DE2636973A1

DE2636973A1 - Wartungsfreier stahlmast

Info

Publication number: DE2636973A1
Application number: DE19762636973
Authority: DE
Inventors: Hans Langmatz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-08-17
Filing date: 1976-08-17
Publication date: 1978-02-23

Description

Für moderne Strassenbeleuchtungen und Ampelanlagen, die freistehend eine grosse Höhe aufweisen und häufig durch weit ausladende Ausleger einseitig auf Biegung beansprucht werden, sind aus Festigkeitsgründen Stahlmasten durch solche aus anderen Werkstoffen bisher nicht ersetzbare Es wurde zwar schon vorgeschlagen (D-OS 2 o23 244) Kunststoffmasten herzustellen, deren tragender Teil aus einem Verbund eines Integralschawieß mit einer Metallarmierung besteht, wobei die Armierung mit Öffnungen für den Durchtritt des Schaumstoffes versehen ist und an der Aussenfläche des Mastes ein Überzug aus einem witterungsbeständigen Kunststoffmaterial den Oberflächenschutz gewährleistet. Diese Masten haben sich auch für eine Reihe von Beleuchtungskörpern recht gut bewährt und können wegen ihrer Witterungsbeständigkeit in diesem Bereich die Stahlmasten ersetzen. Sie erfüllen åedoch nicht ohne weiteres die gesetzlichen Anforderungen, die an hohe, freitragende und gegebenenfalls mit einseitigen Auslegern belastete Masten für moderne Beleuchtungskörper und Ampelanlagen gestellt werden.
Für diese Zwecke werden daher immer noch Stahlmasten verwendet, obwohl diese beispielsweise bei konischer Ausführung in der Herstellung sehr teuer sind und überdies eine laufende und wegen der Lohnintensität teure Wartung, insbesondere zur Erneuerung der Aussenanstriche erfordern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Stahlmast zu schaffen, der ohne Einbusse seiner Festigkeit wartungsfrei ist.
Diese Aufgabe löst die Erfindung grundsätzlich dadurch, dass der Stahlmast, der mit auf seine Länge und seinen Umfang so verteilten Durchbrechungen versehen ist, dass sie seine Festigkeit nicht beeinträchtigen, in eine Schicht aus Strukturschaummaterial eingebettet wird, die wiederum nadi aussen hin ein dünnwandiges Rohr aus einem gegen Witterungseinflüsse und w-strahiuRg widerstandsfähigen Thermoplast, vorzugsweise einem Polyearbonat, umgibt.
Nachdem auf diese Weise der eigentliche, tragende Stahlmast allseitig von Kunststoffmaterial umhüllt ist, ist er gegen Witterungs- und Umwelteinflüsse geschützt und bedarf keiner weiteren Wartung Es entfällt damit auch die Oberflächenbehandlung durch Putzen, Schleifen, Entrosten, Grundieren und Auftragen mehrerer FarbanstricheO Das Mastrohr kann vielmehr mit den unbearbeiteten Schweissnähten und auch mit leicht angerosteter Oberfläche eingeschäumt werden, wodurch die kostspielige Vorbehandlung entfällt.
Darüber hinaus lassen sich auch konische Masten in besonders einfacher und billiger Weise herstellen, indem nämlich eine Anzahl Rohrabschnitte unterschiedlichen Durchmessers miteinander verschweisst werden, so dass ein stuSenförmiger Stahlmast entsteht. Die stufenlos konisch verlaufende Aussenfläche wird dann durch das Kunststoffrohr gebildet, das, weil es aus-einem Thermoplast besteht, beispielsweise durch Aufblasen in einer Hohlform konisch verformt werden kann. Eine unterschiedliche Wandstärke dieses Rohres als Folge der konischen Verformung ist dabei von geringer Bedeutung, weil ja nicht das Kunststoff-, sondern das Stahlrohr für die Stabilität des Mastes massgebend ist0 Gegebenenfalls ist es aber auch möglich, bei der Herstellung des Kunststoffrohres, beispielsweise durch Extrudieren, eine zunächst unterschiedliche Wandstärke zu erzeugen, so dass nach dem Aufweiten zu einem konischen Rohr das letztere eine gleichmässige Wandstärke aufweist.
Die erfindungsgemässen Masten weisen bei Verwendung der genannten hochwertigen Polycarbonate eine hervorragend glatte und völlig licht- und wSterungsbeständige Oberfläche auf, die auch durch die in Kraftfahrzeugabgasen vorhandenen chemischen Emissionsstoffe nicht angegriffen wird0 Nachdem das Kunststoffrohr durchgehend eingefärbt sein kann, führen auch kleine mechanische Oberflächenverletzungen, z.B. Kratzer, zu keiner stärkeren Beeinträchtigung des Aussehens und haben insbesondere keinerlei Auswirkungen auf die Le- bensdauer des Mastes, Durch Einbettung des Stahlrohres in Strukturschaummaterial wird nicht nur eine elektrische Vollschutzisolation erreicht, sondern durch die stark wärmeisolierende Wirkung, beispielsweise des Polyurethanschaumes, auch die bei Stahlmasten so gefürchtete Schwitswasserbildung im Mastinnern verhindert.
Darüber hinaus gleicht das Schaumstoffmaterial auf Grund seiner elastischen Eigenschaften die um eine Zehnerpotenz voneinander abweichenden Wärmedehnungskoeffizienten zwischen Stahl und Kunst soff. aus und ermöglicht so eine Verbindung des Kunststoffaussenrohres mit dem tragenden Stahlrohr.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und anhand dieser nachfolgend näher beschrieben.
Der in der Zeichnung im Querschnitt dgrgestellte Teilmast besteht aus einem tragenden Stahlrohr 1, das aus mehreren miteinander verschweissten Rohrabschnitten 2, 3, 4, 5 zusammengesetzt ist. Das Rohr 1 weist Bohrungen 6 auf und ist in ein Strukturschaummaterial, beispielsweise aus Polyurethanschaum 7 eingebettet. Die Aussenfläche des Mastes bildet ein Rohr 8 aus einem Thermoplast, beispielsweise einem Polycarbonat, das beim dargestellten Beispiel aus drei Abschnitten 9, 10 und 11 besteht, wobei der untere Abschnitt 9 zylindrisch und der obere 10 konisch ist, während der dritte Abschnitt 11 in Form eines stark konischen Kumpelüberganges die beiden Abschnitte 9 und 10 verbindet.
Die Herstellung des erfindungsgemässen wartungsfreien Stahlmastes erfolgt vorzugsweise folgendermassen: Zunächst werden in getrennten Arbeitsgängen das Rohr 1 des eigentlichen Stahlmastes und das die Aussenfläche abgebende Kunststoffrohr 8 hergestellt. Dabei kann das Rohr 1, wie dargestellt, aus mehreren Rohrabschnitten unterschiedlichen Durchmessers zusammengesetzt werden.
Ein plattenförmiger Mastfuss 12 mit Löchern 13 kann dabei an das untere Ende des Rohres 1 angeschweisst sein0 Auch eine Öffnung 14 für das Einbringen der Schalt- und Verteilerelemente wird vorzugsweise schon vorbereitend in dem Stahlrohr 1 vorgesehen.
Das Kunststoffrohr 8 kann, wie erwähnt, durch Extrudieren erzeugt und, sofern es sich um einen zylindrischen Mast handelt, direkt verwenit werden, wobei im unteren Teil eine Öffnung 15 ausgeschnitten wird, die der Öffnung 14 im Stahlmast entspricht, jedoch aus später noch erläuterten Gründen etwas kleinere Dimensionen hat.
Handelt es sich um einen konischen Mast, so kann das nitrudierte Kunststoffrohr, wie bereits erwähnt, in eine entsprechende Hohlform eingesetzt und dort mit Hilfe eines gasförmigen, gegebenenfalls erhitzten Mediums (zOBO Wasserdampf) zu einer konischen Form aufgeweitet werden0 Selbstverständlich lZsst sich nach dieser Methode auch eine abgestufte Mastform erzeugen, etwa wie in der Zeichnung dargestellt, d.h. das Kunststoffrohr kann bei entsprechender Hohlform so ausgeweitet werden, dass ein Nast mit zylindrischem Rohrabschnitt 9, konischem Rohrabschnitt 10 und dazwischenliegendem stark konischen Abschnitt 11 entsteht Andererseits kann natürlich ein solches Kunststoffrohr auch dadurch gebildet werden, dass die Abschnitte 9, 10 und 11 getrennt hergestellt sind und miteinander verbunden, beispielsweise verschweisst oder verklebt werden0 Die beiden getrennt gefertigten Rohre 1 und 8 werden nun zusammen mit einem zentralen, zylindrischen oder konischen Formkern in eine Schäumvorrichtung eingesetzt, die an beiden Enden geschlossen wird. Danach wird diese Vorrichtung mit einer vorgegebenen Menge der miteinander reagierenden Komponenten des Schaumsoffes, beispielsweise eines Polyurethanschaumes, beschickt, der dabei aufschäumt und den Zwischenraum zwischen der Innenfläche des Rohres 8 und der Aussenfläche des zentras len Formkerns ausfüllt. Dabei kann das aufschäumende Material durch die Öffnungen 6 im Rohr 1 hindurchtreten, so dass dieses vollkommen vom Schaumstoff umhüllt wird.
Sofern der Mast mit einer durchgehenden Öffnung 16 für das Einbringen von Schaltelementen versehen sein soll, wird in das Rohr 8 ein der Öffnung 15 entsprechender Kasten eingesetzt und eingeschäumt, dessen Wånde mit allseitigem Spiel durch die Öffnung 14 im Stahlrohr hindurchgehen und der innen auf dem Formkern aufsitzt. Dabei werden die Ränder der Öffnung 14 beim Schäumvorgang vom Strukturschaum umschlossen und die Vollisolation des Stahlrohres erreicht, In ähnlicher Weise können durch entsprechende Einrichtungen eventuell vorhandene Platten eines Mastfusses 12 unter Aussparung der Löcher 13 eingeschäumt werden.
Obwohl der erfindungsgemässe Mast sich wegen seines stabilen Stahlaufbaus besonders für hohe, freitragende und gegebenenfalls durch Ausleger einseitig belastete Masten für moderne Strassenbeleuchtungen und Ampelanlagen eignet, lässt er sich grundsätzlich natürlich auch für kleine Beleuchtungskörper und ähnliche Anwendungsgebiete einsetzen, wobei die verhältnismässig einfache Herstellung und die hervorragende Witterungsbeständigkeit im Vordergrund stehen.
Beugszeichenaufstellung 1 Stahlrohr 2 Rohrabschnitt 3 Rohrabschnitt 4 Rohrabschnitt 5 Rohrabschnitt 6 Bohrungen 7 PU-Schaum 8 Rohr 9 Rohrabschnitt 10 Rohrabschnitt 11 Rohrabschnitt 12 Mastfuss 13 Loch 14 Öffnung 15 Öffnung L e e r s e i t e

Claims

WartungsSreier Stahlmast Patentansprüche 1. Wartungsfreier Stahlmast, insbesondere für moderne Strassenbeleuchtwigs- und Ampelanlagen mit gegebenenfalls einseitiger Biegebeanspruchung des freitragenden Masters, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das auf seine Länge und seinen Umfang mit Durch brechungen (6) versehene Stahlrohr (1) allseitig in ein Strukturschaummaterial, beispielsweise aus Polyurethanschaum (7), eingebettet ist, wobei die Aussenfläche des Mastes von einem dünnwandigen Rohr aus einem Thermoplast, vorzugsweise einem Polycarbonat, gebildet wird.
2. Mast nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass in seinem unteren Bereich eine Öffnung (16) für das Einbringen von Schaltelementen vorgesehen ist.
3. Mast nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass das Stahlrohr (1) aus mehreren Rohrabschnitten (2 bis 5) unterschiedlichen Durchmessers zusammengesetzt ist.
4. Verfahren zur Herstellung eines Mastes nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , dass zunächst ein Stahlrohr (1) und ein Kunststoffrohr (8) in getrennten Arbeitsgängen hergestellt und dann zusammen mit einem Formkern in eine Vorrichtung eingesetzt werden, in welcher der Zwischenraum zwischen der Innenwand des Rohres (8) und der Oberfläche des Pormkernes unter allseitiger Umhüllung des Stahlrohres (1) ausgeschäumt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass das Aussenrohr (8) durch Extrusion hergestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e -k e n II z e i c h n e t , dass das extrudierte Eunststoffrohr in einer entsprechenden Form unter Einwirkung eines gasförmigen Mediums, z.B. Wasserdampf, unter Anwendung von Hitze und Druck der gewünschten Aussenkontur des Mastes entsprechend aufgeweitet wird0 70 Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass das Stahlrohr (1) aus mehreren Rohrabschnitten (2 bis 5) unterschiedlichen Durchmessers zusammengeschweisst wird0 80 Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass sowohl das Rohr (8) als auch das Stahlrohr (1) zunächst mit Öffnungen (14, 15) versehen werden, wobei die Öffnung (14) grösser ist als die Öffnung (15), und vor dem Ausschäumen in die Öffnung (14) ein ihr angepasster, bis zum Formkern reichender Kasten eingesetzt wird, der mit allseitigem Spiel die Öffnung (14) durchsetzt, so dass die Ränder dieser Öffnung allseitig vom Schaumstoff umgeben werden0