DE2844544A1

DE2844544A1 - Mast und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2844544A1
Application number: DE19782844544
Authority: DE
Inventors: Joe Pohlman
Original assignee: ROMUALDI JAMES PHILIP
Current assignee: ROMUALDI JAMES PHILIP
Priority date: 1977-10-13
Filing date: 1978-10-12
Publication date: 1979-04-19
Also published as: JPS5490841A; GB2007740A; CA1091465A; GB2007740B; FR2406051A1; AU4066278A

Description

J.C. Pohlmann, 2000

J. P. Romualdi

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Mast und ein Verfahren zu dessen Herstellung und betrifft insbesondere einen Mastaufbau, welcher verwendet werden kann, um elektrische Überland- oder Hochspannungsleitungen und zugeordnete Teile zu tragen, um entweder einzeln oder durch Zusammenfassen von mehreren Teilen einen Rahmen oder ein Gitter zu bilden.

Mastkonstruktionen, die im allgemeinen zum Tragen von Überlandleitungen verwendet werden, sind entweder aus Holz, vorgespanntem Beton oder hohlen Stahlrohren hergestellt. Baustahl oder -Aluminium werden im allgemeinen zum Ausführen von Gestellen, Rahmen oder Gitterwerken verwendet. Bei Masten sind hohle, konisch zulaufende Stahlkonstruktionen weit verbreitet. Derartige Masten werden im allgemeinen dadurch geschaffen, daß Stahlblechtafeln oder Bleche auf einer Abkantpresse gebogen werden, um zwei Hälften zu bilden, welche dann nahtgeschweißt werden, um die entsprechenden Abschnittedes Mastes zu schaffen. Die verschiedenen Abschnitte werden dann stumpf miteinander verschweißt, um den konisch zulaufenden Mast zu bilden. Ein anderes Verfahren zur Herstellung von konisch zulaufenden Stahlmasten besteht darin, die einzelnen Abschnitte so zu formen, daß ein größerer Abschnitt in das Ende eines kleineren Abschnittes geschoben und dann an dem Uberdeckungsbereich zusammengedrückt wird, um die Abschnitte aneinander zu sichern, um dadurch den Masten zu schaffen.

Unabhängig von dem zur Ausbildung von konisch zulaufenden Stahlmasten angewandten Verfahren weist jedes den Nachteil auf, daß es zu teuer ist, und zwar hauptsächlich wegen der komplizierten, teuren Einrichtung, die für deren Herstellung erforderlich ist.

909816/0971

Die Stahlblechtafeln oder -bleche müssen auf Form geschnitten werden, müssen in runde oder beinahe runde Formen gedrückt werden und dann, wie oben beschrieben, naht- und stumpfgeschweißt werden. Jede Verfahrenstufe erfordert hierbei ihre eigene spezielle Einrichtung, wobei jeder Arbeitsvorgang zeitaufwendig und infolgedessen teuer ist. Außer den Kosten besteht eine weitere Schwierigkeit darin, gute und dauerhafte Stumpfschweißungen zu erhalten. Hierbei ist es jedoch ausgesprochen wichtig, eine Schweißverbindung mit der vollen Zug- und Zerreißfestigkeit der MastabBchnitte zu erhalten. Wegen der Schwierigkeit, hochfeste Schweißungen zu erhalten, können nicht immer hochfeste Stahlblechtafeln oder -bleche verwendet werden.

Bei der Erfindung sollen die Schwierigkeiten, die sich beim Herstellen von konisch zulaufenden Masten ergeben, überwunden werden und ein Mastaufbau geschaffen werden, der aus preiswert hergestellten, geraden Rohrabschnitten gebildet ist, welche ohne Schweißen miteinander verbunden werden, um dadurch einen Mast mit einem schrittweise kleiner werdenden Außendurchmesser zu bilden. Der erfindungsgemäße Mast weist hierbei dauerhafte und haltbare, nicht geschweißte Verbindungen auf, und kann hergestellt werden, ohne daß sehr teure komplizierte Anlagen erforderlich sind.

Gemäß der Erfindung ist ein Mast geschaffen, der beispielsweise zum Tragen elektrischer Überlandleitungen und zugeordneter Elemente verwendet werden können, und es ist ein Verfahren zur Herstellung des Mastes geschaffen. Der Mastaufbau weist in seiner bevorzugten Ausführungsform eine Anzahl in Längsrichtung ausgerichteter, langgestreckter Rohre mit jeweils gleichbleibender Außenabmessung, wobei alle Rohre schrittweise kleiner werdende Außenabmessungen aufweisen, so daß ein Endabschnitt eines Rohrs mit einer größeren Abmessung den Endabschnitt des nächsten kleiner bemessenen Rohrs überdeckt, und einen ringförmigen Teil aus einem nichtmetallischen, abbindenden Material, wie beispielsweise Beton auf, der den Raum zwischen den sich überdeckenden Endabschnitten der Rohre ausfüllt, um die sich überdeckendenRohre aneinander zu sichern. Die Rohre können zylindrisch geformte, in Längs- und Achs-

909816/0971

-(ο

richtung zueinander ausgerichtete Stahlrohre sein. Ferner können Abstandshalter zwischen den sich überdeckenden Rohren vorgesehen sein, um deren konzentrische Anordnung zu sichern. Außerdem können Schubverbinder bzw. Verbundanker zwischen den sich überdeckenden Rohrenden in dem dazwischen ausgebildeten Raum vorgesehen sein.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise die rohrförmigen Bauteile in Längsrichtung ausgerichtet, die größer bemessenen rohrförmigen Teile so angeordnet, daß ein Endabschnitt einen Endabschnitt des kleineren rohrförmigen Teils überdeckt, und dann wird der Zwischenraum zwischen den sich überdeckenden rohrförmigen Teilen mit einem abbindenden Material, wie beispielsweise Beton, ausgefüllt, um die Teile aneinander zu sichern. Hierbei können die einzelnen Verfahrensschritte wiederholt werden, um einen Mast mit einer bestimmten geforderten Länge zu schaffen.

Gemäß der Erfindung ist somit ein Mast mit einem im allgemeinen teleskopartig ausgebildeten Aufbau an seinen Enden sowie einVerfahrer zur Herstellung eines derartigen Mastes geschaffen. Hierbei ist der Mast aus in Längs- und in Achsrichtung ausgerichteten, zylindrischen Stahlrohren gebildet, wobei jeder Rohrabschnitt einen gleichbleibenden Außendurchmesser und die Außendurchmesser der jeweiligen Abschnitte schrittweise kleiner werden. Ein Endabschnitt eines größeren Rohrs überdeckt dann den Endabschnitt des nacht kleineren Rohrs. Ein ringförmiger Körper eines nicht schrumpfenden bzw. nicht schwindenden, abbindenden Materials, wie beispielsweise Beton, füllt den Zwischenraum zwischen den sich überdeckenden Endabschnitten der Rohre aus und sichert dadurch die. sich überdeckenden Rohre aneinander. Hierbei sind, wie bereits erwähnt. Abstandhalter zwischen den sich überdeckenden Rohren vorgesehen, um einen konzentrischen Abstand und eine axiale Ausrichtung der Rohre zu sichern. Ferner können, wie ebenfalls bereits erwähnt, sogenannte Verbundanker oder Schubverbinder an den Umfangsbereichen der Rohre vorgesehen sein, die sich in die Zwischenräume zwischen den sich überdeckendenRohren erstrecken.

909816/0971

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unterBezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 teilweise im Schnitt einen Mastaufbau gemäß der Erfindung ;

Fig. 2 im Schnitt eine vergrößerte Darstellung eines Teils des Mastaufbaus der Fig. 1, wobei Einzelheiten der Konstruktion von zwei der rohrförmigen Teile an der Stelle, wo sie sich überdecken , -dargestellt sind, und

Fig. 3 bis 6 jeweils Schnittansichten entlang der Linien III-III, IV-IV, V-V bzw. VI-VI in Fig. 2.

In den Zeichnungen weist ein Mastaufbau 10 gemäß der Erfindung eine Anzahl langgestreckter, zylindrischer Rohrelemente 12, 14 und 16 auf, die alle in Längs- und Axialrichtung zueinander ausgerichtet sind. Es sind drei Rohrelemente 12 bis 16 dargestellt, jedoch können auch zwei oder mehr als drei Elemente verwendet werden, um einen Masten mit einer geforderten Länge zu schaffen. Der dargestellte und beschriebene Mast-aufbau 10 kann zum Tragen von elektrischen Überlandleitungen und zugeordneten Einrichtungen verwendet werden, wobei jedoch selbstverständlich der Mast nicht auf diese Anwendungsart beschränkt ist.

Die Rohrelemente 12 bis 16 sind aus einem entsprechenden Metall_; wie beispielsweise Stahl hergestellt, und jedes Rohrelement weist, bezogen auf seine Längsachse eine gleichförmige Außenabmessung oder im Fall der beschriebenen Rohrelemente einengleichförmigen Außendurchmesser auf. Die Außendurchmesser der Rohrelemente 12 bis 16 nehmen schrittweise von dem unteren Rohrelement 12 zu dem oberen Rohrelement 16 hin ab. Infolgedessen weist der Mastaufbau 10 eine teleskopartige Form auf.

Das Rohrelement 10 ist an dem Rohrelement 14 befestigt und gesichert, welches seinerseits wieder an dem Rohrelement 16 befestigt und gesichert ist. Die Sicherungs- und Halteeinrichtungen zwischen

909816/0971 - 5 -

den jeweiligen Rohrelementen 12 und 14 sowie 14 und 16 sind dieselben, wobei in den Fig. 2 bis 6 die Sicherungs- und Halteeinrichtung für die Rohrelemente 12 und 14 dargestellt ist.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, überdeckt der Obere Endabschnitt des Rohrelements 12 konzentrisch einen unteren Endabschnitt des Rohrelements 14. Die Länge der Überdeckung zwischen den Rohrelementen 12 und 14 in Längsrichtung kann sich in Abhängigkeit von der Größe der jeweiligen Rohrelemente ändern, wobei die Länge der Uberdeckung in allen Fällen lang genug ist. um eine dauerhafte und feste Verbindung zwischen den Rohrelementen zu schaffen. Beim Herstellen des Mastaufbaus 10 wird ein Ring 12 aus Kunststoff mit einem Preßsitz an dem unteren Ende des Rohrelements 14 angebracht, wobei der Ring als eine Art Damm oder Sperre für das abbindende Material dient, wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird. Ferner werden im allgemeinen S-förmige Abstandshalter 20 aus Metall um den Außenumfang des unteren Endabschnitts des Rohrelements 14 herum angebracht. Zusätzlich werden bolzen- oder zapfenartige Schubverbinder bzw. Verbundanker nach einem entsprechenden Verfahren um den Außenumfang des Rohrelernents 14 herum über den Abstandshaltern 20 angebracht und gesichert. Zusammen mit der ringförmigen Sperre 18, den Abstandshaltern 20 und den S chub verb indem 22 werden die Rohrelemente 12 und 14 so, wie in Fig. 2 dargestellt, einander überdeckend in die entsprechende Lage gebracht. Durch die Abstandshalter 20 ist die axiale Ausrichtung zwischen den Rohrelementen 12 und 14 gewährleistet. Durch die ringförmige Sperre 18 ist das untere Ende des ringförmigen Raums 24 abgeschlossen, der zwischen den sich überdeckenden Endabschnitten der Rohrelemente 12 und 14 festgelegt ist. Die Schubverbinder 26sind ebenfalls um den Innenumfang desRohrelements 12 herum vorgesehen.

Wenn sich die Rohrelemente 12 und 14, wie vorstehend beschrieben, überdecken, ist ein in Fig. 2 strichpunktiert wiedergegebener, kegelstumpfförmiger, dammartiger Absatz 30 an dem oberen Ende des Rohrelements 14 gebildet. Ein nichtmetallisches, abbindendes Material wird dann durch eine in dem dammartigen Absatz 30 vorgesehene öffnung in den Raum 24 gegossen, bis dieser Raum und der

909816/0971 " ⁶ "

Raum unter dem dammartigen Absatz 30 gefühlt ist. Das abbindende Material kann ein nichtschrumpfender Beton, Mörtel, eine Vergußmasse oder ein entsprechender Kunststoff u.a. sein. Infolgedessen wird ein ringförmiger Körper 32 aus abbindendem Material in dem Raum 24 gebildet, um die Rohrelemente 12 und 14 aneinander zu sichern. Die Schubverbinder bzw. Verbindungsanker 22und 26 schaffen eine zusätzliche Verstärkung und Festigkeit an der Verbindungsstelle zwischen den Rohrelementen.

Nachdem das Material abgebunden hat, um den Körper 32 zu bilden, wird die Sperre 30 entfernt. Durch das schräge obere Ende des Absatzes 32 ist sichergestellt, daß das Wasser abläuft.

Wenn die Rohrelemente in der beschriebenen Weise miteinander verbunden sind, ist ein Mast 10 ohne irgendeine Stumpfschweißung geschaffen. Infolgedessen sind die Schwierigkeiten, die sich bei stumpfgeschweißten Mastkonstruktionen ergeben, vollständig beseitigt, Gemäß der Erfindung sind somit die Vorteile bei einem Mastaufbau erhalten, wie sie in dem einleitenden Teil beschrieben sind.

Ende der Beschreibung

909816/0971

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER ■ DR.-ING. ANNEKÄTE WEISERT DIPL.-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 · D-8OOO MÜNCHEN 71 ■ TELEFON 089/797077-797078 · TELEX O5-212156 kpatd

TELEGRAMM KRAUSPATENT

2000 Ki/Ktz

1 . Joe Chesley Pohlman 2. James Philip Romualdi Pittsburgh / USA

Mast und Verfahren zu dessen Herstellung

Patentansprüche

(IJ Mast, gekennzeichnet durch eine Anzahl in Längsrichtung ausgerichteter, langgestrecker Rohrelemente (12 bis 16) mit im allgemeinen gleichförmigen Außenabmessungen, wobei die Rohrelemente jeweils schrittweise abnehmende Außenabmessungen zueinander aufweisen, so daß ein Endabschnitt eines größer bemessenen Rohrelements (12 bzw. 14) in einem vorgegebenen Abstand den Endabschnitt des nächsten, kleiner bemessenen Rohrelements (14 bzw. 16) überdeckt; durch einen ringförmigen Teil (32) aus einem nichtmetallischen, nichtschrumpfenden Material, das die Räume (24) zwischen den sich überdeckenden Endabschnitten der Rohrelemente (12 bis 16) ausfüllt und an den gegenüberliegenden Flächen der sich überdeckenden Endabschnitte haftet, so daß die sich überdeckenden Rohrelemente (12 bis 16) fest aneinander gesichert sind, wobei die Rohrelemente (12 bis 16) und der ringförmige Teil (32) entsprechend ausgeführt und so zueinander angeordnet sind, daß die Verbindungsstellen zwischen den Rohrelementen (12 bis 16) sowohl axiale» Zug als auch Druck- bzw. Verdichtungsbeanspruchungen und außerdem auf die Rohrelemente ausgeübtenBiegungsmomenten widerstehen, und wobei die jeweiligen Innenräume der Rohrelemente(12

909816/097 1

bis 16) abgesehen von dem Raum zwischen den sich überdeckenden

sind
Rohrabschnitten nicht verstopft und kein Füllmaterial aufweisen.
2. Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente (12 bis 16) zylindrisch geformt sind.
3. Mast nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente (12 bis 16) axial ausgerichtet sind, und daß die sich überdeckenden Rohrelemente konzentrisch zueinander angeordnet sind.
4. Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente (12 bis 16) aus einem Metall hergestellt sind.
5. Mast nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Abstandshalter (20) in dem ringförmigen Raum (24) zwischen den sich überdeckenden Rohrelementen (12 bis 16), um die Rohrelemente (12 bis 16) in einer vorgesehenen Lage zueinander anzuordnen.
6. Mast nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Schubverbinder (22), die in dem Raum zwischen den sich überdeckenden Rohrelementen angeordnet sind.
7. Verfahren zur Herstellung eines Mastes, dadurch gekennzeichnet, daß langgestreckte rohrförmige Teile (12 bis 16) mit unterschiedlichen Außenabmessungen in Längsrichtung ausgerichtet werden, daß die größer bemessenen rohrförmigen Teile (12;14) in einer solchen Lage angeordnet werden, daß ein Endabschnitt die Endabschnitte der kleiner bemessenen rohrförmigen Teile (14; 16) überdeckt, daß der Raum zwischen den sich überdeckenden rohrförmigen Teile mit einem nichtmetallischen, nichtschrumpfenden Material ausgefüllt wird, um die rohrförmigen Teile (12 bis 16) fest aneinander zu sichern, ohne daß die verbleibenden Innenräume der rohrförmigen Teile mit dem Material gefüllt werden, und daß die Anordnung und das Füllen so durchgeführt werden, daß

909816/0971

die rohrförmigen Teile (12 bis 16) jeweils durch eine Verbindungsstelle aneinander gesichert sind, welche sowohl einem, axialen Zug als auch Druck- bzw. Verdichtungsbeanspruchungen und außerdem auf die Rohrelemente ausgebübten Biegungsmomenten widersteht.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausrichten, das entsprechende Anordnen und das Füllen bei zumindest einem zusätzlichen rohrförmigen Teil (14,16) wiederholt wird, um einen Mast mit einer geforderten Längezu schaffen.
9 1^816/0971