CH329650A - Verfahren zur Herstellung eines sich verjüngenden Leichtmetallmastes und nach dem Verfahren hergestellter Leichtmetallmast - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines sich verjüngenden Leichtmetallmastes  und nach dem Verfahren hergestellter Leichtmetallmast    Die Erfindung bezieht sich auf ein     Ver-          fahren    zur     Ilerstellun-,.),    eines sich     verjüngen-          den        Leichtmetallmastes,    wie z.

   B.     eines        Leueht-          iliastes,    sowie auf einen unter     Anwendung          dieses        Verfahrens        hergestellten     Eine bekannte     Ausführungsform    eines     ver-          jün        fiten    Stahlmastes     besteht    aus einer     Viel-          zahl    von     aufeinandergestellten    und miteinan  der     ver:

  sellweissten    Rohren     verschiedenen          Durclnnesser:s,    die auf der einen     Seite    einen       verjüngten    Teil. haben und auf der andern       Seite    erweitert sind.  



       Durch    das Schweissen entstehen hier eine       Spannungskonzentration    und eine starke     Än-          dertin@-        des    Widerstandsmomentes gegen Bie  gung, und zwar durch die Verdopplung der       ltolirwandung.    Die Spannungskonzentration  kann,     gegebenenfalls    zusammen mit     dein    schar  fen     j'bergana    im Widerstandsmoment.     durch          l.äinnlielie    Spannungszustände zu Bruch     füh-          rl:ll.     



  Damit ein solcher, in einer     Seitenwand     eine     cll'fnnn(,    , aufweisender Mast ein sieh im  wesentlichen gleichbleibendes     Widerstands-          monient    behält, werden nahe der Öffnung  Verstärkungsrippen oder dergleichen einge  schweisst oder in sonstiger Weise angeordnet.  



  Will man Leichtmetallmasten anwenden,  so bereitet - durch den niedrigen     Elastizi-          lätsmodul    - der Übergang zwischen den ver  schiedenen Durchmessern bei der Verjüngung    eine grosse Schwierigkeit, während das Sehwei  ssen diese Schwierigkeit durch die Gefahr  durchgreifender Strukturänderungen noch       ergrössert.     



  Demgegenüber     bestellt    das erfindungsge  mässe Verfahren darin, dass die Verjüngung  des Mastes dadurch erzielt wird, dass ein  Teil eines Rohres     durch    eine Matrize mit ge  ringerem Durchmesser als das Rohr hindurch  gezogen wird, wobei die Innenwandung der  Matrize im Querschnitt teilweise     Ogivform     hat.  



  Wenn eine zweite Verjüngung erforderlich  ist, kann dann ein Teil des bereits einmal v     er-          jüngten    Rohres aufs neue durch eine entspre  chend geformte kleinere     Matrize    gezogen wer  den.  



  Die     Übergänge    verlaufen dadurch äusserst.  gleichmässig, während eine Spannungskonzen  tration, infolge durchgreifender Struktur  änderung, wie eine     solelie    sieh beim Schwei  ssen     ergeben    würde, naturgemäss nicht ent  stehen kann.  



  Gegenstand der Erfindung ist ferner ein  nach dem genannten Verfahren hergestellter,  sich verjüngender Leichtmetallmast, der sich  durch eine seitliche Öffnung in der Wand des  Mastes und durch ein an der Stelle der Öff  nung im Mast angeordnetes     Verstärkungsele-          rnent    auszeichnet, wobei dessen oberes und  unteres Ende über und unter der Öffnung      einen allmählich bis zur lichten Weite des  Rohres ansteigenden Durchmesser haben.  



  Die Erfindung ist. nachstehend an Hand  der Zeichnung, in der lediglich beispielsweise  eine     Ausführungsform    eines Mastes gemäss der  Erfindung veranschaulicht ist, näher erläu  tert.  



  In dieser Zeichnung zeigt       Fig.1    einen Mast, teilweise in Ansieht und  teilweise in Längsschnitt,       Fig.    2 einen Querschnitt gemäss der Linie       II-II,    an der Stelle der Öffnung in dem  Mast,       Fig.    3 eine Variante der     Fig.    2,       Fig.    4 eine andere     Ausführungsform    des  Verstärkungselementes im Längsschnitt,       Fig.    5 einen Querschnitt der Ausführungs  form nach     Fig.    4.  



  Mit 1 ist ein Rohr aus Leichtmetall, z. B.  Aluminium, mit grossem Durchmesser und  kleiner     Wandstärke,    wie 20 cm bzw. 5 mm, be  zeichnet. Ein oberer Teil des Rohres 1 wird       durch    eine Matrize gezogen, bei der der Quer  schnitt der Zugöffnung einem     0giv,    -das prak  tisch     tim    den grössten Durchmesser passt, ent  spricht.  



  Durch diese Bearbeitung entsteht schliess  lich ein fliessender Übergang 2 zu einem     dün-          nern    Teil 3. Wenn eine weitere Verjüngung  gewünscht wird, wird in einer entsprechend  geformten Matrize aus Teil 3 ein Teil 4 von  noch kleinerem Durchmesser gezogen. Durch  das Verhältnis der aufeinanderfolgenden  Durchmesser und den fliessenden Übergang  liegt keine Gefahr vor, dass sieh bei Biege  belastung oder     Strukturänderungen    im Ma  terial     Sonderspannungsspitzen    ergeben.  



  In dem Teil 1 mit dem     grössten        Durehmes-          ser    wird, um das Innere des nunmehr gebil  deten Mastes zugänglich zu machen, eine Öff  nung 5 angeordnet. Die Ecken werden gerun  det, und die Öffnung erhält eine Breite, die  höchstens einem     Umfangswinkel    von 120  ent  spricht. Die Öffnung 5 verringert das     'Wider-          standsmoment    des Rohres gegen Biegung der  art, dass eine Verstärkung angeordnet werden  muss.

      Ein     @'ei-stärhtnigseleinent    6     (Fig.        ?)    wird  an der mit der Öffnung     versehenen    Stelle des  Rohres     angeordnet,    welches Element da  durch befestigt wird, dass das Rohr 1 mit dem  darin liegenden Verstärkungselement durch  eine Matrize gezogen wird, wodurch sich eine       Durehmesserverringerung    des Rohres 1 ergibt,  oder dadurch, dass das Verstärkungselement  mittels innern     Radialdruckes    ausgedehnt wird.

    Selbstverständlich in beiden Fällen in einem       solehen    Masse, dass sieh eine     Bündelung    der       Widerstandsmomente    des Rohres 1 und des  Verstärkungselementes 6 ergibt, ohne dass an  der Stelle, an der das Verstärkungselement  endet, ein plötzlicher Ü     ber-,ang    des Wider  standsmomentes entsteht.  



  Der Durchmesser an der Ober- und Un  terseite des Verstärkungselementes 6 kann ver  ringert sein, so dass der Druck zwischen dem  Verstärkungselement und der Innenwandung  allmählich abnimmt. und damit. also die Bün  delung der beiden Widerstandsmomente gleich  falls allmählich kleiner wird.  



  Dadurch, dass in dem Verstärkungselement  6 eine Öffnung 7 angeordnet wird, die kleiner  ist als die Öffnung 5 in dem Rohr 1, entsteht  ein Anschlag, an dem ein Deckel befestigt  werden kann, dessen äusserer Durchmesser  vorzugsweise dem äussern Durchmesser     des     Rohres 1 entspricht.  



  Um elektrisches Sehaltmaterial,     entweder          Sehmelzsicherungen    oder Schalter und An  schlussmittel hinter der Öffnung anordnen zu  können, wird eine aus Metall oder Isolations  material bestehende Platte angeordnet     und          finit    Hilfe von zum Beispiel einer Schraube 9  mit dem Rohr verbunden. Das auswärts -e  kehrte     hopfende    der Sehraube 9 kann flach  genietet sein, um Eingriffen von Unbefugten  vorzubeugen.  



  Weil mehrere Elektrizitätswerke es vorzie  hen, hinter dem Aussendeckel noch     einen    In  nendeckel anzuordnen, kann die Öffnung 7  mit einem umgebördelten Rand 10 versehen  werden, der als     Ansehlag    für diesen Innen  deekel dienen kann.

   Der     umgebördelte    Rand  1 0 bildet gleichfalls noch eine Verbesserung  des fliessenden Überganges des Widerstands-           womentes    an den Rändern der Öffnung 5,       w    ,     ähi        -end        die        Grösse        des        Widerstandsmomentes     des Verstärkungselementes 6 dadurch günstig       beeinflusst    wird.  



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.    4 und  5 besteht das Verstärkungselement 6 aus drei  Teilen, und zwar: einem Gehäuse 11, entweder  aus Leichtmetall oder aus Isolationsmaterial  hergestellt, das im Querschnitt ein     reehtecki-          ges    oder quadratisches Hohlprofil zeigt, an       dessen        Eekpunkten    Rippen 12 und 13 ange  ordnet sind.

   Die Lage der Rippen 12 und 13  ist derart gewählt, dass sie einen Teil der     öff-          nung    5 abschirmen und zusammen mit der       Wandun-    des Rohres 1 einen Anschlag für  einen     Aussendeckel    bilden. Über dem Gehäuse  11 ist in dem Rohr 1 ein Deckel 14     (Fig.    4)  angeordnet, mit enger Passung, während sich  auf der Unterseite ein entsprechender Deckel       l:5    befindet. Ein Teil beider Deckel schirmt       gleiehfalls    die Öffnung 5 in dem Rohr 1 ab  und bildet an der Ober- und an der Unter  seite den vorerwähnten Anschlag.  



  Die Deckel 14, 15 sind durch eine Brust       lind        Sehulterverbindung    16     kraftsehlüssig    mit  dem Gehäuse 11 verbunden, derart, dass die  drei Teile 11, 14 und 15 ein einziges stabiles  Verstärkungselement 6 bilden.  



  Vorzugsweise wird der äussere Durchmes  ser an der von dem Gehäuse 11 abgekehrten       Seite    der Deckel 14 und 15 etwas kleiner ge  wählt, damit beim Befestigen des Verstär  kungselementes sich eine allmählich entste  hende Bündelung des Widerstandsmomentes  des Rohres 7 mit dem des Verstärkungselemen  tes ergibt.  



  In dem Gehäuse 11 ist eine Höhlung 17  ausgespart, die mittels     Kabelanschlussöffnun-          gen    7.8 und 19 in den respektiven Deckel mit  dem Innern des Rohres 1 in Verbindung steht.  In dem Gehäuse 11 können dann die     erforder-          liehen    Elektroelemente angeordnet werden, die  durch eine Öffnung 20 in einer der     Wandun-          gen    des     (Tehäuses    1 zugänglich sind.  



  Ein zweiter Deckel 21 kann erwünschten  falls in einem Rahmen oder auf einer Fläche  des Gehäuses 11 angeordnet werden.    Weil das Gehäuse 11 vorzugsweise aus im       Extrusionsverfahren    hergestelltem oder gezo  genem Material hergestellt wird, empfiehlt es  sich, die Rippen 12 und 13 zusammen mit den  Deckeln 14 und 15 nachzudrehen, bis sie das  gewünschte Mass haben. Das Gehäuse 11 kann  jedoch auch aus Isolationsmaterial hergestellt  sein.  



  Dadurch, dass Leichtmetall benutzt wird,  entsteht ein Mast, der von der Witterung  nicht. oder nur in sehr geringem Masse ange  griffen wird, wodurch eine bedeutende Er  sparnis an Unterhaltungskosten, im vorliegen  den Falle an     Anstricharbeiten,    erzielt wird,  während durch das verhältnismässig geringe  Gewicht des Mastes auch die     Möntierungs-          kosten    verhältnismässig niedriger sind, wäh  rend ausserdem das Material durch den der  Belastung angepassten Durchmesser, der ent  weder durch stufenweise oder durch fliessend       verlaufende-    Verdünnung erzielt wird, am.  wirtschaftlichsten benutzt wird.  



  Dadurch, dass das Verstärkungselement  auf mechanischem Wege befestigt wird, hin  terlässt es auf der Aussenseite des Mastes keine  Spuren.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Herstellung eines sieh v er- jüngenden Leichtmetallmastes, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verjüngung des Mastes dadurch erzielt wird, dass ein Teil eines Roh res durch eine Matrize mit geringerem Durch messer als das Rohr hindurchgezogen wird, wobei die Innenwandung der Matrize im Querschnitt teilweise Ogivform hat. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Mast an der Stelle einer darin befindlichen Öffnung mit einem locker im Mast angeordneten Verstär kungselement durch eine Matrize hindurch gezogen wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Mast an der Stelle einer darin angeordneten Öffnung mit einem locker darin angeordneten Verstär kungselement versehen wird, welches einem auswärts gerichteten, radialen Druck ausge setzt wird. PATENTANSPRUCH II Sich verjüngender Leichtmetallmast, her gestellt nach dem Verfahren gemäss Patent anspruch I, gekennzeichnet durch .eine seit liche Öffnung in der Wand des Mastes und durch ein an der Stelle der Öffnung im Mast angeordnetes Verstärkungselement, wobei des sen oberes und unteres Ende über und unter der Öffnung einen allmählich bis zur lichten Weite des Rohres ansteigenden Durchmesser haben. UNTERANSPRÜCHE 3.

   Leichtmetallmast nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ver stärkungselement eine Öffnung angeordnet ist, die kleiner als die Öffnung in dem zu verstär kenden Rohr ist, derart, dass ein Anschlag ge bildet ist für einen Deckel, dessen äusserer Durchmesser dem äussern Durelimesser des Mastes entspricht. 4.

   Leichtmetallmast nach Patentansprueli II und Unteranspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass das Verstärkungselement an der Stelle der Öffnung einwärts unigebördelt ist, derart, dass ein Rand zum anordnen eines Innendeekels gebildet ist. 5. Leiehtmetallmast nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstär kungselement aus einem gerippten Gehäuse mit einer obern und einer untern Abschluss platte besteht. 6.

   Leichtmetallmast naeh Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstär kungselement aus Leichtmetall besteht. 7. Leielitmetallmast nach Patentansprueh II, dadurch gekennzeiehnet, dass das Verstär kungselement ganz oder teilweise aus Isola tionsmaterial besteht: