DE202021106402U1 - ram profile - Google Patents
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Abstract
Rammprofil (1) umfassend einen Grundkörper (2) zum Einrammen in einen Boden (3), wobei sich der Grundkörper (2) entlang einer Längsachse (4) erstreckt, wobei das Rammprofil (1) als Gründung für eine Tragstruktur (5) dient, wobei die Querschnittsanordnung (6) des Grundkörpers (2) einen ersten Funktionsquerschnitt (7) und einen zweiten Funktionsquerschnitt (8) umfasst, wobei beide Funktionsquerschnitte (7, 8) einen offenen Querschnitt aufweisen, wobei der erste und der zweite Funktionsquerschnitt (7, 8) eine unterschiedliche Innengeometrie und Außengeometrie aufweist, wobei die Querschnittsanordnung (6) symmetrisch zu einer Symmetrieachse 9 ist, wobei das Rammprofil (1) in Kunststoff einstückig ausgeführt ist. Ram profile (1) comprising a base body (2) for driving into a ground (3), the base body (2) extending along a longitudinal axis (4), the ram profile (1) serving as a foundation for a supporting structure (5), wherein the cross-sectional arrangement (6) of the base body (2) comprises a first functional cross-section (7) and a second functional cross-section (8), both functional cross-sections (7, 8) having an open cross-section, the first and the second functional cross-section (7, 8 ) has a different inner geometry and outer geometry, the cross-sectional arrangement (6) being symmetrical to an axis of symmetry 9, the ram profile (1) being made of plastic in one piece.
Description
TECHNISCHES FELDTECHNICAL FIELD
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Rammprofi aus Kunststoff, insbesondere zum Einrammen in den Boden.The present invention relates generally to a plastic pile driver, particularly for driving into the ground.
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
Rammprofile sind pfahlartige Bauelemente, die zu einer vereinfachten, konstruktiven, und statischen Ausbildung eines Übergangs zwischen einer Tragstruktur und einem Boden dienen. Durch Rammprofile können Lasten der Tragstruktur in tiefere und tragfähigere Bodenschichten abgetragen werden. Durch eine vergleichsweise einfache Grundgeometrie stellen Rammprofile eine preisgünstige und einfache Alternative zu konventionellen Gründungen aus Beton, Stahlbeton, oder Schraubfundamenten dar.Rammprofile are post-like components that are used for a simplified, constructive, and static design of a transition between a support structure and a floor. The loads of the supporting structure can be transferred to deeper and more stable layers of soil by means of ramming profiles. Due to a comparatively simple basic geometry, ram profiles represent an inexpensive and simple alternative to conventional foundations made of concrete, reinforced concrete or screw foundations.
Es sind allgemein Bauformen von Rammprofilen aus metallischen C- oder U-Profilen mit einer zusätzlichen Beschichtung bekannt. Die Beschichtung dient dabei als Korrosionsschutz gegenüber korrosiven Medien, um so die Haltbarkeit der Rammprofile am Einsatzort zu verlängern. Das Medium kann beispielsweise ein (Erd)Boden oder eine andere Umgebung sein. Der dabei angewandte Schutz auf den Profilen ist zu unterscheiden zwischen einem aktiven und einem passiven Korrosionsschutz. Beim aktiven Korrosionsschutz wird das metallische Profil vom korrosiven Medium abgeschirmt, indem die Beschichtung auf der Oberfläche des Profils als Opferanode gegenüber dem edleren Kernmaterial des Profils wirkt. Dies erfolgt oft durch eine Zinkschicht, mit der das metallische Profil versehen ist. Beim passiven Korrosionsschutz wird der Schutz durch ein Korrosionsschutzmittel erreicht, das auf das metallische Profil aufgetragen wird. Dies erfolgt oft durch eine Kunststoffbeschichtung, die weitgehend unempfindlich gegenüber dem entsprechenden korrosiven Medium (z.B. eine saure Bodenzusammensetzung) ist. Je nach Medium kann die Kunststoffbeschichtung beispielsweise aus Polyurethan oder Epoxid ausgeführt sein.There are generally known designs of ramming profiles made of metallic C or U profiles with an additional coating. The coating serves as protection against corrosion from corrosive media in order to extend the durability of the ram profiles at the place of use. The medium can be, for example, a (earth) ground or another environment. The protection used on the profiles is divided into active and passive corrosion protection. With active corrosion protection, the metallic profile is shielded from the corrosive medium by the coating on the surface of the profile acting as a sacrificial anode in relation to the more precious core material of the profile. This is often done with a layer of zinc applied to the metallic profile. With passive corrosion protection, protection is achieved by means of an anti-corrosion agent that is applied to the metallic profile. This is often done with a plastic coating that is largely insensitive to the corrosive medium in question (e.g. an acidic soil composition). Depending on the medium, the plastic coating can be made of polyurethane or epoxy, for example.
Aus
Das Anwendungsgebiet für Rammprofile ist sehr vielfältig. Besonders bei schwierigen Bodenbeschaffenheiten oder schwer zugänglichem Gelände erweisen sich Rammprofile durch ihre einfache Handhabung als vorteilhaft. Jedoch weisen metallische Rammprofile ein hohes Eigengewicht auf. Schwierige Bodenbeschaffenheiten können unter anderem saure Böden sein, da der saure Boden gegenüber einem metallischen Profil als Korrosionsmedium wirkt und die Haltbarkeit der Rammprofile bei einer schadhaften Beschichtung deutlich reduziert. Von sauren Böden spricht man ab einen pH-Wert unter 7,0. Je niedriger der pH-Wert, desto saurer das Milieu.The field of application for ram profiles is very diverse. Especially on difficult ground conditions or terrain that is difficult to access, ram profiles prove to be advantageous due to their easy handling. However, metallic ram profiles have a high dead weight. Difficult soil conditions can include acidic soils, since the acidic soil acts as a corrosive medium compared to a metal profile and significantly reduces the durability of the rammed profiles if the coating is damaged. A pH value below 7.0 is referred to as acidic soil. The lower the pH value, the more acidic the environment.
Durch die angestrebte Energiewende in den nächsten Jahrzehnten wird auch der Bedarf an Solaranlagen kontinuierlich zunehmen. Dazu können bereits existierende Dächer für kleinere Solarparks genutzt werden. Um dem Energiebedarf gerecht werden zu können, ist die Nutzung von Freiflächen für größere Solarparks jedoch unumgänglich. Die geografische Wahl des Standorts erfolgt dabei primär zugunsten eines bestmöglichen Energieertrags der Solaranlagen und weniger nach der Bodenbeschaffenheit.Due to the planned energy turnaround in the coming decades, the demand for solar systems will also increase continuously. In addition, existing roofs can be used for smaller solar parks. In order to be able to meet the energy demand, however, the use of open spaces for larger solar parks is unavoidable. The geographical selection of the location is primarily made in favor of the best possible energy yield from the solar systems and less according to the soil conditions.
Aus
Rammprofile werden dazu bei der Gründung in den Boden eingerammt. Die Einrammtiefe hängt dabei von der Profilgeometrie des Rammprofils, den Bodenbeschaffenheiten und der notwendigen Lastaufnahme ab. Das Einrammen kann je nach Dimension der Rammprofile beispielsweise über manuelle oder automatisierte Ramm- oder Vibrationsgeräte erfolgen. Die Krafteinleitung erfolgt dabei über die dem Boden abgewandte Stirnfläche. Durch die partielle stoßartige Lasteinleitung über die Stirnfläche ergibt sich das Problem, dass sich aufgrund sehr hoher mechanischer Kräfte die zuvor aufgebrachte Beschichtung von den Rammprofilen lösen kann. Hinzu kommt eine hohe Scherkraft des Bodens, die beim Einrammen zusätzlich auf die Beschichtung wirkt. Dadurch kann der Korrosionsschutz beschädigt und die Lebensdauer beispielsweise in sauren Böden deutlich herabgesetzt werden. Ist das Rammprofil eingerammt, gibt es kaum eine Möglichkeit, den Zustand der Beschichtung nachträglich zu prüfen.For this purpose, ramming profiles are rammed into the ground at the foundation. The ramming depth depends on the profile geometry of the ramming profile, the soil conditions and the necessary load capacity. Depending on the dimensions of the ramming profiles, ramming can be done using manual or automated ramming or vibration devices. The force is introduced via the end face facing away from the floor. The partial shock-like load introduction via the front face results in the problem that the previously applied coating can become detached from the ram profiles due to very high mechanical forces. In addition, there is a high shearing force of the soil, which also affects the coating when it is driven in. This can damage the corrosion protection and significantly reduce the service life, for example in acidic soil. Once the ram profile has been rammed in, there is hardly any way of subsequently checking the condition of the coating.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rammprofil bereitzustellen, bei der die oben angegebenen Nachteile wenigstens teilweise behoben sind.The present invention is based on the object of providing a driving profile in which the above-mentioned disadvantages are at least partially eliminated.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung. Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Rammprofil umfassend einen Grundkörper zum Einrammen in einen Boden, wobei sich der Grundkörper entlang einer Längsachse erstreckt, wobei das Rammprofil als Gründung für eine Tragstruktur dient, wobei die Querschnittsanordnung des Grundkörpers einen ersten Funktionsquerschnitt und einen zweiten Funktionsquerschnitt umfasst, wobei beide Funktionsquerschnitte einen offenen Querschnitt aufweisen, wobei der erste und der zweite Funktionsquerschnitt eine unterschiedliche Innengeometrie und Außengeometrie aufweist, wobei die Querschnittsanordnung symmetrisch zu einer Symmetrieachse ist, wobei das Rammprofil in Kunststoff einstückig ausgeführt ist.The present invention solves this problem. According to a first aspect, the present invention provides a driving profile comprising a Base body for ramming into a ground, the base body extending along a longitudinal axis, the ram profile serving as a foundation for a supporting structure, the cross-sectional arrangement of the base body comprising a first functional cross section and a second functional cross section, both functional cross sections having an open cross section, the first and the second functional cross-section has a different inner geometry and outer geometry, the cross-sectional arrangement being symmetrical to an axis of symmetry, the ramming profile being made of plastic in one piece.
Aufgrund der hohen mechanischen Belastungen beim Einrammen und durch die auftretenden Betriebslasten (statische und dynamische Belastungskräfte und -momente) im Einsatz ist es vorteilhaft, die Querschnittsanordnung des Rammprofils aus Kunststoff entsprechend dieser Lasten auszulegen. Durch eine lastgerechte Auslegung der Querschnittsgeometrie wird einer Schädigung aufgrund des Einrammens sowie dem späteren Einsatz entgegengewirkt.Due to the high mechanical loads when driving in and due to the operating loads that occur (static and dynamic loading forces and moments) in use, it is advantageous to design the cross-sectional arrangement of the plastic ramming profile according to these loads. A load-oriented design of the cross-sectional geometry counteracts damage due to ramming and subsequent use.
Je nach Anforderung kann der zweite Funktionsquerschnitt von den Abmessungen kleiner, gleich, oder größer als der erste Funktionsquerschnitt sein.Depending on the requirement, the dimensions of the second functional cross section can be smaller, the same as, or larger than the first functional cross section.
Das Rammprofil wird dabei über ein für diesen Anwendungszweck bekanntes Ramm- oder Vibrationsgerät entlang der Längsachse vertikal in den Boden getrieben.The ramming profile is driven vertically into the ground along the longitudinal axis using a ramming or vibrating device known for this purpose.
Das Rammprofil ist vorzugsweise einstückig ausgeführt. Eine kostengünstige serielle Fertigung kann im Pultrusionsverfahren realisiert werden. Je nach Anforderung und Funktionalisierung der Querschnittanordnung kann das Rammprofil auch mehrstückig ausgeführt sein.The Rammprofil is preferably made in one piece. A cost-effective serial production can be realized in the pultrusion process. Depending on the requirement and functionalization of the cross-sectional arrangement, the ram profile can also be made in several pieces.
Weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen.Further aspects and features of the present invention result from the dependent claims, the accompanying drawings and the following description of embodiments.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1 : eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Rammprofils mit einer erfindungsgemäßen Querschnittsanordnung; -
2 : eine schematische Schnittansicht der ersten Ausführungsform der Querschnittsanordnung mit einem ersten und einem zweiten Funktionsquerschnitt; -
3 : verschiedene Ausführungsformen der Querschnittsanordnung; -
4 : eine schematische Schnittansicht der ersten Ausführungsform mit einer zusätzlichen Verstärkung; -
5 : eine perspektivische Detailansicht einer Verbindungsstelle zwischen dem Rammprofil und einem Verbindungsprofil; -
6 : eine Seitenansicht einer Solaranlage mit erfindungsgemäßen Rammprofilen; -
7 : eine perspektivische Ansicht eines Solarparks.
-
1 : a perspective view of a first embodiment of a driving profile with a cross-sectional arrangement according to the invention; -
2 1: a schematic sectional view of the first embodiment of the cross-sectional arrangement with a first and a second functional cross-section; -
3 : various embodiments of the cross-sectional arrangement; -
4 1: a schematic sectional view of the first embodiment with an additional reinforcement; -
5 : a perspective detailed view of a connection point between the ram profile and a connection profile; -
6 : a side view of a solar installation with ram profiles according to the invention; -
7 : a perspective view of a solar park.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Vor einer detaillierten Beschreibung von
Der Begriff „Solaranlage“ ist ein Überbegriff und beschreibt eine technische Anlage zur Umwandlung von Sonnenenergie in andere Energieformen. Je nach Arbeitsprinzip können Solaranlagen in die drei grundsätzlichen Typen; thermische Solaranlagen, thermische Solarkraftwerke, und Photovoltaikanlagen unterteilt werden.The term "solar system" is an umbrella term and describes a technical system for converting solar energy into other forms of energy. Depending on the working principle, solar systems can be divided into three basic types; thermal solar systems, thermal solar power plants, and photovoltaic systems can be divided.
Der Begriff „unterschiedlich“ in Anspruch 1 bedeutet, dass die Innengeometrie bzw. die Außengeometrie des ersten und zweiten Funktionsquerschnitts nicht durch eine gemeinsame geometrische Grundform gekennzeichnet sind. Die Geometrien bzw. die Außenkonturen der Querschnittsanordnung sollen so ausgeführt sein, dass sie nicht durch eine gemeinsame, einheitliche übergreifende ggf. symmetrische Geometrie definiert sind (z.B. Kreis, Quadrat, Rechteck, etc.).The term “different” in
Es gibt Ausführungsformen, bei denen das Rammprofil bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff, weiter bevorzugt einem Polyvinylchlorid (PVC), weiter bevorzugt einem Hart-Polyvinylchlorid (PVC-U), weiter bevorzugt einem unverstärkten PVC-U ausgeführt wird. Indem das Rammprofil komplett in Kunststoff gefertigt wird, entfällt eine zusätzliche Korrosionsbeschichtung komplett. Durch den Entfall der Beschichtung wird die Oberfläche gegenüber dem Einrammen und der Scherung weniger empfindlich. Durch die Materialsubstitution kann die Problematik der Materialkorrosion eliminiert werden.There are embodiments in which the ram profile is preferably made of a thermoplastic material, more preferably a polyvinyl chloride (PVC), more preferably a hard polyvinyl chloride (PVC-U), more preferably an unreinforced PVC-U. Because the ram profile is made entirely of plastic, there is no need for an additional anti-corrosion coating. By eliminating the coating, the surface becomes less sensitive to ramming and shearing. Material substitution can eliminate the problem of material corrosion.
Durch die Kunststoffbauweise lassen sich die Profilkosten im Vergleich zu konventionellen metallischen Rammprofilen deutlich reduzieren, auch da eine Nachbearbeitung der Profile am Aufstellort ohne Spezialwerkzeug möglich ist. Zudem reduziert sich das Gewicht der Rammprofile, wodurch Transport- und Lagerkosten eingespart werden können und die Handhabung vor Ort erleichtert wird.Thanks to the plastic construction, the profile costs can be significantly reduced in comparison to conventional metal rammed profiles, also because the profiles can be reworked on site without special tools. In addition, the weight of the ram profiles is reduced, which means that Trans port and storage costs can be saved and on-site handling is made easier.
Zur seriellen Herstellung der Rammprofile kann vorzugsweise auf thermoplastische Kunststoffe zurückgegriffen werden. Durch die Eigenschaft, dass sich thermoplastische Kunststoffe wieder aufschmelzen lassen, können die Rammprofile in einem kontinuierlichen Pultrusionsprozess seriell hergestellt werden. Zudem lassen sich thermoplastische Rammprofile nach der Nutzungsdauer besser recyceln.Thermoplastics can preferably be used for the serial production of the rammed profiles. Due to the fact that thermoplastics can be melted again, the ram profiles can be mass-produced in a continuous pultrusion process. In addition, thermoplastic ramming profiles are easier to recycle after their useful life.
Je nach Anforderungsprofil können auch andere Kunststoffe eingesetzt werden, Beispiele hierfür sind: Epoxide, Polyurethan, Polyoxymethylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, Polyamid, Polypropylen, oder Polycarbonat. Auch modifizierte Kunststoffe können verwendet werden.Depending on the requirement profile, other plastics can also be used, examples of which are: epoxides, polyurethane, polyoxymethylene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyamide, polypropylene, or polycarbonate. Modified plastics can also be used.
Der Boden kann sauer, neutral oder alkalisch sein. Saure Böden haben einen pH-Wert kleiner gleich 7. Für saure Böden eignen sich vorzugsweise Polyvinylchloride (PVC) oder Polyurethane (PUR). Aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften wird bevorzugt Hart-PVC in seiner reinen Form verwendet. Durch den Verzicht von Verstärkungsfasern hat der Werkstoff eine geringe Sprödigkeit, wodurch die Gefahr des Splitterns beim Einrammen reduziert werden kann.Soil can be acidic, neutral or alkaline. Acidic soils have a pH value of less than or equal to 7. Polyvinyl chloride (PVC) or polyurethane (PUR) are particularly suitable for acidic soils. Due to its mechanical properties, rigid PVC is preferably used in its pure form. Because there are no reinforcing fibers, the material is less brittle, which reduces the risk of splintering when rammed in.
Es gibt Ausführungsformen, bei denen der erste Funktionsquerschnitt bevorzugt einen C-, U- oder Omega-förmigen Querschnitt und weiter bevorzugt einen C-förmigen Querschnitt aufweist. Der zweite Funktionsquerschnitt weist bevorzugt einen anderen C-, U-, T- oder Omega-förmigen Querschnitt, weiter bevorzugt einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei der erste und der zweite Funktionsquerschnitt einen gemeinsamen Stützsteg umfassen, wobei der erste Funktionsquerschnitt Aufnahmeschenkel aufweist und der zweite Funktionsquerschnitt Stabilisierungsgurte aufweist.There are embodiments in which the first functional cross section preferably has a C-, U- or Omega-shaped cross section and more preferably a C-shaped cross section. The second functional cross-section preferably has a different C, U, T or Omega-shaped cross-section, more preferably a U-shaped cross-section, with the first and second functional cross-sections comprising a common support web, with the first functional cross-section having receiving legs and the second functional cross-section has stabilizing belts.
Rammprofile können als Gründung für eine Tragstruktur auf Freiflächen dienen. Durch die angebundene Tragstruktur können auf das Rammprofil statische und dynamische Kräfte und Momente wirken. Zudem wirkt ein Erddruck auf das Rammprofil, daher ist es vorteilhaft, zu erwartende horizontale Erdbewegungen sowie einem zu erwartenden Seitendruck, der auf das Rammprofil wirkt, bei einer Querschnittsgeometrie zu berücksichtigen. Zudem muss das Rammprofil beim Einrammen Knick- und Beulbelastungen standhalten. Unter realen Bedingungen kann es auch zu einer Überlagerung verschiedener Lasten kommen.Ramming profiles can serve as a foundation for a supporting structure on open spaces. Due to the connected support structure, static and dynamic forces and moments can act on the ram profile. In addition, an earth pressure acts on the ram profile, so it is advantageous to take into account the expected horizontal earth movements and an expected lateral pressure that acts on the ram profile in a cross-sectional geometry. In addition, the ramming profile must withstand buckling and buckling loads during ramming. Under real conditions, different loads can also overlap.
Daher erweist sich eine Unterteilung der Querschnittsanordnung in mindestens zwei Funktionsquerschnitte als vorteilhaft. Die Kombination aus offenen Querschnitten, die über einen gemeinsamen Stützsteg verbunden sind, kann statisch und funktional vorteilhaft sein. Durch diese Anordnung kann einer äußeren Torsionsbelastung trotz offener Querschnitte ausreichend entgegengewirkt werden. Entsprechend dem späteren Anwendungsfall kann der erste und zweite Funktionsquerschnitt in einer unterschiedlichen Geometrie ausgeführt werden.A subdivision of the cross-sectional arrangement into at least two functional cross-sections therefore proves to be advantageous. The combination of open cross-sections, which are connected via a common support web, can be statically and functionally advantageous. With this arrangement, an external torsional load can be adequately counteracted despite the open cross-sections. Depending on the subsequent application, the first and second functional cross section can be designed with a different geometry.
In einer vorteilhaften Auslegung und unter Berücksichtigung einer Biege- und einer Torsionsbeanspruchung kann ein axiales Flächenträgheitsmoment I in x- und y-Richtung folgende Werte aufweisen (Die Achsenbezeichnung ergibt sich aus
- Ix: 2100 cm4 bis 2600 cm4, vorteilhafterweise 2356 cm4;
- IY: 700 cm4 bis 950 cm4, vorteilhafterweise 870 cm4.
- Ix: 2100 cm 4 to 2600 cm 4 , advantageously 2356 cm 4 ;
- I Y : 700 cm 4 to 950 cm 4 , advantageously 870 cm 4 .
Ein Widerstandsmoment W in x- und y-Richtung kann folgende Werte aufweisen:
- Wx: 2100 cm3 bis 2400 cm3, vorteilhafterweise 2243 cm3;
- WY: 90 cm3 bis 130 cm3, vorteilhafterweise 117 cm3.
- Wx: 2100 cm 3 to 2400 cm 3 , advantageously 2243 cm 3 ;
- W Y : 90 cm 3 to 130 cm 3 , advantageously 117 cm 3 .
Der erste Funktionsquerschnitt weist Aufnahmeschenkel auf, die als Schnittstelle zu einem beliebigen Funktionselement (z.B. eine Montage- bzw. Tragstruktur für Aufbauten) dienen können.The first functional cross-section has receiving legs that can serve as an interface to any functional element (e.g. an assembly or support structure for superstructures).
Der zweite Funktionsquerschnitt mit seinen Stabilisierungsgurten kann als statisches Verstärkungselement für den ersten Funktionsquerschnitt dienen.The second functional cross section with its stabilization straps can serve as a static reinforcement element for the first functional cross section.
Es gibt Ausführungsformen, bei denen der Querschnitt des Grundkörpers entsprechend der statischen und funktionellen Auslegung lokal unterschiedliche Wandstärken aufweist, wobei die Wandstärke des Stützstegs größer ist als die Wandstärke der Aufnahmeschenkel. Infolge äußerer Lasten können im Querschnitt lokal variierende Spannungsverteilungen auftreten. Mit Kenntnis der auftretenden mechanischen Spannungen können die Wandstärken entsprechend dimensioniert werden. Stärker belastete Bereiche weisen eine höhere Wandstärke auf, schwächer belastete Bereiche weisen eine geringere Wandstärke auf. Je nach späterer Einsatzbedingung kann die Wandstärke angepasst werden. Bei geringen Belastungen kann hierdurch auch Material und Gewicht gespart werden.There are embodiments in which the cross section of the base body has locally different wall thicknesses in accordance with the static and functional design, with the wall thickness of the support web being greater than the wall thickness of the receiving leg. Locally varying stress distributions can occur in the cross-section as a result of external loads. With knowledge of the occurring mechanical stresses, the wall thicknesses can be dimensioned accordingly. Areas subjected to heavier loads have a greater wall thickness, areas subjected to lesser loads have a lower wall thickness. The wall thickness can be adjusted depending on later conditions of use. In the case of low loads, material and weight can also be saved as a result.
Es gibt Ausführungsformen, bei denen das Rammprofil Kopplungsbereiche umfasst, wobei die Kopplungsbereiche entlang der Längsachse des Grundkörpers angeordnet sind. Der Kopplungsbereich ist partiell von den Aufnahmeschenkeln umgeben und dient als lokale Schnittstelle am Rammprofil zur Anbindung der Tragstruktur.There are embodiments in which the ram profile includes coupling areas, the coupling areas being arranged along the longitudinal axis of the base body. The coupling rich is partially surrounded by the receiving legs and serves as a local interface on the ramming profile to connect the supporting structure.
Es gibt Ausführungsformen, bei denen die Kopplungsbereiche als Durchgangsöffnung ausgeführt sind. Die Kopplungsbereiche sind lokale Anbindungsstellen entlang der Längsachse. In einer vorteilhaften Ausführung sind die Durchgangsöffnungen im Bereich des Stützstegs als Durchgangslöcher angeordnet. Die Durchgangsöffnungen können auch im Bereich der Aufnahmeschenkel angeordnet sein. Für eine nachträgliche Einstellbarkeit einer Höhe ist es vorteilhaft, eine Mehrzahl an Öffnungen im Bereich des Stützstegs entlang der Längsachse vorzusehen. Bei einer Solaranlage kann damit eine Ausrichtung und ein Neigungswinkel eingestellt werden.There are embodiments in which the coupling areas are designed as through openings. The coupling areas are local connection points along the longitudinal axis. In an advantageous embodiment, the through-openings are arranged as through-holes in the area of the support web. The through openings can also be arranged in the area of the receiving legs. In order to be able to subsequently adjust a height, it is advantageous to provide a plurality of openings in the area of the support web along the longitudinal axis. With a solar system, an orientation and an angle of inclination can be set.
Es gibt Ausführungsformen, bei denen der innere Bereich des ersten Funktionsquerschnitts als eine Führungsschiene entlang der Längsachse fungiert, wobei das Rammprofil über die Führungsschiene mit dem Verbindungsprofil überlappend verbunden ist, wobei die Außengeometrie des Verbindungsprofils der Innengeometrie des ersten Funktionsquerschnitts entspricht, wobei das Verbindungsprofil in Querrichtung über den Stützsteg und die Aufnahmeschenkel positionierbar und zentrierbar ist und in Richtung der Längsachse mit einer Verschraubung oder Verstiftung über die Durchgangslöcher des Rammprofils und über im Verbindungsprofil befindliche Durchgangsöffnungen fixierbar ist. Das Verbindungsprofil kann als Verbindungselement zwischen dem Rammprofil und der Tragstruktur dienen. Die Außengeometrie des Verbindungsprofils kann mit der Innengeometrie des Rammprofils in der Weise verbunden werden, dass das Verbindungsprofil formschlüssig entlang der Führungsschiene in das Rammprofil positioniert wird. In einer alternativen Ausführung kann das Rammprofil in dem Verbindungsprofil positioniert sein.There are embodiments in which the inner area of the first functional cross section acts as a guide rail along the longitudinal axis, with the ramming profile being connected to the connecting profile in an overlapping manner via the guide rail, with the external geometry of the connecting profile corresponding to the internal geometry of the first functional cross section, with the connecting profile being in the transverse direction can be positioned and centered via the support web and the receiving leg and can be fixed in the direction of the longitudinal axis with a screw connection or pin connection via the through-holes of the ramming profile and via the through-openings located in the connecting profile. The connecting profile can serve as a connecting element between the ramming profile and the supporting structure. The outer geometry of the connecting profile can be connected to the inner geometry of the ramming profile in such a way that the connecting profile is positioned in a form-fitting manner along the guide rail in the ramming profile. In an alternative embodiment, the ram profile can be positioned in the connection profile.
Bei dieser Anordnung können die Quer- und Horizontallasten, die über das Verbindungsprofil in das Rammprofil übertragen werden, gleichmäßig über die Aufnahmeschenkel und den Stützsteg in das Rammprofil eingeleitet werden.With this arrangement, the transverse and horizontal loads, which are transferred to the ramming profile via the connecting profile, can be introduced uniformly into the ramming profile via the receiving legs and the support web.
Das Rammprofil und das Verbindungsprofil werden überlappend zueinander verbunden. Durch die Überlappung kann der Verbindungsbereich (L) vergrößert werden und die Verbindungsstelle größere Lasten aufnehmen. Zusätzlich wird die Wandstärke im Bereich der Überlappung vergrößert. Die Wahl der geeigneten Überlappungslänge hängt dabei unter anderem von der Zugfestigkeit und der Wandstärke des schwächeren Materials, und der späteren maximalen Belastung im Einsatz ab.The ramming profile and the connecting profile are connected to each other so that they overlap. Due to the overlap, the connection area (L) can be increased and the connection point can absorb greater loads. In addition, the wall thickness in the area of the overlap is increased. The selection of the appropriate overlap length depends, among other things, on the tensile strength and the wall thickness of the weaker material and the later maximum load in use.
Entlang der Längsachse bzw. einer Höhenachse kann das Verbindungsprofil über die Kopplungsbereiche mit dem Rammprofil verbunden werden. Je nach Anforderungsprofil kann eine lösbare oder nicht lösbare Verbindung vorgesehen werden. Verbindungen können sein: Schraubverbindungen, Stiftverbindungen oder Pressverbindungen. Nicht lösbare Verbindungen können sein: Schweißverbindungen, Lötverbindungen, Klebeverbindungen, Nietverbindungen, Pressverbindungen oder Schrumpfverbindungen. In einer vorteilhaften Ausführung wird das Rammprofil und das Verbindungsprofil im Bereich der beiden Stützwände mit Verschraubungen form- bzw. kraftschlüssig zueinander fixiert.The connection profile can be connected to the ramming profile via the coupling areas along the longitudinal axis or a vertical axis. Depending on the requirement profile, a detachable or non-detachable connection can be provided. Connections can be: screw connections, pin connections or press connections. Non-detachable connections can be: Welded connections, soldered connections, adhesive connections, riveted connections, press connections or shrink connections. In an advantageous embodiment, the ramming profile and the connecting profile are fixed to each other in the area of the two supporting walls with screw connections in a positive or non-positive manner.
Es gibt Ausführungsformen, bei denen das Rammprofil mit einem Verbindungsprofil aus einem Metallwerkstoff verbunden ist, wobei die dem Boden zugewandte untere Stirnfläche des Verbindungsprofils mit einem Abstand D zum Boden angeordnet ist. Das Verbindungsprofil kann als beschichteter oder unbeschichteter Metallwerkstoff ausgeführt sein. Hierbei kann das Verbindungsprofil auch aus einem Metallwerkstoff gefertigt sein, der für den Boden ungeeignet ist. Zur Vermeidung der Korrosion kann das Verbindungsprofil so angeordnet sein, dass es keinen Kontakt zum Boden aufweist. Die untere Stirnfläche des Verbindungsprofils wird dabei in einem definierten Abstand über dem Boden positioniert und fixiert.There are embodiments in which the ramming profile is connected to a connecting profile made of a metal material, with the bottom face of the connecting profile facing the ground being arranged at a distance D from the ground. The connection profile can be designed as a coated or uncoated metal material. Here, the connection profile can also be made of a metal material that is unsuitable for the floor. To avoid corrosion, the connection profile can be arranged in such a way that it has no contact with the ground. The lower face of the connection profile is positioned and fixed at a defined distance above the floor.
Es gibt Ausführungsformen, bei denen die Tragstruktur ein Solarmodul ist, weiter bevorzugt ein Photovoltaikmodul, das über das Verbindungsprofil mit dem Rammprofil verbunden ist. In einem anderen Anwendungsfall kann die Tragstruktur auch direkt mit dem Rammprofil verbunden sein.There are embodiments in which the supporting structure is a solar module, more preferably a photovoltaic module, which is connected to the ramming profile via the connecting profile. In another application, the support structure can also be connected directly to the ram profile.
Es gibt Ausführungsformen, bei denen die Tragstruktur mit Rammprofilen gegründet wurde, wobei mehrere Rammprofile und Solarmodule als Gründung für eine Solaranlage und/oder einen Solarpark dienen. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Rammprofile ermöglicht es, Solaranlagen oder Solarparks in Regionen aufzustellen, in denen die schwierigen Bodenbeschaffenheiten eine Gründung mit Rammprofilen bislang erschwert haben, beispielsweise in Regionen mit sauren Böden aufgrund der Kontaktkorrosion.There are embodiments in which the support structure was founded with ramming profiles, with several ramming profiles and solar modules serving as the foundation for a solar system and/or a solar park. The use of the ramming profiles according to the invention makes it possible to set up solar systems or solar parks in regions where the difficult soil conditions have hitherto made it difficult to establish a foundation with ramming profiles, for example in regions with acidic soil due to contact corrosion.
Es gibt Ausführungsformen, bei denen die aus dem Boden ragende Länge des Rammprofils einen UV-Schutz umfasst. Das Rammprofil kann aus einem Kunststoff gefertigt sein, der gegenüber UV-Strahlung nur eingeschränkt beständig ist. Durch das Einrammen des Rammprofils in den Boden ergibt sich für den eingerammten Teil des Rammprofils ein natürlicher UV-Schutz. Der Teil des Rammprofils, der zur Kopplung aus dem Boden ragt, kann zusätzlich mit einer partiellen Beschichtung versehen werden, die UV beständig ist. Alternativ kann die UV-Beständigkeit von UV empfindlichen Kunststoffen durch eine Zugabe von Additiven verbessert werden. Beispiele für Additive sind; UV-Stabilisatoren oder eine schwarze Einfärbung.There are embodiments in which the length of the ram profile protruding from the ground includes UV protection. The ramming profile can be made of a plastic that has only limited resistance to UV radiation. Driving the ramming profile into the ground provides natural UV protection for the rammed part of the ramming profile. The part of the ram profile that protrudes from the ground for the coupling can also be partially coated are provided, which is UV resistant. Alternatively, the UV resistance of UV-sensitive plastics can be improved by adding additives. Examples of additives are; UV stabilizers or a black coloring.
Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt
Ein Verhältnis der Wandstärken t1/t2 des Stützstegs (t1) und der Aufnahmeschenkel (t2) in
- C-Profil -
der Stützsteg 12 wird über die Rückenseite des C-Querschnitts gebildet; - U-Profil -
der Stützsteg 12 wird über die Standseite des U-Querschnitts gebildet; und - Omega-Profil -
der Stützsteg 12 wird über eine Dachseite des Omega-Querschnitts gebildet.
- C-section - the
support web 12 is formed across the back side of the C-section; - U-profile - the
support web 12 is formed over the standing side of the U-section; and - Omega profile - the
support web 12 is formed over a roof side of the omega section.
Je nach Anforderung wird der zweite Funktionsquerschnitt 8 als C-Profil, U-Profil, Omega-Profil, oder ein T-Profil ausgeführt. Der Teilbereich des Stützstegs 12 des zweiten Funktionsquerschnitts 8 wird bei den verschiedenen Ausführungsformen analog zum ersten Funktionsquerschnitt 7 gebildet. Bei einem T-Profil wird der Teil des Stützstegs 12 über einen waagrechten Gurt des T-Querschnitts gebildet.Depending on the requirement, the second
Entsprechend dem Anforderungsprofil werden die oben beschriebenen Querschnittsgeometrien des ersten und zweiten Funktionsquerschnitts 7, 8 in unterschiedlicher Weise miteinander kombiniert. Die Tabelle in
Das beschriebene Rammprofil ist nicht nur für die Gründung von Solaranlagen bzw. Solarparks einsetzbar, sondern für jede Art von Gründung mittels Rammprofilen. Weitere Anwendungen sind; Überdachungen, Carports, Hallen, Plattformen oder Stege.The ramming profile described can be used not only for the foundation of solar systems or solar parks, but for any type of foundation using ramming profiles. Other applications are; Canopies, carports, halls, platforms or jetties.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Rammprofilram profile
- 22
- Grundkörperbody
- 33
- BodenFloor
- 44
- Längsachselongitudinal axis
- 55
- Tragstruktursupporting structure
- 66
- Querschnittsanordnungcross-sectional arrangement
- 77
- Erster FunktionsquerschnittFirst functional cross section
- 88th
- Zweiter FunktionsquerschnittSecond functional cross section
- 99
- Symmetrieachseaxis of symmetry
- 1010
- Aufnahmeschenkelreceiving leg
- 1111
- Stabilisierungsgurtstabilization strap
- 1212
- Stützstegsupport bar
- 1313
- Führungsschieneguide rail
- 1414
- Wandstärke Aufnahmeschenkel (t2)Wall thickness of the receiving leg (t 2 )
- 1515
- Wandstärke Stützsteg (t1)Wall thickness supporting web (t 1 )
- 1616
- Durchgangsöffnungpassage opening
- 1717
- Kopplungsbereichcoupling area
- 1818
- Verbindungsprofilconnection profile
- 1919
- Verschraubung/Verstiftungscrewing/pinning
- 2020
- Stirnfläche des VerbindungsprofilsFace of the connection profile
- 2121
- Solaranlagesolar system
- 2222
- Solar-/PV-ModulSolar/PV Module
- 2323
- Solarparksolar park
- 2424
- C-ProfilC profile
- 2525
- U-ProfilU profile
- 2626
- I-ProfilI profile
- 2727
- Omega-ProfilOmega profile
- 2828
- Hohlraumcavity
- 2929
- Verstärkungselementreinforcement element
- II
- Flächenträgheitsmomentarea moment of inertia
- WW
- WiderstandsmomentMoment of resistance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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