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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING A SCREW FOUNDATION FOR SECURING ELEMENTS IN THE GROUND
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/073927
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a screw foundation (12) for securing elements in the ground, in which a cylindrical tube (1) is provided as an initial form and a conical front portion (10) tapering to an insertion tip (9) is then moulded on to the cylindrical tube (1) by means of a non-cutting process, the front portion (10) being provided at least in some regions with a thread-like contour (11) for screwing into the ground. According to the invention, an inner contour (2) for a screwing tool is formed integrally in a rear end (1a) of the tube (1) by flow forming, and the front portion (10) and the thread-like contour (11) are formed exclusively by flow forming.

Inventors:
RUDERT BERND (DE)
HECKER KARL-HEINZ (DE)
POTTGÜTER RALF (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/077904
Publication Date:
April 22, 2021
Filing Date:
October 06, 2020
Export Citation:
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Assignee:
WINKELMANN POWERTRAIN COMPONENTS GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
E04H12/22; B21D22/16; B21D53/24; B21H3/02
Foreign References:
DE102010043785B32012-03-22
FR2301318A11976-09-17
DE102010010603A12011-09-08
DE19836370A12000-02-24
DE19836370C22002-07-18
Attorney, Agent or Firm:
MEINKE, Jochen (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Schraubfundamentes (12) zur Befestigung von Elementen im Erdreich, bei welchem ein zylindrisches Rohr (1) als Ausgangsform bereitgestellt wird und anschließend an das zylindrische Rohr (1) spanlos ein zu einer Einführspitze (9) zulaufender konischer Vorderabschnitt (10) angeformt wird, wobei der Vorderabschnitt (10) wenigstens bereichsweise mit einer gewin deartigen Kontur (11) zum Einschrauben in das Erdreich versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass in ein hinteres Ende (la) des Rohres (1) durch Drückwalzen eine Innenkon tur (2) für ein Einschraubwerkzeug eingeformt wird und dass der Vorderabschnitt

(10) und die gewindeartige Kontur (11) ausschließlich durch Drückwalzen geformt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) zunächst wenigstens bereichsweise abgestreckt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der Vorderabschnitt (10) und danach die gewindeartige Kontur

(11) geformt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gewindeartige Kontur (11) auch bereichsweise im an den Vorderabschnitt (10) angrenzenden Bereich (lb) des Rohres (1) geformt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorderabschnitt (10) und die gewindeartige Kontur (11) gleichzeitig ge formt werden. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) während des Drückwalzens wenigstens zeitweise auf einem In nendorn (3, 3') angeordnet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein mehrteiliger Innendorn verwendet wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Vorderabschnitt (10) während des Drückwalzens wenigstens zeitwei se ein Reitstock (7) eingeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein federbeaufschlagter oder ein maschinell gesteuerter Reitstock (7) ver wendet wird.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Ende (9a) der Einführspitze (9) nach dem Drückwalzen durch Umformung geschlossen wird.

Description:
Verfahren zur Herstellung eines Schraubfundamentes zur Befestigung von Elementen im Erdreich

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schraubfundamentes zur Befestigung von Elementen im Erdreich, bei welchem ein zylindrisches Rohr als Ausgangsform bereitgestellt wird und anschließend an das zylindrische Rohr spanlos ein zu einer Einführspitze zulaufender konischer Vorderabschnitt ange formt wird, wobei der Vorderabschnitt wenigstens bereichsweise mit einer gewin deartigen Kontur zum Einschrauben in das Erdreich versehen wird.

Ein Schraubfundament kann am hinteren Ende zum Einstecken von Pfählen oder Stäben ausgebildet sein oder es kann am hinteren Ende einen flanschartigen Be festigungsansatz aufweisen, an den andere Elemente, z.B. Rahmen oder dgl. an geschraubt werden können.

Ein solches Verfahren ist aus DE 198 36 370 C2 bekannt. Dieses Verfahren zur Herstellung einer Befestigungsvorrichtung für Stäbe, Pfosten, Masten oder dgl. im Erdreich, insbesondere eines Bodendübels, mit einem Grundkörper, wobei zumin dest ein Teilabschnitt des Grundkörpers mit einem schrauben- bzw. schneckenar tigen Außengewinde zum Ein- und wieder Herausschrauben in und aus dem Erd reich versehen wird und wobei der Grundkörper im Wesentlichen eine konusför mige Grundform mit zumindest einem konischen Teilabschnitt aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass der Grundkörper aus einem im wesentlichen zylindrischen Rohr in die Grundform gehämmert wird.

Dieses Verfahren bietet zwar gegenüber Metallgußverfahren bereits Vorteile bei der Herstellung, ist aber noch relativ aufwendig, da nur die Grundform durch Um- formung, nämlich Hämmern aus einem Rohr hergestellt wird. Anschließend ist es jedoch erforderlich, das Außengewinde als Formteil an den Grundkörper anzu schweißen und ggf. weitere flossenartige Flächenelemente am Grundkörper an zubringen, vorzugsweise ebenfalls durch Schweißen. Dieses Verfahren ist deshalb ebenfalls aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist, die Herstellung eines Schraubfundamentes zur Befesti gung von Elementen im Erdreich wesentlich zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art erfin dungsgemäß dadurch gelöst, dass in ein hinteres Ende des Rohres durch Drück walzen eine Innenkontur für ein Einschraubwerkzeug eingeformt wird und dass der Vorderabschnitt und die gewindeartige Kontur ausschließlich durch Drückwal zen geformt werden.

Das Schraubfundament wird somit allein durch Drückwalzen hergestellt, wodurch der Herstellaufwand deutlich verringert wird und präzise und reproduzierbare Bauteile erzeugt werden können. Dabei kann entweder zunächst die Innenkontur und danach der Vorderabschnitt und die gewindeartige Kontur geformt werden oder umgekehrt. Als Ausgangsform kann ein gezogenes oder geschweißtes Rohr verwendet werden.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Rohr zunächst wenigstens bereichsweise abgestreckt wird. Dadurch können einerseits die Mate rialeigenschaften und andererseits die geometrischen Abmessungen verändert werden.

Nach einer ersten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zunächst der Vorderab schnitt und danach die gewindeartige Kontur geformt wird.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die gewindeartige Kontur auch bereichsweise im an den Vorderabschnitt angrenzenden Bereich des Rohres geformt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Vorderabschnitt und die gewindeartige Kontur gleichzeitig geformt werden.

Die gewindeartige Kontur kann dabei in verschiedenen Bereichen mit unterschied lichen Flankengeometrien und/oder unterschiedlichen Steigungen geformt wer den.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Rohr während des Drückwal zens wenigstens zeitweise auf einem Innendorn angeordnet wird. Ein Innendorn wird z.B. zur Erzeugung der Innenkontur verwendet.

Dabei kann auch vorgesehen sein, dass ein mehrteiliger Innendorn verwendet wird.

Ferner ist es zweckmäßig, dass in den Vorderabschnitt während des Drückwal zens wenigstens zeitweise ein Reitstock eingeführt wird.

Dieser Reitstock kann federbeaufschlagt oder maschinell gesteuert sein.

Wenn eine vollständig geschlossene Einführspitze erreicht werden soll, ist vorge sehen, dass das vordere Ende der Einführspitze nach dem Drückwalzen durch Umformung geschlossen wird.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigen in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein zylindrisches Rohr als Ausgangsform,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Rohr während des Eindrückens einer Innen kontur, Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Rohr während des Abstreckens,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Rohr während des Eindrückens einer gewinde artigen Kontur,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Rohr nach dem Drückwalzen und in Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des fertigen Schraubfundamentes.

Zunächst wird darauf hingewiesen, dass der Maßstab der einzelnen Figuren nicht übereinstimmend ist.

Für ein Verfahren zur Herstellung eines Schraubfundamentes zur Befestigung von Elementen im Erdreich wird zunächst ein zylindrisches Rohr 1 als Ausgangsform bereitgestellt. Dieses Rohr 1 kann ein gezogenes oder geschweißtes Rohr aus Metall sein.

Beim dargestellten Verfahrensablauf wird das Rohr 1 in eine nicht näher darge stellte Drückwalzmaschine eingespannt und zunächst wird in ein hinteres Ende la eine z.B. keilwellenförmige Innenkontur 2 durch Drückwalzen eingeformt. Dazu wird in das hintere Ende la des Rohres 1 ein Innendorn 3 eingesteckt, der auf seiner Außenseite eine zur Innenkontur 2 komplementäre Außenkontur 4 auf weist. Diese Außenkontur 4 ist in einem mittleren Bereich 3a des Innendorns 3 ausgebildet, axial nach links bzw. außen weist der Innendorn 3 einen nicht dar gestellten äußeren Bereich ohne Außenkontur zur gemeinsamen Einspannung mit dem hinteren Ende la des Rohres 1 in ein Spannfutter 13. Axial nach rechts bzw. innen weist der Innendorn 3 einen inneren Bereich 3b mit gegenüber dem mittle ren Bereich 3a kleineren Durchmesser auf, um angrenzend an die zu formende Innenkontur 2 des Rohres 1 den Außendurchmesser des Rohres 1 verringern zu können. Nachdem der Innendorn 3 in das hintere Ende la des Rohres 1 eingesetzt wor den ist, werden z.B. zwei symmetrisch am Umfang angeordnete Drückrollen 5 radial auf das hintere Ende la des Rohres 1 zugestellt und axial entlang des In- nendornes 3 verfahren. Dadurch wird die Innenkontur 2 in das Rohr 1 eingeformt und axial angrenzend an diese eine Abstufung 6 mit Durchmesserverringerung am Rohr 1 erzeugt. Dabei werden selbstverständlich die Drückrollen 5 relativ zum Rohr 1 in Drehbewegung versetzt, d.h. entweder wird das Rohr 1 in Dreh bewegung versetzt oder es werden angetriebene Drückrollen 5 verwendet.

Sofern aus geometrischen Gründen (Rohrlängung) und/oder Festigkeitsgründen erwünscht, wird das Rohr 1 dann axial abgestreckt, in dem die Drückrollen 5 in axialer Richtung unter radialer Zustellung gegen das Rohr 1 nach rechts verfah ren werden. Dazu kann der Innendorn 3 durch einen Innendorn 3' ersetzt, der sich vom Innendorn 3 nur dadurch unterscheidet, dass der innere Bereich 3b' länger ist. Das Abstrecken kann alternativ auch ohne Innendorn erfolgen.

In Fig. 2 ist der an die Abstufung 6 angrenzende abgestreckte Bereich des Rohres 1 bereits dargestellt und mit lb bezeichnet, obwohl die Figur 2 noch den Innen dorn 3 in Eingriff zeigt. Tatsächlich erfolgt das Abstrecken aber erst nach Entnah me des Innendorns 3 und Einsetzen des Innendorns 3' (Fig. 3). Dabei kann in das offene vordere Ende lc des Rohres 1 bereits ein Reitstock 7 eingeführt sein. Dieser Reitstock 7 kann federbeaufschlagt oder maschinell gesteuert sein. Der Reitstock 7 dient als Auflage für das vordere Ende lc des Rohres 1, um durch ra diales Zustellen der Drückrollen 5 einen konisch zulaufenden Bereich 8 zu erzeu gen (Fig. 3).

Dieser konisch zulaufende Bereich 8 wird durch die Drückrollen 5 weiter in einen vorne noch offenen, zu einer Einführspitze 9 zulaufenden konischen Vorderab schnitt 10 umgeformt, wozu die Drückrollen 5 in Richtung zur Einführspitze 9 mehr und mehr radial gegen das Rohr 1 gedrückt werden. Danach oder wenigstens zeitweise gleichzeitig mit der konischen Verformung des Vorderabschnittes 10 wird von Drückrollen 5' eine gewindeartige Kontur 11 an den Vorderabschnitt 10 angeformt, und zwar vorzugsweise nicht nur am Vorder abschnitt 10, sondern auch bereichsweise angrenzend an den zylindrischen, ab gestreckten Bereich lb des Rohres 1 (Fig. 4 und 5).

In Fig. 5 sind die Drückwalzvorgänge abgeschlossen und der Reitstock 7 ist aus dem Rohr 1 herausgezogen. Zur endgültigen Herstellung des Schraubfundamen tes 12 zur Befestigung von Elementen im Erdreich ist es nunmehr nur noch er forderlich, das vordere Ende der Einführspitze 9 zu verschließen. Dies erfolgt durch geeignete Umformung, z.B. durch Zusammendrücken, Formstanzen oder Falzen und ggf. anschließendes Beschneiden.

Das endgültige Schraubfundament 12 ist in Fig. 6 dargestellt.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele be schränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So ist es nicht erforderlich, dass zuerst die Innenkontur 2 erzeugt wird; dieser Verfahrensschritt kann auch zu einem späteren Zeitpunkt durchge führt werden. Die Ausbildung der gewindeartigen Kontur 11 kann auch zumindest zeitweise gleichzeitig mit der Umformung des Vorderabschnittes 10 erfolgen. Die Innenkontur 2 kann auch zumindest teilweise durch Zusammendrücken des Spannfutters 13 bei eingesetztem Innendorn 3 (vor-)geformt werden.

Bezuaszeichenliste:

1 zylindrisches Rohr la hinteres Ende lb abgestreckter Bereich lc vorderes Ende

2 Innenkontur

3, 3' Innendorn 3a, 3a' mittlerer Bereich 3b, 3b' innerer Bereich

4 Außenkontur

5 Drückrollen

6 Abstufung

7 Reitstock

8 konisch zulaufender Bereich 9 Einführspitze

9a vorderes Ende

10 Vorderabschnitt

11 gewindeartige Kontur

12 Schraubfundament

13 Spannfutter