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Die folgende Erfindung betrifft Erdnägel und insbesondere Erdnägel die verlängerbar und veränderbar sind.
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Mit Erdnägeln ist es möglich, Objekte auf dem Boden gegen äußere Einflüsse (z.B. Naturgewalten) zu befestigen, welche sonst ein Betonfundament benötigen würden. Ein solches Betonfundament hat jedoch den Nachteil, dass es eine dauerhafte Lösung wäre und nur mit schweren Geräten und viel Aufwand wieder entfernt werden kann.
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Hierbei wird der größte Vorteil bei der Befestigung mit Erdnägeln deutlich, da diese jederzeit wieder aus dem Boden gezogen werden können. Außerdem können nicht nur Objekte, die ein Betonfundament benötigen würden, befestigt werden, sondern auch andere Objekte wie z.B. auch ein Zelt.
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Erdnägel sind im Stand der Technik auch bekannt, weisen jedoch unterschiedliche Nachteile auf.
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Ein Erdnagel mit einer kurzen Standardlänge reicht üblicherweise nicht aus, um die gewünschte Zugfestigkeit im Boden zu erzielen. Um dies zu erreichen, müsste die Anzahl der eingeschlagenen Erdnägel erhöht werden oder ein längerer Erdnagel eingeschlagen werden. Hierbei entsteht ein Zusatzaufwand, da der zu kurze Erdnagel zunächst wieder herausgezogen werden muss, bevor ein längerer Nagel eingeschlagen werden kann. Außerdem sind lange Erdnägel sehr schwer und unhandlich. Des Weiteren wird der Durchmesser größer, umso länger der Erdnagel wird - was ebenfalls einen erhöhten Montageaufwand nach sich zieht. Oftmals werden große Maschinen und Geräte benötigt, um den Erdnagel (oder auch Schraubfundamente) im Boden zu versenken
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Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Erdnagel bereitzustellen, welcher die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise löst und insbesondere breitere Einsatzmöglichkeiten sowie leichteren Einsatz gewährleistet.
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Die Aufgabe wird durch ein verlängerbaren und veränderbaren Erdnagel gemäß Anspruch 1 zumindest teilweise gelöst. Ausführungsformen des Erdnagels sind Teil der Unteransprüche.
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Entsprechend stellt die vorliegende Erfindung einen verlängerbaren Erdnagel bereit, welches folgendes umfasst:
- einen Kopf, ein oder mehrere Schaftelemente und eine Spitze, wobei der eine oder die mehreren Schaftelemente Befestigungsmittel aufweisen. Mittels der Befestigungsmittel sind der Kopf und/oder der eine oder die mehreren Schaftelementen und/oder die Spitze derart miteinander verbindbar, dass ein Erdnagel beliebiger Länge gebildet werden kann.
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Bei einem einzelnen Schaftelement kann der Kopf und/oder die Spitze an diesem Schaftelement mittels der Befestigungsmittel befestigt bzw. verbunden werden, so dass ein Erdnagel mit im Wesentlichen der Länge des Schaftelements gebildet werden kann. Alternativ kann die Spitze an dem Schaftelement direkt geschmiedet oder gedreht werden und nur der Kopf an das Schaftelement mittels der Befestigungsmittel verbunden werden.
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Bei mehreren Schaftelementen können diese untereinander beliebig mit den Befestigungsmittel verbunden werden, um einen Schaft beliebiger Länge zu erhalten. Die Länge besteht dann im Wesentlichen aus der Länge der unterschiedlichen Schaftelemente. An einem Ende des resultierenden Schafts wird der Kopf verbunden und an dem anderen Ende des resultierenden Schafts die Spitze entweder mittels den Befestigungsmitteln verbunden oder angeschmiedet, gedreht bzw. geschnitten.
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Somit ist es möglich durch die vorliegende Erfindung, in Abhängigkeit der Anzahl und der Länge der Schaftelemente einen beliebig langen Erdnagel bereitzustellen.
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Durch eine Verlängerung der Erdnägel kann eine sehr hohe Stabilität erzielt werden, wodurch auf nahezu allen Untergründen etwas befestigt werden kann.
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Daraus ergibt sich ein sehr weites Einsatzspektrum wie zum Beispiel bei Carport, Überdachung, Gartenhäuschen, Mülltonnenschuppen, Zelte, Fahrradständer, Parkbank, Mülleimer, Schilder, Absperrungen, Zäune, E-Ladestationen, Tanksäulen, Parkscheinautomaten, Laternenmasten und ähnliches.
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Durch einen verlängerbaren Erdnagel werden im Weiteren große Vorteile gegenüber den aktuellen Produkten auf dem Markt ersichtlich. Mit einem verlängerbaren und veränderbaren Erdnagel muss weder der Erdnagel aus dem Boden geholt werden noch ein spezielles Werkzeug zum Eintreiben in den Boden beschafft werden.
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Reicht die Festigkeit im Boden noch nicht aus, ist der vorhandene Erdnagel nicht lang genug. Durch das Verbinden mittels Befestigungsmittel eines weiteren Schaftelements wird der bestehende Erdnagel verlängert und diese Länge (d.h. die Länge des hinzugefügten Schaftelements) mit einem Vorschlaghammer weiter in den Boden getrieben. Durch die Ersparnis einer schweren Maschine ist eine Befestigung auch an schwer zugänglichen Gebieten möglich. Auch die Kostenersparnis spielt hierbei eine Rolle. Um eine höhere Festigkeit zu gewährleisten muss nicht von vornherein ein längerer Erdnagel einkalkuliert werden. Durch Kostenersparnisse und der Wiederverwertbarkeit der Erdnägel ist eine hohe Nachhaltigkeit des Produktes gegeben.
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Durch die modulare Bauweise des verlängerbaren Erdnagels kann je nach Bodenbegebenheit kurzfristig reagiert werden und die Länge des Erdnagels beliebig im Laufe der Arbeit erweitert werden.
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Durch den erfindungsgemäßen Erdnagel kann nicht nur die Länge des Erdnagels variiert werden, sondern auch der Durchmesser beliebig gewählt werden. Durch die Standardlänge des Erdnagels bleibt der Erdnagel jedoch auch bei größeren Durchmessern handlich und kann einfach montiert werden. Der Schaft kann sowohl eine Glatte Oberfläche aufweisen, als auch eine geriffelte oder mit Nuten/Einstichen versehene Oberfläche, um die Haltekraft nochmals zu erhöhen.
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Mittels Zugprobe kann ermittelt werden, ob der Erdnagel tief genug im Boden versenkt wurde, oder ob er verlängert und weiter eingetrieben werden muss. Zugversuche haben ergeben, dass bei einer Erdnagellänge von einem Meter die Haltekraft bei ca. 500 kg liegt (variiert je nach Bodenbeschaffenheit), welche für bestimmte Anwendungsfälle wie z.B. das Befestigen eines Carports, nicht ausreichend ist. Nach der Verlängerung auf zwei Meter war diese Haltekraft ebenfalls noch nicht ausreichen. Nach der Verlängerung auf einen drei Meter langen Erdnagel war bereits eine Haltekraft von ca. 1800 kg erreicht worden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Spitze an einem der Schaftelemente angedreht oder geschmiedet werden (oder auch durch schräg schneiden). Gemäß einer weiteren Ausführungsform des verlängerbaren Erdnagels ist die Spitze zentrisch oder nicht zentrisch. Mit einer nicht zentrischen Spitze soll erreicht werden, dass der Erdnagel nicht vertikal im Boden versenkt wird, sondern beim Einschlagen eine kurvenförmige Bahn beschreibt, wodurch eine höhere Haltekraft erreicht wird.
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Vorteil des modularen Aufbaus dieses verlängerbaren Erdnagels ist es, dass die Spitze je nach Anforderung der Bodenbeschaffenheit in verschiedenen Längen (z.B. schlankerer Keilwinkel), aus gehärtetem Material oder sogar aus Hartmetall aufgeschraubt bzw. eingesetzt werden kann. Dies ermöglicht z.B. bei Untergründen mit größeren Steinen im Erdreich, diese Steine einfacher zu durchtrennen (schlankerer Keilwinkel, gehärtet). Des Weiteren ist es eine kostengünstige Möglichkeit zu herkömmlichen Erdnägeln, da nurdie Spitze (und nicht derganze Erdnagel) gehärtet werden muss bzw. aus einem hochwertigeren Material gefertigt wird.
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Die Schaftelemente weisen eine Standardlänge von Im auf und können beliebig mit weiteren Schaftelementen verlängert werden. Die Standardlänge von Im ist bewusst gewählt, um tiefer als die durchschnittliche Frosttiefe in Deutschland zu gelangen. Ein Schaftelement gemäß der vorliegenden Erfindung muss jedoch nicht die Länge von Im einhalten, sondern kann je nach Bedarf auch kürzer oder länger sein, so dass die Länge des verlängerbaren Erdnagels feiner justiert werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform können, der eine oder die mehreren Schaftelementen aus einem Rohr oder aus Vollmaterial hergestellt werden.
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Die Verlängerung des Erdnagels, also die Verbindung des Kopfes der Spitze und des einen oder der mehreren Schaftelementen erfolgt mittels jeweilige Befestigungsmittel. Die Befestigungsmittel sind gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung aus einer Gruppe ausgewählt die Gewindestifte, Bolzen, Gewindezapfen, oder ähnliche Befestigungsmittel, umfasst.
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Die Köpfe der Erdnägel des Stands der Technik sind meist geschweißt oder geschmiedet, wodurch eine nachträgliche Verlängerung ausgeschlossen ist. Beim verlängerbaren Erdnagel der vorliegenden Anmeldung kann gemäß einer Ausführungsform der Kopf ein Gewindestift mit Sechskantmutter, eine Sechskantschraube, eine Zylinderschraube mit Innensechskant oder eine Ringschraube sein, welche an einem Ende eines Schaftelements verbindbar und insbesondere lösbar verbindbar ist. Je nach Anwendung vor Ort können auch Ösen, Platten, Flansche und der Gleichen angebracht werden. Durch die Austauschbarkeit des Kopfes ist ein einfaches Rausziehen des Erdnagels gegeben. Besteht der Kopf z.B. aus einer Sechskantschraube, so kann diese mit einer Ringschraube getauscht werden, an welcher ganz einfach eine Schlaufe oder ein Haken zum Herausziehen des Erdnagels befestigt werden kann.
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Alle Einzelteile dieser Erfindung sind aus hochwertigen Materialien gefertigt und werden nachträglich oxidiert, was eine Korrosion der Einzelteile verhindert. Der Vorteil von oxidieren gegenüber verzinken ist, dass oxidieren widerstandsfähiger ist. Verzinkte Erdnägel können an der Stelle eines Kratzers bereits anfangen zu korrodieren. Eine oxidierte Oberfläche ist jedoch sehr unempfindlich. Unabhängig der Vorteile von Oxidieren können die Einzelteile jedoch trotzdem verzinkt oder anders beschichtet werden. Auch unbehandelt können die Einzelteile zum Einsatz kommen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen.
- 1a zeigt eine Explosionsansicht eines beispielhaften erfindungsgemäßen verlängerbaren Erdnagel.
- 1b zeigt eine Explosionsansicht des Erdnagels aus 1, welche mit einem zusätzlichen Schaftelement verlängert worden ist.
- 2 zeigt eine Schematische Ansicht eines Erdnagels mit unterschiedlicher Anzahl an Schaftelemente.
- 3 zeigt mögliche Befestigungsmittel zur Befestigung der Schaftelementen der Erfindung.
- 4 zeigt verschiedene Arten der Spitzen und deren Anbringung an einem Schaftelement auf.
- 5 zeigt mögliche Spitzenformen für den erfindungsgemäßen Erdnagel.
- 6 zeigt einige der möglichen Köpfe für den erfindungsgemäßen Erdnagel.
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Wie aus 1a ersichtlich weist der erfindungsgemäße Erdnagel in diesem Beispiel einen Kopf (1), welcher als Sechskantschraube ausgeführt ist, ein einzelnes Schaftelement (3) mit einer Länge L und eine anschraubbare zentrische Spitze (4) auf.
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Der Erdnagel aus 1b, entspricht dem Erdnagel aus 1a der mittels eines weiteren Schaftelements (6) auch der Länge L verlängert worden ist. In diesem Beispiel erfolgt die Verbindung der zwei Schaftelementen mittels eines Zylinderstifts (5) als Befestigungsmittel. Der daraus resultierende Erdnagel weist entsprechend im Wesentlichen eine Länge von zwei Lauf.
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Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Erdnagels, besteht somit die Möglichkeit einen ersten Erdnagel mit einer gewissen Länge, wie beispielsweise den Erdnagel aus 1 mit Länge L, zu versenken. Mittels einer Zugprobe kann dann ermittelt werden, ob der Erdnagel tief genug im Boden versenkt wurde. Ist dies nicht der Fall, kann dann beispielswiese, der Kopf des Erdnagels aus 1a abmontiert werden, und dem Schaftelement mittels der Verbindung eines zusätzlichen Schaftelements verlängert werden, um somit ein Erdnagel wie in 1b zu erhalten. Dieser kann dann um die Länge des zusätzlichen Schaftelements in den Boden eingetrieben werden. Dies wird wiederholt, bis die gewünschte und benötigte Bodentiefe erreicht wird.
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2 zeigt einen beispielhaften Erdnagel mit einem Schaftelement der Länge L; einen beispielhaften Erdnagel mit zwei Schaftelemente mit jeweils der Länge L, wobei der entsprechende verlängerte Erdnagel im Wesentlich die Länge 2L aufweist; und einen beispielhaften Erdnagel mit drei Schaftelemente mit jeweils der Länge L, wobei der entsprechende verlängerte Erdnagel im Wesentlich die Länge 3L aufweist
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3 zeigt beispielhafte Befestigungsmittel zur Befestigung der unterschiedlichen Schaftelemente. Wie aus der 3 ersichtlich könne bei rohrartigen Schafte, Gewindestifte und/oder Bolzen und Stifte verwendet werden. Bei Schäfte die aus Vollmaterial bestehen, wäre zusätzlich auch die Verwendung eines angedrehten Zapfens möglich.
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4 zeigt verschiedene Arten der Spitzen. Dabei sind in der oberen Reihe dieser Figur folgende Spitzen, in Reihenfolge von links nach rechts aufgeführt: eine zentrisch gedrehte Spitze, eine exzentrisch gedrehte Spitze und eine geschmiedete vierkant Spitze (Pyramide). Diese Spitzen werden als ausgeschraubte Spitzen verwendet.
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In der zweiten Reihe von links nach rechts wird hingegen eine zentrisch gedrehte Spitze, eine exzentrisch gedrehte Spitze und eine geschmiedete Spitze und eine Schräg geschnittene Spitze dargestellt. Diese Spitzen werden verwendet, wenn die Spitzen direkt am Schaft angebracht werden können.
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Einige Längen der Spitzen sind anhand einer zentrisch gedrehten Spitze bildhaft in 5 dargestellt. Die Länge S bzw. der Keilwinkel a können speziell dem Anwendungsfall angepasst werden.
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6 zeigt einige der möglichen Kopfarten für den erfindungsgemäßen Erdnagel. Beispiel dafür von links nach rechts wären Sechskantmutter, Sechskantschraube, Zylinderschraube oder eine Ringschaube. In allen Beispielen Aus 6 ist noch eine Unterlegscheibe zwischen Kopf und Ende des Schaftelements angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- X
- Erdnagel Rohr mit Verlängerung mittels Gewindestift
- Y
- Erdnagel Rohr mit Verlängerung mittels Bolzen und Stifte
- Q
- Erdnagel Vollmaterial mit Verlängerung mittels Gewindestift
- R
- Erdnagel Vollmaterial mit Verlängerung mittels Bolzen und Stifte
- S
- Erdnagel Vollmaterial mit Verlängerung mittels angedrehten Zapfen
