DE2213640C3 - Hohlmast, bestehend aus einem rohrförmigen Metatlkern und einer mindestens äußeren Kunststoffbeschichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hohlmast, bestehend aus einem rohrförmigen Metallkern und einer mindestens äußeren Kunststoffbeschichtung, bei dem der Metallkern aus mittels einer Schweißnaht miteinander verbundenen Kernrohren unterschiedlichen Durchmessers zusammengesetzt ist.

Hohlmasten dieser Art werden z. B. für die Anbringung von Leuchten, Verkehrszeichen, Hinweisschildern u. dgl. in bestimmter Höhe über Flur verwendet, wobei häufig der Kern aus einem dünnen Stahlrohr mindestens an der Außenfläche mit einem Kunststoff beschichtet, meist aber in diesen ganz eingebettet ist. Bei einer dc\ orzugten Ausführungsform ist einem Rohmast aus hartem Kunststoffschaum ein dünner, rohrförmiger Stahlkern eingebettet, und ein Rohmast aus Schaumstoff mit einem Mantel aus außen glattem, porenfreien, eingefärbtem Kunststoff überzogen. Derartige Masten werden vereinfacht meist »Kunststoffmasten« genannt.

Die Außenkontur der meisten derartigen Masten bedingt, daß der Metallkern eine oder mehrere Unterbrechungen aufweist, durch die auch der bei der Beanspruchung auftretende Kraftfluß unterbrochen wird. Solche Unterbrechungen finden sich z. B. dort, wo der Mast an seinem unteren, flur- oder erdseitigen Ende zu Befestigungszwecken mit «einer Flanschplatte versehen ist oder dann, wenn er aus zylindrischen oder konischen Teilen verschiedenen Durchmessers besteht, die in der Regel auch eine Einbettung von rohrförmigen Metallkernen verschiedener Durchmesser bedingen.

An den Obergangsstellen, z. B. vom Mastende zum Befestigungsflansch oder von einem Kernabschnitt eines Durchmessers zum Abschnitt anderer Durchmesser, befinden sich Schweißnähte, mit denen der eine Teil am anderen befestigt ist

Sogenannte Kunststoffmasten haben sich an sich sehr gut bewährt gerade weil sie bei den in der Praxis oft vorkommenden Stoßbeanspruchungen das beanspruchende Objekt z. B. ein Kraftfahrzeug, meist weniger stark als reine Stahlmasten in Mitleidenschaft ziehen. Dennoch hat die Praxis gezeigt, daß bei derartigen Beanspruchungen im ungünstigsten Fall eine Trennung der Abschnitte längs der Schweißnähten oder in einem Querschnitt dicht oberhalb oder unterhalb derselben eintreten kann. In diesem Fall wird nicht nur der Metaltkemi, sondern auch der übrige Querschnitt völlig getrennt, mit der Folge, daß bei starken Stoßen der abgetrennte Teil, der entweder der ganze Mast (z. B.

bei Abriß im Flanschbereich) oder ein Teil derselben (bei Abriß an einer anderen Stelle) sein kann, meterweit durch die Luft geschleudert wird und Lebewesen und Suchen gefährdet.

Durch die US-PS 3 349 531 ist es bekannt, an einer beispielsweise Verkehrszeichen oder Parkuhren tragenden Säule eine sogenannte Sollbruchstelle in Form einer ringförmigen Einschnürung im Metallrohr anzubringen und den Abschnitt oberhalb der Sollbruchstelle mit dem unterhalb derselben durch einen in der Achse des Mastes liegenden Anker verbinden. Dieser Anker ist in zwei senkrecht zur Achse liegenden Platten oder Scheiben geführt, von denen eine zum Abschnitt ober halb und eine zum Abschnitt unterhalb der Sollbruchstelle gehört. Er ist außerdem länger als der Abstand der Platten oder Scheiben, so daß bei einem z. B. durch ein Anfahren der Säule entstehenden Bruch längs der Sollbruchstelle der Anker nicht auch reißt, sondern vielmehr den abgebrochenen oberen Teil der Säule festhält, auch wenn er sich dabei verbiegt und die Säule sich schräg stellt. Auf diese Weise wird zwar verhindert das sich Teile der Säule lösen und Verkehrsteilnehmer gefährden, aber andererseits kann durch die Sollbruchstelle auch bei nur leichteren Stoßbelastungen ein Bruch mit der an sich unnötigen Folge des Zwanges zum Austausch der Säule hervorgerufen werden. Außerdem müssen in derartigen Masten und Säulen nieist elektrische Leitungen und zwar häufig in großer Zahl untergebracht werden. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn der Mast eine Vielzahl von Leuchten trägt oder wenn durch ihn, am Anfang einer Kette stehend, zahlreiche Leitungen für andere Masten durchgeschleift werden. Die Führungsplatten- oder -scheiben für den Anker und dieser selbst beanspruchen dann zu viel Raum und behindern die Leitungsführung. Schließlich ist es gerade bei mit Kunststoff beschichteten und vor allem innen und außen beschichteten Masten mit einem verhältnismäßig dünnen Metallkern schwierig, eine Sollbruchstelle anzubringen. Zwar sind bei Masten, deren Metallkerne aus Abschnitten zusammengesetzt sind, oft die Schweißverbindungen bruchgefährdete Stellen, aber die Praxis zeigt das auch oberhalb und unterhalb dieser Verbindungen bei Stoßbeanspruchungen Trennungen auftreten. Die Sollbruchstelle müßte

dann oberhalb oder unterhalb der Schweißverbindungen im Metallkern liegen und sich außerdem mindestens in der äußeren Kunststoffbeschichtung abzeichnen.

Da es sich also bei den erläuterten und einen Mastbruch möglicherweise hervorrufenden Kollisionsfällen einerseits um nur bei Zusamment.effen besonders ungünstiger Umstände eintretende Sonderfälle handelt, deren Gefährlichkeit nicht in der Häufigkeit, sondern im Falle ihres Eintretens in der möglicherweise lebensgefährlichen Wirkung besteht und denen nicht durch Querschnittsverstärkungen begegnet werden soll, die die Zerlegung eines Hohlmastes in mehrere Teile überhaupt verhindern, und andererseits querschnittsschwächende Sollbruchstellen die Bruchanfälligkeit erst hervorrufen können und die übrigen beschriebenen Nachteile aufweisen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kunststoffmast zu schaffen, der im Falle heftigerer stoßartiger Beanspruchung und aus dieser resultierenden Trennung in einzelne Abschnitte, deren ;c Entfernung verhindert, ohne den Mastinnenraum zu verringern oder zu blockieren.

Dies wird gemäß der Erfindung bei einem Hohlmast der im ersten Absatz geschilderten Art dadurch erreicht, daß zusätzlich zu der Schweißverbindung der Kernrohre an mindestens einer Stelle ein elastisch dehnbares, mn seinen Enden an je einem Kernrohr befestigtes Verbindungselement vorgesehen ist.

Hierdurch erleidet der Metallkern keine Schwächung und die glatte Innen- und Außenbeschichtung wird nicht unterbrochen.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Pasentansprüche 2 bis 5.

Von der Erfindung sind in den Zeichnungen zwei, keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebende Ausführungsbeispiele dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in stark verkleinertem Maßstab die Seitenansicht eines Hohlmastes,

Fig. 2 den unteren Teil eines Mastes nach Fig. 1, mit Einzelheiten der Erfindung, halb in der Ansicht und halb im Vertikalschnitt,

F i g. 3 einen Teil des aus Rohrabschnitten zusammengesetzten Metallkerns einer Ausführungsform nach F i g. 2.

Fig.4 einen Teilschnitt durch eine «.rfindungsgemäße Ausführungsvariante.

Die F i g. 1 stellt einen viel verwendeten, im wesentlichen aus zwei zylindrischen Abschnitten verschiedener Durchmesser aufgebauten Masttyp dar. Der Hohlmast 1 ist aus den beiden zylindrischen Hauptteilen 2 und 3 zusammengesetzt. Der Hauptteil 3 größeren Durchmessers, in dem sich auch eine öffnung t für den Einbau elektrischer Geräte, z. B. Anschluß- und Sicherungselemente, befindet, endet in einem Befestigungsflansch 5. Mit dem Flansch 5 wird der Mast auf einem Sockel befestigt.

Der in F i g. 1 dargestellte Mast gibt jedoch nur einen der von der Erfindung erfaßten Masttyp wieder. So kann z. B. der Mast an sich auch durchgehend konisch ausgebildet und mit einem Befestigungsflansch versehen sein, oder aus zwei oder mehr zylindrischen Abschnitten bestehen, die an Stelle des Flansches 5 bodenseitig in einem Erdrohr enden, oder der Mast kann schließlich auch aus zylindrischen und konischen Abschnitten zusammengesetzt sein. In jedem Fall aber ist in Kunststoff ein Metallrohr als Kern eingebettet, und an jeder Übergangsstelle von einem Durchmesser zu einem anderen Durchmesser, der nicht so gering ist, daß er allein durch den äußeren Kunststoffmantel erzeugt werden kann, also z. B. am Obergang 6 zwischen den Hauptteilen 2 und 3 nach F i g. 1 oder am Übergang vom Mast zum Befestigungsflansch 5, sind auch durcn Schweißnähte miteinander verbundene Metallteile verschiedenen Durchmessers vorhanden. In diesen Übergängen nun führt in der Schweißnaht oder den Schweißnähten oder in Zonen in der Nähe dieser Schweißnähte eine stoßweise Beanspruchung beim Zusammentreffen besonders ungünstiger Umstände möglicherweise zu einer gewaltsamen Trennung mit der Gefahr, daß der abgetrennte Teil weggeschleudert wird.

F i g. 2 zeigt den Hauptteil 3 mit Flansch 5 und Übergang 6 zum Hauptteil 2 in einem gegenüber F i g. 1 vergrößerten Maßstab, halb in der Seitenansicht und halb im Schnitt Man erkennt, daß der Hauptteil 2 ein dünnes Kernrohr 7 und der Hauptteil 3 ein entsprechendes Kernrohr 8 enthält, das entsprechend dem größeren Gesamtdurchmesser dieses Hauptteils dicker als das Rohr 7 sein kann. Das Kernrohr 8 ist mit zwei Schweißnähten am Befesligungsflansch 5 befestigt. Es weist außerdem am Übergang 6 eine konische Einziehung 9 auf, deren Ende geringsten Durchmessers mit dem Kernrohr 7 durch eine Ringschweißnaht verbunden ist.

Die Kernrohre 7 und 8 sind gemeinsam in Schaumstoff eingebettet, wobei im allgemeinen die Schicht 10' dünner als die Innenschicht 10 ist. Auf den so entstandenen Rohmast ist ein Mantel aus einem glatten, porenfreien Kunststoff gezogen, der bei dem dargestellten Beispiel aus den rohrförmigen Mantelstücken U und 12 sowie aus dem Konusringstück 13 zusammengesetzt ist.

Erfindungsgemäß liegen in dem mit Schaumstoff ausgefüllten Raum zwischen dem Konusringstück 13 und der Einziehung 9 des Kernrohres 8 mindestens zwei, zweckmäßig aber vier aus Metall bestehende, zu einer größeren Länge als im eingebauten Zustand elastisch dehnbare, bandförmige Verbindungselemente, z. B. Flacheisen 14 oder Flachstähle, deren eines Ende 15 jeweils an der Außenfläche der Einziehung 9 und deren anderes Ende 16 innen an dem Kernrohr 7 befestigt, z. B. angeschweißt ist, und das zwischen diesen Enden in dem mit Schaumstoff aufgefüllten Raum 17 mindestens einen Bogen 18 als Dehnungsreserve bildet.

Bei dem dargestellten Beispiel erfolgt die Befestigung des Endes 16 des Flacheisens 14 an der Innenfläche des Kernrohres 7. Zu diesem Zweck weist das Kernrohr 7 eine der Breite des Flacheisens 14 etwa entsprechende Ausnehmung 19 auf sowie in geeigneter Höhe zwei oder mehrere im Abst&nd übereinanderliegende Bohrungen 20, 21. An der Schmalseite der nach F i g. 3 zweckmäßig abgerundeten Ausnehmung und in den Bohrungen 20 und 21 kann dann das Flacheisen durch Schweißung befestigt werden. Hierzu zeigt F i g. 3 eine Ansicht der zusammengefügten Enden der Kernrohre 7 und 8 vor dem Einschäumen in der Form.

F i g. 4 zeigt an einem Teilschnitt, daß eine gegenüber der Ausführungsform nach F i g. 2 und 3 größere Dehnungsreserve dadurch erzielt werden kann, daß der im Raum 17 liegende Abschnitt des dem Flacheisen 14 nach den F i g. 2 und 3 entsprechenden Flacheisens 22 schlangenförmig in mehreren Bögen 23,24 gelegt wird.

Falls der Querschnitt der Schaumstoffumhüllung des Kernrohres 7 dies bezüglich der Dicke der Außenschicht zuläßt, kann das Ende 16 des Flacheisens 14 bzw. 22 auch in einer der Befestigung des Endes 15

entsprechenden Weise auf der Außenfläche des Kernrohres 7 erfolgen.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist ferner für den Fall, daß der Hohlmast mit einem Befestigungsflansch 5 ausgerüstet ist, dieser mit dem Kernrohr 8 zusätzlich zu der durch die Schweißnähte 25 erzielten Verbindung durch zu einer' größeren Länge als im eingebauten Zustand elastisch dehnbaren Flacheisen 26 oder Eisenbänder mit dem Kernrohr 8 verbunden. Diese sind an der Innenfläche 27 des Befestigungsflansches 5 mit ihrem einen Ende 28 und mit ihrem anderen Ende 29 innen am Kernrohr 8 angeschweißt. Zwischen den Enden 28 und 29 befinden sich ein oder mehrere den Bögen 18 bzw. 23 und 24 entsprechende Bögen 30, die, je nach dem dort zur Verfugung stehenden Platz, die dargestellte Lage aufweisen können oder auch so gebogen sein können, daß sich der oder die Bögen 30 innerhalb des Kernrohres befinden.

An Stelle von Flacheisen als elastisch dehnbare Verbindungselemente können z. B. auch Streckmetallstreifen, Metallgewebebänder od. dgl. eingesetzt werden.

Im Falle einer Durchtrennung des Mastquerschnittes z. B. in den Bereichen zwischen den Enden 15 und 16 oder 28 und 29 der Verbindungselemente werden diese sich strecken und dabei die dem abgetrennten Mastteil mitgeteilte Bewegungsenergie zum größten Teil aufzehren, d. h. die Verbindung der beiden getrennten Mastteile aufrechterhalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hohlmast, bestehend aus einem rohrförmigen Metallkern und einer mindestens äußeren Kunststoffbeschichtung, bei dem der Metallkern aus mittels einer Schweißnaht miteinander verbundenen Kernrohren unterschiedlichen Durchmessers zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche zu der Schweißverbindung der Kernrohre (7, 8) an mindestens einer Stelle ein elastisch dehnbares, mit seinen Enden an je einem Kernrohr (7 bzw. 8) befestigtes Verbindungselement vorgesehen ist.

2. Hohlmast mit einem konischen Obergang zwischen zwei zylindrischen Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers nachAnsprurhl,dadurch gekennzeichnet, dsO die elastisch dehnbaren Verbindungselemente mit ihrem einen Ende (15) an der Außenfläche des Kernrohres (8) größeren Durchmessers und mit ihrem anderen Ende (16) an der Innenfläche des Kernrohres (7) geringeren Durchmessers, der an der Stelle des Durchtritts der Verbindungselemente eine Ausnehmung (19) aufweist befestigt und in Schaumstoff eingebettet sind.

3. Hohlmast mit einem mit dem flur- oder erdseitigen Kernrohr verbundenen Befestigungsflansch nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch dehnbaren Verbindungselemente mit ihrem einen Ende (28) an der Innenfläche (27) des Flansches (5) und mit ihrem anderen Ende (29) an der Innenfläche des Kernrohres (8) befestigt sind.

4. Hohlmast nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch dehnbaren Verbindungselemente zwischen ihren Enden als eine oder mehrere Bögen (18,23, 24,30) aufweisende Flacheisen (14,22,26) ausgebildet sind.

5. Hohlmast nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch dehn baren Verbindungselemente aus Streckmetall oder einem Metallgewebe bestehen.