Ungvari, Stefan (Ahornweg 7 Kirchehrenbach, D-91356, DE)
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, D-80503, DE)
| 1. | Vorrichtung zur Einoder Überleitung von Kräften und/oder Biegemomenten in den Stab (2) eines Stabtragwerkes (l), g e k e n n z e i c h n e t d u r c h wenigstens eine der Form des Stabquerschnittes angepaßte, biegesteife Manschette (4, 5,10,13,14,19,2527) aus Metall, welche über den Stab (2) stülpbar und unter Zwischenlage einer Haftbrücke (9) kraftschlüssig am Stab (2) befestigbar ist, wobei die Man schette am äußeren Umfang wenigstens ein Anschlußmittel (6, 7,12,17,18,21,22,23) enthält, an dem die Kräfte und/oder Biegemomente einleitbar sind. |
| 2. | Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Manschette (4,5,10,13, 14,19,2527) als gechlossener Lastaufnahmering (8,20) ausgebildet ist. |
| 3. | Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Anschlußmittel ein oder mehrere Anschlußbleche (6,7,12,17,18 ; 23) für den An schluß von Zugund/oder Abspannseilen vorgesehen sind. |
| 4. | Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Anschlußmittel ein oder mehrere, aus Metallprofilen (21) gebildete Anschlußteile (17, 18) für den direkten Anschluss eines Lastkörpers (15) vorge sehen sind. |
| 5. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Manschet te (13,14) am Umfang versetzt zwei Anschlußmittel (17,18) für getrennte Lastkörper (15) und/oder Tragbzw. Spannseile enthält. |
| 6. | Mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgerüstetes Stabtragwerk, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß wenigstens zwei am Stab (2) überein ander angeordnete Manschetten (13,14,2527) vorgesehen sind, die mittels eines längs des Stabes (2) verlaufenden Verbindungselements (16,30) miteinander verbunden und so Träger eines gemeinsamen Lastkörpers (3,15) sind. |
| 7. | Mit einer Vorrichtung nach Anspruch 6 ausgerüstetes Stab tragwerk, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß am äußeren Umfang der Manschetten (2527) Verbindungs bolzen (28) befestigt sind, die mit vorzugsweise als Langloch (29) ausgeführten Öffnungen im Verbindungselement (30) zusam menwirken. |
| 8. | Mit einer Vorrichtung nach Anspruch 7 ausgerüstetes Stab tragwerk, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verbindungselement (30) als Erdungsleitung ausgebil det ist. |
| 9. | Mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgerüstetes Stabtragwerk, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß es einen konisch ausgebilden Stab (2) umfaßt. |
Unter Stabtragwerk wird im Sinne der Statik eine Anordnung von einem oder mehreren statisch miteinander gekoppelten Stä- ben verstanden, an denen diverse Lastkörper oder Trag-bzw.
Spannseile befestigt sind. Stabtragwerke können demnach ein- zelne Maste umfassen, wie man sie in Freileitungs-und Fahr- leitungsanlagen einsetzt, oder auch ganze Rahmentragwerke, wie man sie beispielsweise beim Bau von Fabrikhallen verwen- det. Die Stabtragwerke können in Metall-oder Strahlbe- tonbauweise ausgefthrt sein. Lastkörper können z. B. Ausleger oder Radspanner sein, wie man sie in Oberleitungsanlagen zur Halterung und Abspannung der Fahrdrähte und Tragseile ein- setzt. Lastkörper können auch Fahrbahnleuchten oder ähnliche Körper sein, die von Masten getragen werden. Die vorgenannten Trag-oder Spannseile werden nicht nur zur Abspannung der Fahrdrähte und Tragseile eingesetzt, sie können auch zur Rückverankerung z. B. bei der Lastübertragung in einen Rück- anker vorgesehen werden. Ebenso können sie zur Aufhängung bzw. Abspannung z. B. der erwähnten Fahrbahnleuchten einge- setzt werden.
Um die bei solchen Stabtragwerken, insbesondere bei solchen für Hochleistungsoberleitungen, auftretenden (Zug-) Kräfte und/oder Biegemomente in einen Stab bzw. Mast einzuleiten bzw. in einen Rückanker zu übertragen, bedurfte es bisher re- lativ aufwendiger Schraub-und Schweißkonstruktionen aus Win- kelprofilteilen. Diese wurden an Spannbändern oder an im Mast
einbetonierten Gewindebuchsen befestigt. Solche Kon- struktionen sind, da sie spezielle Adapter bzw. Winkelprofile benötigen, vergleichsweise aufwendig. Weitere Nachteile sind, daß die Gewindebuchsen im Mast nur Punktlasten aufnehmen bzw. übertragen. Spannbänder, wie z. B. nach DE-U-9 100 863, wirken bezüglich der Kraftübertragung wie Zugseile und können des- halb die Kräfte nur linienförmig in den Mast einleiten.
Aus der DE-PS 26 13 152 ist ein Betonmast für Hochspannungs- leitungen bekannt, an dem mehrere Stahlbetonkonsolen überein- ander angeordnet sind. Die Konsolen sind mit Stahlbewehrungen versehene Betonfertigteile, welche auf den Betonmast aufge- setzt und in bei Betontraversen bekannter Weise auf dem Be- tonmast aufbetoniert werden. An den Enden der Konsolen befin- den sich mit der Stahlbewehrung verschweißte Blechplatten mit angeschweißten Befestigungsbolzen, an denen Isolatoren ange- schraubt werden können.
Über die Befestigungsbolzen der Stahlbetonkonsolen können die Kräfte nur punktförmig ein-bzw. übergeleitet werden. Das Do- kument vermittelt keine Anregung für das Ein-oder Überleiten von Kräften und/oder Biegemomenten an beliebiger Stelle auf der gesamten Außenfläche einer über den Stab eines Stabtrag- werkes gestülpten Manschette.
Aus DE-GM 1 960 474 ist, wie in dem zuvor erwähnten Dokument, ein Betonmast mit mehreren aufgesetzten Stahlbetontraversen bekannt. Angestrebtes Ziel dieser Neuerung ist, insbesondere die Montage der Traversen am Betonmast zu vereinfachen. Hier- zu wird vorgeschlagen, zwischen der Offnungswandung der auf den Betonmast aufgesteckten Traverse und dem konisch ausge- bildeten Betonmast eine Schicht aus Kunststoff, Bitumen o. dgl. vorzusehen. Mit dieser Schicht sollen sich Fertigungsto- leranzen der Flächen der beiden miteinander zu verbindenden Teile ausgleichen lassen. Die Schicht kann aus einem in der freien Atmosphäre erhärtbaren Klebstoff bestehen.
Die US-PS 2 693 255 beschreibt eine Vorrichtung zur Halterung von drehbaren Antennenmasten wie sie üblicherweise für Anten- nen zum Empfang von TV-oder Kurzwellenprogrammen vorgesehen sind. In dem Patent geht es hauptsächlich darum, die Halte- rung so auszubilden, daß das Drehlager weitgehend gegen Ein- dringen von Regenwasser oder anderen Witterungseinflüssen ge- schützt ist. Die Vorrichtung besteht hierzu aus einem Veran- kerungsring der mittels Spannseilen ortsfest am Aufstellungs- ort der Antenne befestigt wird, und einem am Verankerungsring drehbar gehalterten, ebenfalls ringförmigen Aufnahmeteil für den Antennenmast. Der Antennenmast wird mittels mehrerer am Umfang angeordneter Klemmschrauben am Aufnahmeteil befestigt.
Die Halterung des Aufnahmeteils am Verankerungsring ist rei- bungsfrei bzw. reibungsarm ausgeführt. Zu diesem Zweck sind entsprechende Rollenlager oder ähnliche antifriction means' vorgesehen.
Aus DE-296 22 637 U1 ist schließlich eine Montagehilfe zum Aus-bzw. Umrüsten von bodenbeabstandeten Vorrichtungen, ins- besondere von Transformatoren an Gitter-, Beton-oder Holzma- sten bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art und ein damit ausgerüstetes Stab- tragwerk dahingehend zu verbessern, daß eine optimale Verbin- dung zwischen Stab und Last bzw. Lastträger geschaffen wird, die eine höhere Belastbarkeit zuläßt und die es ermöglicht, Kräfte und/oder Biegemomente in beliebiger Größe und Richtung in den Stab ein-bzw. überleiten zu können. Die Vorrichtung soll außerdem kostengünstiger herzustellen und einfacher zu montieren sein.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch ge- löst, daß eine dem Stabquerschnitt angepaßte, biegesteife Manschette aus Metall vorgesehen ist, welche über den Stab
stülpbar und unter Zwischenlage einer Haftbrücke kraftschlüs- sig an dem Stab befestigbar ist, wobei die Manschette am äu- ßeren Umfang wenigstens ein Anschlußmittel enthält, an dem die Kräfte-und/oder Biegemomente einleitbar sind.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Lasten bzw.
Kräfte auf direktem Weg über die Anschlußknoten in die Man- schette und in den Stab eingeleitet. Da die biegesteife Man- schette mit dem Stab schubfest verbunden ist, bilden beide in statischer Hinsicht einen Verbundquerschnitt. Dieser kann entlang der Umfangslinie an jeder beliebigen Stelle tuber an- geschweißte oder aufgeklebte Anschlußbleche oder Profile alle auftretenden Kräfte, sogar Biegemomente aus Abspannungen, Verankerungen, Nachspanneinrichtungen, Konsolen oder derglei- chen, sicher aufnehmen.
Die biegesteife Manschette ist vorteilhafterweise einteilig ausgeführt, wobei sie gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung aus einem geschlossenen Metallring gebildet ist.
Die Anschlußmittel an den Anschlußknoten können den Gegeben- heiten entsprechend angepaßt sein, d. h. für den Anschluß von Zug-oder Abspannseilen können an der Manschette entsprechen- de Anschlußbleche befestigt sein. Zur Anlenkung einer Nach- spanneinrichtung kann die Manschette auch mit einem [-Profil versehen werden. Die Manschette kann vorteilhafterweise gleichsam auch für den Anschluß von Erdungsleitungen dienen.
Zu diesem Zweck sind am äußeren Umfang der Manschetten Ver- bindungsbolzen vorgesehen, die mit vorzugsweise als Langloch ausgeführten Offnungen in der Erdungsleitung zusammenwirken.
Die zwischen der Manschette und dem Stab bzw. Mast vorgesehe- ne Haftbrücke dient einerseits zum Ausgleich von eventuellen Toleranzen und andererseits zur Sicherstellung einer defi- nierten Kraftübertragung zwischen Stab bzw. Mast und Man- schette. Der Kraft-und Formschluß kann so optimiert und eine schubfeste Verbundfuge hergestellt werden. Als Haftbrücke kommen geeignete Kleber oder Vergußmörtel in Frage.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschrei- bung mehrerer Ausführungsbeispiele. Es zeigen : Figur 1 eine erste Ausführungsform eines Stabtragwerkes mit einem konischen Stab in Seitenansicht für den Anschluß eines Schwenkauslegers, Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 1, Figur 3 eine zweite Ausführungsform eines Stabtragwerkes für den Anschluß von Seilen und Rückankern, Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 3, Figur 5 eine dritte Ausführungsform eines Stabtragwerkes zur Halterung von Nachspanneinrichtungen, Figur 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Figur 5, Figur 7 eine vierte Ausführungsform eines Stabtragwerkes ebenfalls zur Halterung von Nachspanneinrichtungen, Figur 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Figur 7, Figuren 9 und 10 Einzelheiten der AnschluBmittel an der Man- schette gemäB Figuren 7 und 8 in Front-und Seitenansicht, Figur 11 eine fünfte Ausführungsform eines Stabtragwerkes mit einem Erdungssystem, Figur 12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII in Figur 11, Figur 13 ein Detail aus Figur 11.
Die Figur 1 zeigt in einer schematisierten Darstellung und in Seitenansicht einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform
eines Stabtragwerkes. Das Stabtragwerk 1 umfaßt einen konisch gestalteten, im Querschnitt runden Stab 2, an dem ein Schwenkausleger 3 zur Halterung nicht näher erläuterter Fahr- drähte und Tragseile einer Oberleitungsanlage gehaltert ist.
Der Stab 2 kann z. B. ein Betonmast sein. Die Halterung des Schwenkauslegers 3 am Stab 2 erfolgt mittels zweier Manschet- ten 4,5, die an nicht näher bezeichneten Knotenpunkten An- schlußelemente in Form von angeschweißten Anschlußblechen 6, 7 aufweisen. Die Manschetten 4,5 sind aus biegesteifen, ge- schlossenen Stahlringen 8 gebildet, die eine Wandstärke von etwa 5 bis 8 mm und-bei den üblichen Mastdurchmessern von etwa 200 bis 500 mm-eine Bauhöhe von 60 bis 200 mm aufwei- sen.
Um eine schubfeste Verbundfuge und damit eine optimierte Kraftübertragung von den Manschetten 4,5 auf den Stab 2 zu bekommen, ist der Zwischenraum zwischen Stab und innerem Um- fang der Stahlringe 8 mit einer Haftbrücke 9 in Form z. B ei- nes Klebstoffes oder Zement-oder Kunststoffmörtels ausge- füllt.
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Ausführungsform eines Stab- tragwerkes mit nur einer Manschette 10, die vorzugsweise für den Anschluß von Spannseilen oder Rückankerseilen dient und zu diesem Zweck zwei an der Manschette 10 angeschweißte An- schlußbleche 12 enthält. Auch bei dieser Variante ist zwi- schen dem konischen Stab 2 und der Manschette 10 eine Haft- brücke 9 vorgesehen. Die beschriebene Ausführungsform kann auch zum Tragen bzw. Abspannen von Fahrbahnleuchten vorge- sehen werden.
Der Verlauf der Seile ist in den Figuren durch mit Pfeil ver- sehenene Linien angedeutet, wobei die Abkürzungen RS = Rückankerseil TS = Tragseil und FD = Fahrdraht bedeuten.
Die Figuren 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform eines Stab- tragwerkes, bei der am Stab 2 mit Hilfe von zwei beabstandet übereinander angeordneten Manschetten 13,14 nebeneinander zwei Radspanner zum Spannen bzw. Nachspannen eines Fahrdrah- tes und eines Tragseiles gehaltert sind. Der besseren Über- sicht wegen ist in der Figur 5 nur einer, mit 15 bezeichnet, dargestellt. Die Radspanner werden durch Bolzen 16 an den beiden Manschetten 13,14 gehaltert. Wie aus Figur 6 er- sichtlich, sind am Umfang der Manschetten je zwei versetzt angeordnete Anschlußbleche 17,18 befestigt, die zum Einhän- gen der Radspannerachse 16 oder Rückankerseile entsprechende Bohrungen aufweisen.
Die Figuren 7 bis 10 zeigen eine Ausführungsform die eben- falls zur Halterung von zwei Radspannern dient, wobei im Ge- gensatz zu der zuvor erläuterten Ausführung, die beiden Rad- spanner nur von einer einzigen Manschette 19 getragen werden.
An einem geschlossenen Lastaufnahmering 20 sind einerseits zwei [-Profile 21 mit angeschweißten Stirnblechen 22 und an- dererseits zwei Anschlußbleche 23 zum Befestigen von Rückan- kerseilen befestigt. Die Stirnbleche 22 sind mit entspre- chenden Bohrungen zur Aufnahme der Radspannerachse 24 verse- hen.
Die Figuren 11 bis 13 zeigen eine Ausführungsform, bei der anstelle der bisher bei solchen Stabtragwerken verwendeten, relativ aufwendigen Innenerdung eine außen entlang des Stabes bzw. Mastes verlegte Erdungsleitung vorgesehen ist. Sowohl die zur Halterung des Auslegers 3 vorgesehenen Manschetten 25,26 als auch eine weitere Manschette 27 dienen gleichsam zur Halterung einer Erdungsleitung 30. Zu diesem Zweck sind, wie aus den Figuren 12 und 13 hervorgeht, an den Lastaufnah- meringen der Manschetten 25,26,27 Gewindebolzen 28 befe- stigt, die durch vorzugsweise als Langloch ausgebildete Off- nungen 29 in der als Flachbandleitung ausgebildeten Erdungs- leitung 30 greifen. Die Befestigung der Erdungsleitung 30 er-
folgt sodann als übliche Schraubverbindung. Für den Erdungs- anschluß an der mit 31 angedeuteten Fahrschiene enthält der Lastaufnahmering der untersten Manschette 27 ein angeschweiß- tes Knotenblech 32.
Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des mit einer solchen Vorrichtung ausgerüsteten Stabtragwerkes sind, daß an jeder beliebigen Stelle des Stabtragwerkes durch ein dem Querschnitt des Stabes bzw. Mastes angepaßte Man- schette nicht nur auftretende Zug-und Druckkräfte, sondern auch Biegemomente optimal in den Stab eingeleitet werden kön- nen. Dadurch, daß direkt an die Manschette Anschlußbleche ge- schweißt sind, können die sonst üblicherweise vorgesehenen, mittels Gewindebuchsen und Schrauben am Stab bzw. Mast befe- stigbaren Gelenkböcke zur Aufnahme beispielsweise eines Schwenkauslegers eingespart werden. Durch Anschluß der Rad- spanner direkt an die Manschette entfallen die relativ auf- wendigen Schraub-und Schweißkonstruktionen aus Winkelprofil- teilen. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß sich die Manschetten mit Anschlußknoten komplett in einer Werkstatt vorfertigen lassen, so daß vor Ort an der Montagestelle keine diesbezüglichen Arbeiten mehr anfallen. Einsparungen bis zu 50 % der Mastkosten und Vereinfachungen ergeben sich auch bei der Herstellung der Masten, weil die eingangs erwähnten, in den Stäben bzw. Masten eingearbeiteten Gewindebuchsen zur Be- festigung der Anbauteile und für Erdungsanschlüsse sowie die Erdungsstäbe innen entfallen können. Das Außenerdungssystem hat außerdem den Vorteil, daß es nicht nur kostengünstiger ist, sondern daß auch die Qualität der Erdungsanschlüsse au- ßen auf einfache Weise überprüft werden kann.
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß alternativ zu den dargestellten Ausführungsformen, bei denen als Manschette ein geschlossener Lastaufnahmering, vorzugsweise in Form eines Stahlringes, zur Anwendung kommt, es auch denkbar und im Rah- men der Erfindung liegt, den Lastaufnahmering einteilig, je- doch geschlitzt auszuführen und mit entsprechenden Verbin-
dungselementen am Stab zu befestigen. Die Montage ist in bei- den Fällen vergleichsweise einfach, da die komplette Man- schette nur über den Stab bzw. Mast gestülpt zu werden braucht. Denkbar ist aber auch eine zweiteilige Ausführungs- form mit jeweils zwei Verbindungselementen am Stab. Auch hin- sichtlich der Gestaltung der Stäbe sind verschiedene Va- rianten denkbar. So können anstelle der üblicherweise ver- wendeten Betonmaste auch Metallkonstruktionen verwendet wer- den. Anstelle der beschriebenen konischen Stäbe können auch zylindrische Stäbe eingesetzt werden. Auch hinsichtlich der Stabquerschnitte sind unterschiedliche Formen denkbar.