WO2013135276A1 - Vorrichtung zum prüfen der stabilität eines mastes - Google Patents

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WO2013135276A1
WO2013135276A1 PCT/EP2012/054417 EP2012054417W WO2013135276A1 WO 2013135276 A1 WO2013135276 A1 WO 2013135276A1 EP 2012054417 W EP2012054417 W EP 2012054417W WO 2013135276 A1 WO2013135276 A1 WO 2013135276A1
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mast
frame
force
extension arm
sensor
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PCT/EP2012/054417
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English (en)
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Inventor
Christa Reiners
Original Assignee
Christa Reiners
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0041—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress
    • G01M5/005—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress by means of external apparatus, e.g. test benches or portable test systems
    • G01M5/0058—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress by means of external apparatus, e.g. test benches or portable test systems of elongated objects, e.g. pipes, masts, towers or railways

Definitions

  • the invention relates to a device for testing the stability of a mast, which is anchored standing in the ground, with a frame which has substantially the shape of a right triangle in the side view, wherein the frame a traction means for bracing a lower part of the frame against a Foot of the mast and a pressure means for introducing a force into the mast comprises.
  • Masts are used for many purposes e.g. used in the public sector to attach lights, traffic lights, signs and / or ropes to it. So that the masts pose no danger to persons and property, they must be stable, that is, they must be stable and the material must have the necessary strength. The stability of the masts must be regularly checked so that any time-consuming defects such as corrosion or embrittlement can be safely excluded.
  • EP 638 794 B4 describes a small excavator with the aid of which a test load is introduced into a mast. The corresponding deflections of the mast are determined.
  • the excavator is expensive, difficult and expensive to transport. If necessary, he destroys terrain.
  • a generic device for testing the stability of a mast which has a frame with a triangular cross section in the side view. At an upper end of the frame, a pressure means for introducing a force is arranged in the mast; Furthermore, a traction means for clamping a lower part of the frame is mounted against a foot of the mast.
  • DE 195 40 319 C1 discloses a generic device for testing the stability of a mast, in which a base part runs approximately parallel to the ground. At a first end of the base part, a pivoting leg is articulated so that it extends upward. Diagonally between a region of the base part assigned to a second end and an upper region of the pivoting leg, a hydraulic cylinder is arranged such that an angle between the pivoting leg and the base part is changeable and force can be introduced into the mast via the upper end of the pivoting leg. For this purpose, the second end of the base part is braced against the mast.
  • This known device has the disadvantage that the introduction of the force into the mast is not always readily possible, for example when an obstacle that can not be removed, such as a railing or a guide rail, Plank is located between the mast and the pivot leg, or if the mast has a much thicker foot, which then has a relatively large step to the actual mast.
  • the pivot leg can then not be pivoted so that the force can be initiated because it abuts against the foot ß. Then makeshift constructions are necessary, which are not without risk.
  • sensors For detection of a deflection of the mast due to the action of force different sensors such as e.g. special cameras that detect a laser beam, or vibration sensors known.
  • An evaluation of data transmitted by at least one sensor takes place by means of a computer and a program installed thereon.
  • the object of the invention is to provide a device for testing the stability of a mast, with which it is possible to perform the test easily and without auxiliary structures of such masts, their direct accessibility with the known device by an obstacle or by a foot with a Compared to the actual mast body very large extent is prevented.
  • the advantages of the generic devices should be preserved.
  • an extension arm is fixed with its lower end such that it can be locked in a plane parallel to a main surface of the frame and pivotable in pivoted positions and that the pressure means at an upper end of the Extension arm is attached.
  • a length of the extension arm is in this case dimensioned so that on the one hand the test load can be introduced in the intended height in the mast and on the other hand, a distance between the frame and the mast can be overcome.
  • the frame can be clamped as usual against the Mastfu ß; a possible obstacle, such as a guardrail or a railing, can thus be bridged. That is, a correspondingly extended tensioning belt is guided around the mast base and optionally under or through the obstacle.
  • the frame is supported during bracing against the mast base or against the obstacle. A distance between the mast and the pressure medium is then simply bridged by corresponding pivoting of the extension arm. Temporaries such as spacers are not required, so that they do not fall down during tests on a bridge and therefore can not cause any hazards under the bridge.
  • the actual test of the mast can then be carried out as usual by introducing the force (test load) into the mast and determining the resulting deflections.
  • the preparation of the test Fung is much faster because an adaptation of the frame to the local conditions by placing the temporaries eliminated.
  • Any component which is suitable for introducing the test load into the mast can be used as the pressure means, as a pulling means any component with which the frame can be braced against the mast.
  • a pulling means any component with which the frame can be braced against the mast.
  • power cylinders are used.
  • the extension arm is associated with a power cylinder for pivoting and locking.
  • this allows stepless adaptation to overcome the distance between the mast and the pressure medium and, on the other hand, it facilitates and shortens the time required for this adaptation.
  • the pressure medium is height-adjustable attached to the extension arm. This allows an optimal setting of a height of the force introduction for the respective mast type.
  • the force in two different altitudes in the mast can be introduced.
  • the test load is thus divided.
  • the pressure medium is associated with a beam construction, which points from the pressure medium to the mast and is parallel to this. This way, even masts made of relatively pressure-sensitive material can be tested.
  • (erratic) differences in the mast diameter and / or inhomogeneities, e.g. Flaps are considered in the test.
  • the device comprises sensors for determining the introduced force and a deflection of the mast and means for evaluating signals from the sensors. In this way, stability criteria can be clearly determined.
  • the time profile of the force and / or the deflection can be registered. This makes it easy to detect unusual reactions of the mast.
  • the sensor for determining the deflection comprises at least one light with focused light beam and an electronic camera with translucent ground glass, wherein the ground glass is fixed at a predetermined distance to the electronic camera.
  • a torsion of the mast between the lower and an upper measuring point can be determined with respect to a bending load changing in one direction with the aid of the measuring system.
  • a damaged area, z. As a rust or crack, usually has such a twist of the mast to the episode. If the torsion - above and below the damaged area - is determined and a fault is visible on the mast above the ground level, the position of the lights can eliminate the effect of this error in the measurement result. If, nevertheless, a torsion occurs between measuring points, this is an indication of a hidden error.
  • the sensor for determining the deflection comprises a vibration sensor. This is known as an alternative sensor.
  • the traction means is associated with a force measuring device. As a result, movements of the mast can be registered in the ground.
  • Figure 1 is a perspective side view of a frame with extension arm and Figure 2 is a device with sensors on a mast.
  • a device for checking the stability of a mast 30 comprises a frame 1, sensors and means for evaluation.
  • the frame 1 comprises two stable identical plates 2, which are fastened to each other in parallel by means of spacers 3.
  • the plates 2 are substantially triangular in shape, the triangle being rectangular and approximately isosceles; the acute angle formed with the hypotenuse here are about 40 ° and 50 °.
  • the plates 2 have various recesses 4 of different sizes.
  • the tips of the triangle formed with the hypotenuse are cut off by sections perpendicular to the legs.
  • an extension 5 is formed so that it points in use of the frame 1 approximately parallel to the ground as an extension of the longer leg of the triangle away.
  • the frame 1 is mounted on rollers 6 and therefore movable.
  • the axes of the rollers 6 are arranged so that the longer leg is approximately parallel to the ground and the shorter leg facing upward.
  • a retractable and retractable attached At the one removed from the right angle End of the longer leg 7 is a retractable and retractable attached.
  • height differences can be compensated, as they can arise for example by a curb or sloping ground.
  • the rollers 7 adjacent to the support 7 are relieved, so that they are not damaged by the counterpressure on the test load.
  • a first power cylinder 8 is fixed parallel to the longer leg, which is designed in conjunction with a webbing to brace the frame 1 in its lower region against a mast 30 to be tested.
  • the first power cylinder 8 can be pressurized accordingly by means of a first hand pump.
  • an extension arm 9 is pivotally mounted between the plates 2, wherein a pivot axis is arranged at its lower end perpendicular to the main surfaces of the plates 2.
  • the extension arm 9 is made of two parallel plates, which are fastened to one another with spacers.
  • the extension arm 9 is associated with a second power cylinder 10 as a pressure medium to pivot it.
  • the second power cylinder 10 is articulated for this purpose with its first end to the frame 1 and with its second end to the extension arm 9 and acted upon by a second hand pump according to pressure.
  • a third power cylinder 1 1 is rigidly mounted, which is designed to initiate a largely horizontal or better slightly inclined downward test load in the mast 30.
  • the third power cylinder 1 1 is acted upon by a third hand pump according to pressure.
  • the three hand pumps are attached to a support arm, which is arranged foldable on the frame 1 steep.
  • a single hand pump is arranged, wherein a division of the pressure generated by the hand pump on one of the power cylinder 8, 10, 1 1 takes place by means of a switchable multi-way valve.
  • the stability testing device is associated with at least one sensor and means for evaluating signals from the sensor.
  • the sensor is, for example, an electronic camera 20 which is set up in the vicinity of the mast 30 to be tested.
  • the camera 20 includes a housing in which a CCD image sensor and a ground glass are mounted.
  • On the mast 30 two light sources 21 are releasably attached, each emits a light beam with point-shaped cross-section during operation.
  • the light- rays are directed to the ground glass, which is arranged in the beam path in front of the image sensor with a predetermined distance.
  • sensors are pressure gauges for determining the force exerted by the first power cylinder 8 and the third power cylinder 1 1 forces.
  • the camera 20 and the pressure gauges are connected to an evaluation device such. connect a PC in the form of a laptop.
  • a further camera and / or a vibration sensor can be arranged.
  • the frame 1 In operation, the frame 1 is rolled to the mast 30 to be tested. It is clamped at its right angle associated with the end of the mast 30. For this purpose, a first end of a webbing is hooked into a hook on a piston rod of the first power cylinder 8, the webbing guided around the foot of the mast 30 and a second end of the webbing hooked in the same or another hook.
  • the frame 1 By operating the first hand pump, the frame 1 is pulled against the mast 30 and clamped with a predetermined pressure.
  • the frame If there is an obstacle between the mast 30 and the frame 1, e.g. a railing or guardrail is located, the frame is supported against this obstacle; the webbing is still performed around the foot of the mast 30.
  • an obstacle e.g. a railing or guardrail is located, the frame is supported against this obstacle; the webbing is still performed around the foot of the mast 30.
  • the distortion prevents the frame 1 from being displaced relative to the mast 30, especially during initiation of the test load. Therefore, the test can be carried out repeatably irrespective of the weather and background conditions; this is not always the case with other types of testing devices.
  • the extension arm 9 is pivoted by means of the second power cylinder 10 by appropriate actuation of the second hand pump so far in the direction of the mast 30, that a piston of the third power cylinder 1 1 just does not touch the mast 30 or only very slightly.
  • the camera 20 is set up and the light sources 21 are attached to the mast 30, turned on and aligned so that the light rays strike the screen.
  • the evaluation is started up and the sensors, so the camera 20 and the pressure gauges are connected thereto, so that their signals can be registered and evaluated.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen der Stabilität eines Mastes (30), der stehend im Boden verankert ist, mit einem Rahmengestell (1), das in der Seitenansicht im Wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Dreiecks aufweist, wobei das Rahmengestell (1) ein Zugmittel zum Verspannen eines unteren Teils des Rahmengestells (1) gegen einen Fuß des Mastes (30) und einen Druckmittel (11) zum Einleiten einer Kraft in den Mast (30) umfasst. Die Vorrichtung soll so verbessert werden, dass sie auch dann leicht und sicher zu bedienen ist, wenn sich feste Hindernisse zwischen dem Rahmengestell (1) und dem Mast (30) befinden oder ein Mastfuß mit sehr viel größerem Umfang als der Mast (30) vorhanden ist. Die Verbesserung wird dadurch erreicht, dass an einem oberen Ende des Rahmengestells (1) ein Verlängerungsarm (9) mit seinem unteren Ende derart befestigt ist, dass er in einer Ebene parallel zu einer Hauptfläche des Rahmengestells (1) verschwenkbar und in der verschwenkten Positionen arretierbar ist und dass das Druckmittel (11) an einem oberen Ende des Verlängerungsarms (9) befestigt ist.

Description

Vorrichtung zum Prüfen der Stabilität eines Mastes
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen der Stabilität eines Mastes, der stehend im Boden verankert ist, mit einem Rahmengestell, das in der Seitenansicht im Wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Dreiecks aufweist, wobei das Rahmengestell ein Zugmittel zum Verspannen eines unteren Teils des Rahmengestells gegen einen Fuß des Mastes und ein Druckmittel zum Einleiten einer Kraft in den Mast umfasst.
Mäste werden zu vielen Zwecken z.B. im öffentlichen Bereich eingesetzt, um Leuchten, Lichtsignalanlagen, Schilder und/oder Seile daran zu befestigen. Damit die Mäste keine Gefahr für Personen und Sachen darstellen, müssen sie stabil sein, das heißt, sie müssen standsicher sein und das Material muss die notwendige Festigkeit aufweisen. Die Stabilität der Mäste muss regelmäßig überprüft werden, damit durch Zeiteinfluss möglicherweise auftretende Mängel wie Korrosion oder Versprödung sicher ausgeschlossen werden können.
Vorrichtungen und Verfahren zum Prüfen der Stabilität eines Mastes sind an sich bekannt.
Die EP 638 794 B4 beschreibt einen kleinen Bagger, mit dessen Hilfe eine Prüflast in einen Mast eingeleitet wird. Die entsprechenden Auslenkungen des Mastes werden bestimmt. Der Bagger ist teuer, schwer und aufwendig zu transportieren. Gegebenenfalls zerstört er Gelände.
Aus der EP 1 416 259 A2 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Prüfen der Stabilität eines Mastes bekannt, die ein Rahmengestell mit in der Seitenansicht dreieckigem Quer- schnitt aufweist. An einem oberen Ende des Rahmengestells ist ein Druckmittel zum Einleiten einer Kraft in den Mast angeordnet; weiterhin ist ein Zugmittel zum Verspannen eines unteren Teils des Rahmengestells gegen einen Fu ß des Mastes befestigt.
Die DE 195 40 319 C1 offenbart eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Prüfen der Stabilität eines Mastes, bei der ein Basisteil in etwa parallel zum Boden verläuft. An einem ersten Ende des Basisteils ist ein Schwenkschenkel so angelenkt, dass er sich nach oben erstreckt. Diagonal zwischen einem, einem zweiten Ende zugeordneten, Bereich des Basisteils und einem oberen Bereich des Schwenkschenkels ist ein Hydraulikzylinder so angeordnet, dass ein Winkel zwischen dem Schwenkschenkel und dem Basisteil veränderbar ist und Kraft über das obere Ende des Schwenkschenkels in den Mast einleitbar ist. Hierfür ist das zweite Ende des Basisteils gegen den Mast verspannbar. Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, dass das Einleiten der Kraft in den Mast nicht immer ohne Weiteres möglich ist, z.B., wenn sich ein nicht zu entfernendes Hindernis wie ein Geländer oder eine Leit- planke zwischen dem Mast und dem Schwenkschenkel befindet, oder wenn der Mast einen wesentlich dickeren Fuß aufweist, der dann eine relativ große Stufe zu dem eigentlichen Mast aufweist. Der Schwenkschenkel kann dann nicht so verschwenkt werden, dass die Kraft eingeleitet werden kann, weil er gegen den Fu ß stößt. Es sind dann Behelfskonstruk- tionen erforderlich, die nicht ohne Risiko sind.
Für eine Erfassung einer Auslenkung des Mastes infolge der Krafteinwirkung sind unterschiedliche Sensoren wie z.B. spezielle Kameras, die einen Laserstrahl erfassen, oder Schwingungssensoren bekannt. Eine Auswertung von Daten, die von mindestens einem Sensor übertragen werden, erfolgt mittels eines Rechners und eines darauf installierten Pro- gramms.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Prüfen der Stabilität eines Mastes zu schaffen, mit der es möglich ist, die Prüfung einfach und ohne Hilfskonstruktionen von solchen Masten durchzuführen, deren direkte Erreichbarkeit mit der bekannten Vorrichtung durch ein Hindernis oder durch einen Fuß mit einem im Vergleich zum eigentlichen Mast- körper sehr großen Umfang verhindert ist. Dabei sollen die Vorteile der gattungsgemäßen Vorrichtungen erhalten bleiben.
Die Aufgabe ist dadurch gelöst, dass an einem oberen Ende des Rahmengestells ein Verlängerungsarm mit seinem unteren Ende derart befestigt ist, dass er in einer Ebene parallel zu einer Hauptfläche des Rahmengestells verschwenkbar und in verschwenkten Positionen arretierbar ist und dass das Druckmittel an einem oberen Ende des Verlängerungsarms befestigt ist. Eine Länge des Verlängerungsarms ist hierbei so bemessen, dass einerseits die Prüflast in der vorgesehenen Höhe in den Mast eingeleitet werden und andererseits eine Distanz zwischen dem Rahmengestell und dem Mast überwunden werden kann. Auf diese Weise kann das Rahmengestell wie gewohnt gegen den Mastfu ß verspannt werden; ein mögliches Hindernis, wie eine Leitplanke oder ein Geländer, kann somit überbrückt werden. Das heißt, ein entsprechend verlängerter Spannriemen wird um den Mastfuß und gegebenenfalls unter oder durch das Hindernis geführt. Das Rahmengestell wird beim Verspannen gegen den Mastfuß beziehungsweise gegen das Hindernis abgestützt. Eine Distanz zwischen dem Mast und dem Druckmittel wird dann einfach durch entsprechendes Ver- schwenken des Verlängerungsarms überbrückt. Provisorien wie Distanzstücke sind nicht erforderlich, so dass diese bei Prüfungen auf einer Brücke nicht herunterfallen und daher keine Gefährdungen unter der Brücke hervorrufen können. Die eigentliche Prüfung des Mastes kann dann wie gewohnt durch Einleiten der Kraft (Prüflast) in den Mast und die Bestimmung der daraus resultierenden Auslenkungen erfolgen. Die Vorbereitung der Prü- fung ist wesentlich schneller, weil eine Anpassung des Rahmengestells an die örtlichen Gegebenheiten durch Anordnen der Provisorien entfällt.
Als Druckmittel kommt jedes Bauteil in Frage, das geeignet ist, die Prüfkraft in den Mast einzuleiten, als Zugmittel jedes Bauteil, mit dem das Rahmengestell gegen den Mast ver- spannt werden kann. Bevorzugt werden Kraftzylinder verwendet.
Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist dem Verlängerungsarm ein Kraftzylinder zum Verschwenken und Arretieren zugeordnet. Dies ermöglicht einerseits eine stufenlose Anpassung zur Überwindung der Distanz zwischen dem Mast und dem Druckmittel und anderer- seits erleichtert sowie verkürzt dies den zeitlichen Aufwand für diese Anpassung.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Druckmittel höhenverstellbar an dem Verlängerungsarm befestigt. Dies ermöglicht eine für den jeweiligen Masttyp optimale Einstellung einer Höhe der Krafteinleitung.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Kraft in zwei verschiedenen Höhenlagen in den Mast einleitbar. Die Prüfkraft wird also aufgeteilt. Hierfür ist dem Druckmittel eine Balkenkonstruktion zugeordnet, die von dem Druckmittel zu dem Mast weist und parallel zu diesem ist. So lassen sich auch Mäste aus relativ druckempfindlichem Material prüfen. Andererseits können (sprunghafte) Unterschiede des Mast- Durchmessers und/oder Inhomogenitäten wie z.B. Klappen in der Prüfung berücksichtigt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung Sensoren zum Bestimmen der eingeleiteten Kraft und einer Auslenkung des Mastes sowie Mittel zum Auswerten von Signalen der Sensoren. Hierdurch lassen sich Stabilitätskriterien eindeutig bestimmen.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der zeitliche Verlauf der Kraft und/oder der Auslenkung registrierbar. Hierdurch lassen sich ungewöhnliche Reaktionen des Mastes einfach fest- stellen.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Sensor zum Bestimmen der Auslenkung mindestens eine Leuchte mit gebündeltem Lichtstrahl und eine elektronische Kamera mit trans- luzenter Mattscheibe, wobei die Mattscheibe mit vorbestimmtem Abstand zu der elektronischen Kamera befestigt ist. Hierdurch sind die Bewegungen des Mastes dreidimensional feststellbar und mit geringst möglichem Aufwand registrierbar sowie auswertbar. Die Messwerte und die Auswertung sind sofort verfügbar. Wenn mehr als eine Leuchte eingesetzt und entsprechend platziert wird, ist sicher feststellbar, wo gegebenenfalls eine Schwach- stelle des Mastes ist, z.B. ob diese im Mast selbst oder in seinem Fundament begründet ist. Das System hat sich in der Praxis bestens bewährt.
Eine Torsion des Mastes zwischen der unteren und einer oberen Messstelle kann in Bezug auf eine in einer Richtung sich ändernde Biegelast mit Hilfe des Messsystems bestimmt werden. Eine Schadstelle, z. B. eine Roststelle oder ein Riss, hat in der Regel eine solche Torsion des Mastes zur Folge. Wenn die Torsion - oberhalb und unterhalb der Schadstelle - bestimmt wird und am Mast über der Erdoberkante ein entsprechender Fehler sichtbar ist, kann durch Verlegen der Position der Leuchten die Wirkung dieses Fehlers im Messergebnis eliminiert werden. Wenn dann trotzdem eine Torsion zwischen Messstellen auftritt, ist das ein Hinweis auf einen versteckten Fehler.
Insgesamt genügt in der Regel eine einzige Belastung zur Bestimmung der Standfestigkeit.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Sensor zum Bestimmen der Auslenkung einen Schwingungssensor. Dieser ist als alternativer Sensor bekannt.
In einer weiteren Ausgestaltung ist dem Zugmittel eine Kraftmessvorrichtung zugeordnet. Hierdurch können Bewegungen des Mastes im Boden registriert werden.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung weiter erläutert. Dabei zeigen
Figur 1 eine perspektivische Seitenansicht eines Rahmengestells mit Verlängerungsarm und Figur 2 eine Vorrichtung mit Sensorik an einem Mast.
Wie aus den Figuren ersichtlich umfasst eine Vorrichtung zum Prüfen der Stabilität eines Mastes 30 ein Rahmengestell 1 , Sensoren und Mittel zum Auswerten. Das Rahmengestell 1 umfasst zwei stabile identische Platten 2, die parallel zueinander mittels Distanzstücken 3 aneinander befestigt sind. Die Platten 2 sind im Wesentlichen dreieckförmig, wobei das Dreieck rechwinklig und annähernd gleichschenklig ist; die mit der Hypotenuse gebildeten spitzen Winkel betragen hier ca. 40° und 50°. Zur Gewichtsreduzierung weisen die Platten 2 diverse Aussparungen 4 unterschiedlicher Größe auf. Die mit der Hypotenuse gebildeten Spitzen des Dreiecks sind durch zu den Schenkeln rechtwinklige Schnitte abgeschnitten. Im Bereich des rechten Winkels des Dreiecks ist ein Fortsatz 5 so gebildet, dass er beim Gebrauch des Rahmengestells 1 in etwa parallel zum Boden als Verlängerung des längeren Schenkels von dem Dreieck weg weist.
Das Rahmengestell 1 ist auf Rollen 6 gelagert und daher verfahrbar. Hierbei sind die Achsen der Rollen 6 so angeordnet, dass der längere Schenkel in etwa parallel zum Boden verläuft und der kürzere Schenkel nach oben weist. An dem von dem rechten Winkel entfernten Ende des längeren Schenkels ist eine Stütze 7 ein- und ausfahrbar befestigt. Hierdurch können einerseits Höhenunterschiede ausgeglichen werden, wie sie z.B. durch eine Bordsteinkante oder schrägen Untergrund entstehen können. Andererseits werden während des Prüfvorgangs die der Stütze 7 benachbarten Rollen 6 entlastet, so dass sie durch den Gegendruck auf die Prüfkraft nicht beschädigt werden.
In dem Rahmengestell 1 ist parallel zu dem längeren Schenkel ein erster Kraftzylinder 8 befestigt, der in Verbindung mit einem Gurtband dazu ausgelegt ist, das Rahmengestell 1 in dessen unteren Bereich gegen einen zu prüfenden Mast 30 zu verspannen. Hierfür ist der erste Kraftzylinder 8 mittels einer ersten Handpumpe entsprechend mit Druck beauf- schlagbar.
An dem oberen Ende des kürzeren Schenkels des Rahmengestells 1 ist zwischen den Platten 2 ein Verlängerungsarm 9 schwenkbar gelagert, wobei eine Schwenkachse an seinem unteren Ende senkrecht zu den Hauptflächen der Platten 2 angeordnet ist. Der Verlängerungsarm 9 ist aus zwei parallelen Blechen gefertigt, die mit Distanzstücken anein- ander befestigt sind. Dem Verlängerungsarm 9 ist ein zweiter Kraftzylinder 10 als Druckmittel zugeordnet, um ihn zu verschwenken. Der zweite Kraftzylinder 10 ist hierfür mit seinem ersten Ende an dem Rahmengestell 1 und mit seinem zweiten Ende an dem Verlängerungsarm 9 angelenkt und mittels einer zweiten Handpumpe entsprechend mit Druck beaufschlagbar.
An einem oberen Ende des Verlängerungsarms 9 ist ein dritter Kraftzylinder 1 1 starr befestigt, der dazu ausgelegt ist, eine weitgehend horizontale oder besser eine leicht nach unten geneigte Prüfkraft in den Mast 30 einzuleiten. Der dritte Kraftzylinder 1 1 ist mittels einer dritten Handpumpe entsprechend mit Druck beaufschlagbar.
Die drei Handpumpen sind an einem Tragarm befestigt, der klappbar an dem Rahmen- gesteil 1 angeordnet ist. Alternativ ist nur eine einzige Handpumpe angeordnet, wobei eine Aufteilung des mit der Handpumpe erzeugten Drucks auf einen der Kraftzylinder 8, 10, 1 1 mittels eines umschaltbaren Mehrwegeventils erfolgt.
Der Vorrichtung zum Prüfen der Stabilität sind mindestens ein Sensor und Mittel zum Auswerten von Signalen des Sensors zugeordnet.
Der Sensor ist z.B. eine elektronische Kamera 20, die in der Nähe des zu prüfenden Mastes 30 aufgestellt ist. Die Kamera 20 umfasst ein Gehäuse, in dem ein CCD- Bildsensor und eine Mattscheibe befestigt sind. An dem Mast 30 sind zwei Lichtquellen 21 lösbar befestigt, die jede im Betrieb einen Lichtstrahl mit punktförmigem Querschnitt aussendet. Die Licht- strahlen sind auf die Mattscheibe gerichtet, die im Strahlengang vor dem Bildsensor mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet ist.
Als weitere Sensoren sind Druckmessgeräte zum Bestimmen der von dem ersten Kraftzylinder 8 und dem dritten Kraftzylinder 1 1 ausgeübten Kräfte.
Die Kamera 20 und die Druckmessgeräte sind an eine Auswerteeinrichtung wie z.B. einen PC in Form eines Laptop anschließbar.
Zusätzlich können eine weitere Kamera und/oder ein Schwingungssensor angeordnet sein.
Im Betrieb wird das Rahmengestell 1 an den zu prüfenden Mast 30 gerollt. Es wird an seinem dem rechten Winkel zugeordneten Ende gegen den Mast 30 verspannt. Hierfür wird ein erstes Ende eines Gurtbands in einen Haken an einer Kolbenstange des ersten Kraftzylinders 8 eingehängt, das Gurtband um den Fuß des Mastes 30 geführt und ein zweites Ende des Gurtbands in den selben oder einen weiteren Haken eingehängt. Durch Bedienen der ersten Handpumpe wird das Rahmengestell 1 gegen den Mast 30 gezogen und mit vorbestimmtem Druck verspannt.
Wenn sich zwischen dem Mast 30 und dem Rahmengestell 1 ein Hindernis wie z.B. ein Geländer oder eine Leitplanke befindet, wird das Rahmengestell gegen dieses Hindernis abgestützt; das Gurtband wird trotzdem um den Fuß des Mastes 30 geführt.
Bei glattem oder morastigem Untergrund verhindert das Verspannen, dass das Rahmengestell 1 relativ zu dem Mast 30 verschoben wird, besonders während des Einleitens der Prüfkraft. Daher kann die Prüfung unabhängig von den Witterungs- und Untergrundverhältnissen wiederholbar durchgeführt werden; bei anderen Arten von Vorrichtung zur Prüfung ist dies nicht immer gegeben.
Der Verlängerungsarm 9 wird mit Hilfe des zweiten Kraftzylinders 10 durch entsprechende Betätigung der zweiten Handpumpe so weit in Richtung des Mastes 30 verschwenkt, dass ein Kolben des dritten Kraftzylinders 1 1 den Mast 30 so eben nicht oder nur sehr leicht berührt.
Die Kamera 20 wird aufgestellt und die Lichtquellen 21 werden an dem Mast 30 befestigt, eingeschaltet und so ausgerichtet, dass die Lichtstrahlen auf die Mattscheibe treffen.
Die Auswerteeinrichtung wird hochgefahren und die Sensoren, also die Kamera 20 und die Druckmessgeräte, werden hieran angeschlossen, so dass deren Signale registriert und ausgewertet werden können.
Zur eigentlichen Prüfung der Stabilität des Mastes 30 wird dieser wie bekannt mit der Prüflast beaufschlagt, indem die dritte Handpumpe betätigt und so der Kolben des dritten Kraft- Zylinders 1 1 gegen den Mast 30 gedrückt wird. Hierdurch wird der Mast 30 gebogen und ausgelenkt, was durch die Kamera 20 aufgenommen wird. Die Signale der Sensoren werden registriert und ausgewertet. Gleichzeitig wird der Mast visuell auf ungewöhnliches Verhalten beobachtet. Aufgrund der Auswertung und der Beobachtung wird die Standsicherheit des Mastes 30 eingestuft.
Bezugszeichenliste
I Rahmengestell
2 Platte
3 Distanzstück
4 Aussparung
5 Fortsatz
6 Rolle
7 Stütze
8 erster Kraftzylinder
9 Verlängerungsarm
10 zweiter Kraftzylinder
I I dritter Kraftzylinder
20 Kamera
21 Lichtquelle
30 Mast

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung zum Prüfen der Stabilität eines Mastes (30), der stehend im Boden verankert ist, mit einem Rahmengestell (1 ), das in der Seitenansicht im Wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Dreiecks aufweist, das Rahmengestell (1 ) umfassend
ein Zugmittel (8) zum Verspannen eines unteren Teils des Rahmengestells (1 ) gegen einen Fu ß des Mastes (30) und
ein Druckmittel (1 1 ) zum Einleiten einer Kraft in den Mast (30),
dadurch gekennzeichnet, dass an einem oberen Ende des Rahmengestells (1 ) ein Verlängerungsarm (9) mit seinem unteren Ende derart befestigt ist, dass er in einer Ebene parallel zu einer Hauptfläche des Rahmengestells (1 ) verschwenkbar und in verschwenkten Positionen arretierbar ist und
dass das Druckmittel (1 1 ) an einem oberen Ende des Verlängerungsarms (1 ) befestigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Verlängerungsarm (8) ein Kraftzylinder (10) zum Verschwenken und Arretieren zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmittel (1 1 ) höhenverstellbar an dem Verlängerungsarm (1 ) befestigt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft in zwei verschiedenen Höhenlagen in den Mast (30) einleitbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Sensor zum Bestimmen der eingeleiteten Kraft und mindestens einen Sensor (20) zum Bestimmen einer Auslenkung des Mastes (30) sowie Mittel zum Auswerten von Signalen der Sensoren umfasst.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf der Kraft und/oder der Auslenkung registrierbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor zum Bestimmen der Auslenkung eine elektronische Kamera (20) mit transluzenter Mattscheibe umfasst, auf die mindestens eine Lichtquelle (21 ) mit gebündeltem Lichtstrahl gerichtet ist, wobei die Mattscheibe mit vorbestimmtem Abstand zu einem Bildsensor befestigt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Lichtquellen (21 ), die in der Höhe beabstandet an dem Mast (30) befestigt sind, auf die Kamera (20) gerichtet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor zum Bestimmen der Auslenkung einen Schwingungssensor umfasst.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zugmittel (8) eine Kraftmessvorrichtung zugeordnet ist.
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