerammt wurde.
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Nachdem der Führungskanal 15 im Erdreich eingearbeitet wurde und dabei das Fundamentrohr 1 mit der Grundplatte 2 in das Erdreich verankert wurde, wird das Montagewerkzeug 7 aus dem Fundamentrohr 1 herausgeführt. In das nun freiliegende Fundamentrohr 1 wird eine Kugel 6 eingeworfen, die dann im unteren, konisch verjüngten Bereich des Führungskanals 15 liegt. Diese Situation ist in 4 dargestellt.
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Danach wird, wie 5 zeigt, ein Rohrpfosten 16 in das Fundamentrohr 1 eingeführt. Der Rohrpfosten 16 bildet einen applikationsspezifischen Gegenstand, der mittels des Bodenfundaments gelagert werden soll, wobei dabei die Längsachse des Rohrpfostens 16 in vertikaler Richtung verlaufen soll.
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5 zeigt den in das vom Fundamentrohr 1 begrenzten Führungskanal 15 eingeführten Rohrpfosten 16. Erfindungsgemäß ist der Durchmesser der Kugel 6 an den Innendurchmesser des Rohrpfostens 16 so angepasst, dass die Kugel 6 ein Zentrierelement bildet, das für die selbsttätige Zentrierung des Rohrpfostens 16 im Führungskanal 15 sorgt.
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Dies wird dadurch unterstützt, dass, wie in 5 dargestellt, der Rohrpfosten 16 mit seinem unteren Rand die Kugel 6 umgreift. Durch die rotationssymetrische Ausbildung der Kugel 6 wird bei Ausüben eines Anpressdrucks des Rohrpfostens 16 auf die Kugel 6 der Rohrpfosten 16 an der Kugel 6 selbsttätig zentriert. Durch eine zweite Zwangsführung mittels der Grundplatte 2 ergibt sich so ein definiertes eingespanntes Verhältnis des Rohrpfostens 6, wodurch dieser selbsttätig mit in vertikaler Richtung verlaufender Längsachse in dem vom Fundamentrohr 1 begrenzten Führungskanal 15 stabil gelagert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fundamentrohr
- 2
- Grundplatte
- 3
- Plattenelement
- 4
- Seitenwand
- 5
- Bohrung
- 6
- Kugel
- 7
- Montagewerkzeug
- 8
- Führungselement
- 9
- Spitze
- 10
- Vorsprung
- 11
- Rundspitzsegment
- 12
- Bohrung
- 13
- Einschlagwerkzeug
- 14
- Oberfläche
- 15
- Führungskanal
- 16
- Rohrpfosten
