EP4083351A2

EP4083351A2 - Verlängerbarer sowie veränderbarer erdnagel

Info

Publication number: EP4083351A2
Application number: EP22000115.0A
Authority: EP
Inventors: Manfred Wenzel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2022-04-29
Publication date: 2022-11-02
Also published as: EP4083351A3; DE202021001611U1

Abstract

Verlängerbaren Erdnagel, weicher folgendes umfasst:einen Schaft umfassend mindesten einem Schaftelement, wobei der Schaft ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst; ein an dem ersten Ende des Schafts verbundenen Kopfelement; und eine an dem zweiten Ende des Schafts verbundene Spitze. Der Verlängerbare Erdnagel ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement mittels Befestigungsmittel an dem ersten Ende des Schafts lösbar verbunden ist, und/oder die Spitze mittels zweite Befestigungsmittel an dem zweiten Ende des Schafts lösbar verbunden ist.

Description

Die folgende Erfindung betrifft Erdnägel und insbesondere Erdnägel die verlängerbar und veränderbar sind.
Mit Erdnägeln ist es möglich, Objekte auf dem Boden gegen äußere Einflüsse (z.B. Naturgewalten) zu befestigen, welche sonst ein Betonfundament benötigen würden. Ein Betonfundament hat jedoch den Nachteil, dass es eine dauerhafte Lösung wäre und nur mit schweren Geräten und viel Aufwand wieder entfernt werden kann.
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. ein Zelt.
Erdnägel sind im Stand der Technik auch bekannt, weisen jedoch unterschiedliche Nachteile auf.
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 entsprechend 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 Erdnagel eingeschlagen werden kann. Außerdem sind lange Erdnägel sehr schwer und unhandlich - sowohl beim Transport als auch beim Einbau.
Des Weiteren wird der Durchmesser der Erdnägel des Standes der Technik größer, umso länger der Erdnagel wird - was ebenfalls einen erhöhten Montageaufwand nach sich zieht. Oftmals werden große Maschinen und Geräte benötigt, um die Erdnägel des Standes der Technik (oder auch Schraubfundamente) im Boden zu versenken.
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.
Die Aufgabe wird durch ein verlängerbaren und veränderbaren Erdnagel gemäß Anspruch 1 zumindest teilweise gelöst. Ausführungsformen des Erdnagels sind Teil der Unteransprüche.
Entsprechend stellt die vorliegende Erfindung einen verlängerbaren Erdnagel bereit, welches folgendes umfasst:

einen Schaft umfassend mindestens einem Schaftelement, wobei derSchaft ein erstes Ende und
ein zweites Ende aufweist; ein an dem ersten Ende des Schafts verbundenem Kopfelement; und
eine an dem zweiten Ende des Schafts verbundene Spitze. Der verlängerbare Erdnagel ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement mittels Befestigungsmittel an dem ersten Ende des Schafts lösbar verbunden ist, und/oder die Spitze mittels Befestigungsmittel an dem zweiten Ende des Schafts lösbar (bzw. eingeschränkt lösbar) verbunden ist.

Umfasst der Schaft ein einzelnes Schaftelement, so kann das Kopfelement und/oder die Spitze an diesem Schaftelement mittels der Befestigungsmittel lösbar befestigt bzw. lösbar verbunden werden, so dass ein Erdnagel mit im Wesentlichen der Länge des Schaftelements gebildet werden kann.
Bei mehreren Schaftelementen können diese untereinander beliebig mit Befestigungsmitteln verbunden werden, um einen Schaft beliebiger Länge zu erhalten. Umfasst der Schaft mehrere Schaftelemente, so ist die Länge des Schafts und im Wesentlichen die Länge des Erdnagels durch die Gesamtlänge der Schaftelemente gegeben. An dem ersten Ende des resultierenden Schafts ist gemäß der vorliegenden Erfindung das Kopfelement mittels Befestigungsmittel lösbar verbunden und/oder an dem zweiten Ende des resultierenden Schafts ist die Spitze mittels Befestigungsmitteln lösbar (bzw. eingeschränkt lösbar) verbunden.
Ist nur das Kopfelement lösbar an das erste Ende des Schafts verbunden, so kann die Spitze an das zweite Ende des Schafts angeschmiedet, gedreht, geschnitten, verpresst bzw. aufgeschrumpft sein.
Die lösbare Verbindung des Kopfelements und/oder der Spitze an dem Schaft, gemäß der vorliegenden Erfindung, hat den technischen Vorteil, dass es möglich ist, in Abhängigkeit der Anzahl und der Länge der Schaftelemente die der Schaft umfasst, einen beliebig langen Erdnagel bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung hat weiterhin den vorteilhaften Effekt, dass durch die lösbare Verbindung des Kopfelements und/oder der Spitze weitere Schaftelemente an einem bestehenden Schaft hinzugefügt werden können, um somit den Erdnagel je nach Bedarf zu verlängern.
Ferner ermöglicht die vorliegende Erfindung einen leichten Transport des Erdnagels, da dieser durch die lösbare Verbindung in seinen Einzelteilen zerlegt werden kann.
Durch eine Verlängerung der Erdnägel kann eine sehr hohe Stabilität erzielt werden, wodurch auf nahezu allen Untergründen etwas befestigt werden kann.
Daraus ergibt sich ein sehr weites Einsatzspektrum wie zum Beispiel bei Carports, Überdachungen, Gartenhäuschen, Mülltonnenschuppen, Zelte, Fahrradständer, Parkbänke, Mülleimer, Schilder, Absperrungen, Zäune, E-Ladestationen, Tanksäulen, Parkscheinautomaten, Laternenmasten und ähnliches.
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.
Oftmals reicht die Festigkeit im Boden nicht aus, dass der vorhandene und verwendete Erdnagel zum Beispiel nicht lang genug ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, durch das Verbinden mittels Befestigungsmittel eines weiteren Schaftelements an den Schaft bzw. an das Schaftelement des Schafts des verwendeten Erdnagels, zu verlängern. Diese Länge (d.h. die Länge des hinzugefügten Schaftelements) kann dann z.B. mit einem Vorschlaghammerweiter in den Boden getrieben werden, ohne den schon eingesenkten Erdnagel entfernen zu müssen, wie es im Stand der Technik hingegen üblich ist.
Da nur die Länge des hinzugefügten Schaftelements in den Boden getrieben werden muss, kann somit auf schwere Maschinen verzichtet werden. 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.
Durch die modulare Bauweise des verlängerbaren Erdnagels kann somit je nach Bodenbegebenheit kurzfristig reagiert werden und die Länge des Erdnagels beliebig im Laufe der Arbeit erweitert werden.
Durch den erfindungsgemäßen Erdnagel kann nicht nur die Länge des Erdnagels variiert werden, sondern auch der Durchmesser beliebig gewählt werden. Durch eine Standardlänge des Erdnagels (z.B. 1m) 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.
Weist der Schaft mehrere Schaftelemente auf, können diese einzelnen Elemente unterschiedliche Oberflächen aufweisen.
Beim Verwenden des erfindungsgemäßen modularen Erdnagels, kann mittels Zugprobe ermittelt werden, ob der Erdnagel tief genug im Boden versenkt wurde, oder ob er mittels eines weiteren Schaftelements verlängert werden und weiter eingetrieben werden muss. Zugversuche haben zum Beispiel ergeben, dass bei einer Erdnagellänge von einem Meter die Haltekraft bei ca. 500 kg (ca. 5kN) 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 ausreichend. Nach der Verlängerung auf einen drei Meter langen Erdnagel war bereits eine Haltekraft von ca. 1800 kg (ca. 18kN) erreicht worden.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Spitze an dem zweiten Ende des Schafts angedreht oder geschmiedet werden (oder auch durch schräg schneiden erzeugt werden). 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.
Vorteil des modularen Aufbaus dieses verlängerbaren Erdnagels und insbesondere der lösbaren Verbindung der Spitze an dem zweiten Ende des Schafts 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 einfacherzu durchtrennen (schlankerer Keilwinkel, gehärtet). Des Weiteren ist es eine kostengünstige Möglichkeit zu herkömmlichen Erdnägeln, da nur die Spitze (und nicht der ganze Erdnagel) gehärtet werden muss bzw. aus einem hochwertigeren Material gefertigt werden kann.
Ein Schaftelement, des aus mindestens einem Schaftelement bestehenden Erdnagels, kann eine Standardlänge von 1m aufweisen. Die Standardlänge von 1m 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 1m einhalten, sondern kann je nach Bedarf auch kürzer oder länger sein, so dass die Länge des verlängerbaren Erdnagels feiner justiert werden kann.
Die unterschiedlichen Schaftelemente können entsprechend auch Längen von 30cm bis 100 cm oder auch 110 bis 150 cm aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Schaft aus einem Rohr oder aus Vollmaterial hergestellt werden. Die Schaftelemente, die der Schaft umfasst, können entsprechend auch aus Rund- , Vierkant-, Sechskant-, Mehrkant-Material oder Betonstahl (Baustahl) etc. hergestellt werden.
Die Verlängerung des Erdnagels, also die Verbindung des Kopfes, der Spitze und/oder 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, Kleber, verbinden durch verpressen oder schrumpfen (z.B. bei der Spitze) oder ähnliche Befestigungsmittel, umfasst.
Die Befestigungsmittel die zur lösbaren Befestigung des Kopfelements und/oder der mehreren Schaftelementen und/oder der Spitze verwendet werden, können zu einander unterschiedlich sein. So kann beispielsweise das Kopfelement mittels Gewindestifte und die Schaftelemente mittels Gewindezapfen verbunden werden.
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 das Kopfelement ein Gewindestift mit Sechskantmutter, eine Sechskantschraube, eine Zylinderschraube mit innensechskant oder eine Ringschraubesein, welche an dem ersten Ende des Schafts 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 das Kopfelement 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.
Alle Einzelteile dieser Erfindung können aus hochwertigen Materialien gefertigt werden und können nachträglich oxidiert/gehärtet werden, was eine Korrosion der Einzelteile verhindert. Der Vorteil von oxidieren/härten gegenüber verzinken ist, dass Oxidieren/Härten widerstandsfähiger ist. Verzinkte Erdnägel können an der Stelle eines Kratzers bereits anfangen zu korrodieren. Eine oxidierte/gehärtete Oberfläche ist jedoch sehr unempfindlich. Unabhängig der Vorteile von Oxidieren/Härten können die Einzelteile jedoch trotzdem verzinkt oder anders beschichtet werden. Auch unbehandelt können die Einzelteile zum Einsatz kommen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen.

Figur 1a zeigt eine Explosionsansicht eines beispielhaften erfindungsgemäßen verlängerbaren Erdnagel.
Figur 1b zeigt eine Explosionsansicht des Erdnagels aus Figur 1a, welche mit einem zusätzlichen Schaftelement verlängert worden ist.
Figur 2 zeigt eine Schematische Ansicht eines Erdnagels mit unterschiedlicher Anzahl an Schaftelemente.
Figur 3 zeigt mögliche Befestigungsmittel zur Befestigung der Schaftelementen der Erfindung.
Figur 4 zeigt verschiedene Arten der Spitzen und deren Anbringung an einem Schaft auf.
Figur 5 zeigt mögliche Spitzenformen für den erfindungsgemäßen Erdnagel.
Figur 6 zeigt einige der möglichen Kopfelemente für den erfindungsgemäßen Erdnagel.

Wie aus Figur 1a ersichtlich weist der erfindungsgemäße Erdnagel in diesem Beispiel ein Kopfelement 1, welches als Sechskantschraube ausgeführt ist, ein einzelnes Schaftelement 3 als Schaft mit einer Länge L und eine anschraubbare zentrische Spitze 4 auf.
Der Erdnagel aus Figur 1a und insbesondere das Kopfelement 1 des Erdnagels weist in dieser Beispielhaften Ausführungsform eine Unterlegscheibe 2 auf.
Der Erdnagel aus Figur 1b , entspricht dem Erdnagel aus Figur 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 Schaft weist entsprechend im Wesentlichen eine Länge von zwei L auf.
Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Erdnagels, besteht somit die Möglichkeit einen ersten Erdnagel mit einer gewissen Länge, wie beispielsweise den Erdnagel aus Figur 1a 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, das Kopfelement des Erdnagels aus Figur 1a abmontiert werden, und der Schaft mittels der Verbindung eines zusätzlichen Schaftetements 6 verlängert werden, um somit ein Erdnagel wie in Figur 1b zu erhalten. Dieser kann dann um die Länge des zusätzlichen Schaftelements 6 in den Boden eingetrieben werden. Dies wird wiederholt, bis die gewünschte und benötigte Bodentiefe erreicht wird.
Figur 2 zeigt einen beispielhaften Erdnagel mit einem Schaftelement der Länge L; einen beispielhaften Erdnagel mit zwei Schaftelementen 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
Figur 3 zeigt beispielhafte Befestigungsmittel zur Befestigung der unterschiedlichen Schaftelemente. Wie aus der Figur 3 ersichtlich können bei rohrartigen Schäften, Gewindestifte und/oder Bol- , zen und Stifte verwendet werden. Bei Schäften die aus Vollmaterial bestehen, wäre zusätzlich auch die Verwendung eines angedrehten Zapfens möglich.
Figur 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 aufgeschraubte Spitzen verwendet.
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.
Einige Längen der Spitzen sind anhand einer zentrisch gedrehten Spitze bildhaft in Figur 5 dargestellt. Die Länge S bzw. der Keilwinkel α können speziell dem Anwendungsfall angepasst werden.
Figur 6 zeigt einige der möglichen Kopfelementarten für den erfindungsgemäßen Erdnagel. Beispiel dafür von links nach rechts wären Sechskantmutter, Sechskantschraube, Zylinderschraube oder eine Ringschaube. In allen Beispielen aus Figur 6 ist noch eine Unterlegscheibe zwischen Kopfelement und erstes Ende des Schafts angeordnet.

Bezugszeichenliste

1-: Kopfelement
2 -: Unterlegscheibe
3 -: Schaftelement
4 -: Spitze
5 -: Zylinderstift
6 -: weiteres Schaftelement
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 Zapfens

Claims

Verlängerbarer Erdnagel umfassend:
einen Schaft umfassend mindesten einen Schaftelement (3, 6), wobei der Schaft ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst;

ein an dem ersten Ende des Schafts verbundenen Kopfelement (1); und

eine an dem zweiten Ende des Schafts verbundene Spitze (4)

dadurch gekennzeichnet, dass

das Kopfelement (1) mittels Befestigungsmittel an dem ersten Ende des Schafts lösbar verbunden ist,

und/oder

die Spitze (4) mittels Befestigungsmittel an dem zweiten Ende des Schafts lösbar verbunden ist.
Verlängerbarer Erdnagel gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft mehreren miteinander mittels Befestigungsmittel (5) lösbar verbundenen Schaftelemente (3, 6) umfasst.
Verlängerbarer Erdnagel gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Spitze (4) an dem zweiten Ende des Schafts geschmiedet, schraubverbunden, aufgepresst oder aufgeschrumpft ist.
Verlängerbare Erdnagel gemäß einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (4) zentrisch oder nicht zentrisch an dem zweiten Ende des Schafts verbunden ist.
Verlängerbarer Erdnagel gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Befestigungsmittel (5) aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche Gewindestifte, Bolzen und Stifte, Schraubelemente, Kleber oder ähnliches umfasst.
Verlängerbarer Erdnagel gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaftelemente (3,6) unterschiedliche Längen aufweisen.
Verlängerbarer Erdnagel gemäß einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement (1), der Schaft und die Spitze (4) oxidiert sind.
Verlängerbare Erdnagel gemäß einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft, ein Rohrelement ist oder aus Vollmaterial besteht.
Verlängerbarer Erdnagel gemäß Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft Rund-, Vierkant-, Sechskant-, Mehrkant-Material oder Betonstahl (Baustahl) ist.
Verlängerbarer Erdnagel gemäß einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement (1) ein Gewindestift mit Sechskantmutter, eine Sechskantschraube, eine Zylinderschraube mit Innensechskant oder eine Ringschraube aufweist.
Verlängerbarer Erdnagel gemäß einer der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement (1), Ösen, Platten, Flansche oder der Gleichen aufweist.
Verlängerbarer Erdnagel gemäß Anspruch 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaftelemente (3, 6) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.