[0001] Die folgende Erfindung betrifft Erdnägel und insbesondere Erdnägel die verlängerbar
und veränderbar sind.
[0002] Mit Erdnägeln ist es möglich, Objekte auf dem Boden gegen äußere Einflüsse (z.B.
Naturgewalten) zu befestigen, welche sonst ein Betonfundament benötigen würden. Ein
Betonfundament hat jedoch den Nachteil, dass es eine dauerhafte Lösung wäre und nur
mit schweren Geräten und viel Aufwand wieder entfernt werden kann.
[0003] Hierbei wird der größte Vorteil bei der Befestigung mit Erdnägeln deutlich, da diese
jederzeit wieder aus dem Boden gezogen werden können. Außerdem können nicht nur Objekte,
die ein Betonfundament benötigen würden, befestigt werden, sondern auch andere Objekte
wie z.B. ein Zelt.
[0004] Erdnägel sind im Stand der Technik auch bekannt, weisen jedoch unterschiedliche Nachteile
auf.
[0005] Ein Erdnagel mit einer kurzen Standardlänge reicht üblicherweise nicht aus, um die
gewünschte Zugfestigkeit im Boden zu erzielen. Um dies zu erreichen, müsste die Anzahl
der eingeschlagenen Erdnägel entsprechend erhöht werden oder ein längerer Erdnagel
eingeschlagen werden. Hierbei entsteht ein Zusatzaufwand, da der zu kurze Erdnagel
zunächst wieder herausgezogen werden muss, bevor ein längerer Erdnagel eingeschlagen
werden kann. Außerdem sind lange Erdnägel sehr schwer und unhandlich - sowohl beim
Transport als auch beim Einbau.
[0006] Des Weiteren wird der Durchmesser der Erdnägel des Standes der Technik größer, umso
länger der Erdnagel wird - was ebenfalls einen erhöhten Montageaufwand nach sich zieht.
Oftmals werden große Maschinen und Geräte benötigt, um die Erdnägel des Standes der
Technik (oder auch Schraubfundamente) im Boden zu versenken.
[0007] Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Erdnagel bereitzustellen, welcher
die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise löst und insbesondere breitere
Einsatzmöglichkeiten sowie leichteren Einsatz gewährleistet.
[0008] Die Aufgabe wird durch ein verlängerbaren und veränderbaren Erdnagel gemäß Anspruch
1 zumindest teilweise gelöst. Ausführungsformen des Erdnagels sind Teil der Unteransprüche.
[0009] Entsprechend stellt die vorliegende Erfindung einen verlängerbaren Erdnagel bereit,
welches folgendes umfasst:
einen Schaft umfassend mindestens einem Schaftelement, wobei derSchaft ein erstes
Ende und
ein zweites Ende aufweist; ein an dem ersten Ende des Schafts verbundenem Kopfelement;
und
eine an dem zweiten Ende des Schafts verbundene Spitze. Der verlängerbare Erdnagel
ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement mittels Befestigungsmittel an dem
ersten Ende des Schafts lösbar verbunden ist, und/oder die Spitze mittels Befestigungsmittel
an dem zweiten Ende des Schafts lösbar (bzw. eingeschränkt lösbar) verbunden ist.
[0010] Umfasst der Schaft ein einzelnes Schaftelement, so kann das Kopfelement und/oder
die Spitze an diesem Schaftelement mittels der Befestigungsmittel lösbar befestigt
bzw. lösbar verbunden werden, so dass ein Erdnagel mit im Wesentlichen der Länge des
Schaftelements gebildet werden kann.
[0011] Bei mehreren Schaftelementen können diese untereinander beliebig mit Befestigungsmitteln
verbunden werden, um einen Schaft beliebiger Länge zu erhalten. Umfasst der Schaft
mehrere Schaftelemente, so ist die Länge des Schafts und im Wesentlichen die Länge
des Erdnagels durch die Gesamtlänge der Schaftelemente gegeben. An dem ersten Ende
des resultierenden Schafts ist gemäß der vorliegenden Erfindung das Kopfelement mittels
Befestigungsmittel lösbar verbunden und/oder an dem zweiten Ende des resultierenden
Schafts ist die Spitze mittels Befestigungsmitteln lösbar (bzw. eingeschränkt lösbar)
verbunden.
[0012] Ist nur das Kopfelement lösbar an das erste Ende des Schafts verbunden, so kann die
Spitze an das zweite Ende des Schafts angeschmiedet, gedreht, geschnitten, verpresst
bzw. aufgeschrumpft sein.
[0013] Die lösbare Verbindung des Kopfelements und/oder der Spitze an dem Schaft, gemäß
der vorliegenden Erfindung, hat den technischen Vorteil, dass es möglich ist, in Abhängigkeit
der Anzahl und der Länge der Schaftelemente die der Schaft umfasst, einen beliebig
langen Erdnagel bereitzustellen.
[0014] Die vorliegende Erfindung hat weiterhin den vorteilhaften Effekt, dass durch die
lösbare Verbindung des Kopfelements und/oder der Spitze weitere Schaftelemente an
einem bestehenden Schaft hinzugefügt werden können, um somit den Erdnagel je nach
Bedarf zu verlängern.
[0015] Ferner ermöglicht die vorliegende Erfindung einen leichten Transport des Erdnagels,
da dieser durch die lösbare Verbindung in seinen Einzelteilen zerlegt werden kann.
[0016] Durch eine Verlängerung der Erdnägel kann eine sehr hohe Stabilität erzielt werden,
wodurch auf nahezu allen Untergründen etwas befestigt werden kann.
[0017] Daraus ergibt sich ein sehr weites Einsatzspektrum wie zum Beispiel bei Carports,
Überdachungen, Gartenhäuschen, Mülltonnenschuppen, Zelte, Fahrradständer, Parkbänke,
Mülleimer, Schilder, Absperrungen, Zäune, E-Ladestationen, Tanksäulen, Parkscheinautomaten,
Laternenmasten und ähnliches.
[0018] Durch einen verlängerbaren Erdnagel werden im Weiteren große Vorteile gegenüber den
aktuellen Produkten auf dem Markt ersichtlich. Mit einem verlängerbaren und veränderbaren
Erdnagel muss weder der Erdnagel aus dem Boden geholt werden noch ein spezielles Werkzeug
zum Eintreiben in den Boden beschafft werden.
[0019] Oftmals reicht die Festigkeit im Boden nicht aus, dass der vorhandene und verwendete
Erdnagel zum Beispiel nicht lang genug ist.
[0020] Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, durch das Verbinden mittels Befestigungsmittel
eines weiteren Schaftelements an den Schaft bzw. an das Schaftelement des Schafts
des verwendeten Erdnagels, zu verlängern. Diese Länge (d.h. die Länge des hinzugefügten
Schaftelements) kann dann z.B. mit einem Vorschlaghammerweiter in den Boden getrieben
werden, ohne den schon eingesenkten Erdnagel entfernen zu müssen, wie es im Stand
der Technik hingegen üblich ist.
[0021] Da nur die Länge des hinzugefügten Schaftelements in den Boden getrieben werden muss,
kann somit auf schwere Maschinen verzichtet werden. Durch die Ersparnis einer schweren
Maschine ist eine Befestigung auch an schwer zugänglichen Gebieten möglich. Auch die
Kostenersparnis spielt hierbei eine Rolle. Um eine höhere Festigkeit zu gewährleisten
muss nicht von vornherein ein längerer Erdnagel einkalkuliert werden. Durch Kostenersparnisse
und der Wiederverwertbarkeit der Erdnägel ist eine hohe Nachhaltigkeit des Produktes
gegeben.
[0022] Durch die modulare Bauweise des verlängerbaren Erdnagels kann somit je nach Bodenbegebenheit
kurzfristig reagiert werden und die Länge des Erdnagels beliebig im Laufe der Arbeit
erweitert werden.
[0023] Durch den erfindungsgemäßen Erdnagel kann nicht nur die Länge des Erdnagels variiert
werden, sondern auch der Durchmesser beliebig gewählt werden. Durch eine Standardlänge
des Erdnagels (z.B. 1m) bleibt der Erdnagel jedoch auch bei größeren Durchmessern
handlich und kann einfach montiert werden. Der Schaft kann sowohl eine glatte Oberfläche
aufweisen, als auch eine geriffelte oder mit Nuten/Einstichen versehene Oberfläche,
um die Haltekraft nochmals zu erhöhen.
[0024] Weist der Schaft mehrere Schaftelemente auf, können diese einzelnen Elemente unterschiedliche
Oberflächen aufweisen.
[0025] Beim Verwenden des erfindungsgemäßen modularen Erdnagels, kann mittels Zugprobe ermittelt
werden, ob der Erdnagel tief genug im Boden versenkt wurde, oder ob er mittels eines
weiteren Schaftelements verlängert werden und weiter eingetrieben werden muss. Zugversuche
haben zum Beispiel ergeben, dass bei einer Erdnagellänge von einem Meter die Haltekraft
bei ca. 500 kg (ca. 5kN) liegt (variiert je nach Bodenbeschaffenheit), welche für
bestimmte Anwendungsfälle wie z.B. das Befestigen eines Carports, nicht ausreichend
ist. Nach der Verlängerung auf zwei Meter war diese Haltekraft ebenfalls noch nicht
ausreichend. Nach der Verlängerung auf einen drei Meter langen Erdnagel war bereits
eine Haltekraft von ca. 1800 kg (ca. 18kN) erreicht worden.
[0026] Gemäß einer Ausführungsform kann die Spitze an dem zweiten Ende des Schafts angedreht
oder geschmiedet werden (oder auch durch schräg schneiden erzeugt werden). Gemäß einer
weiteren Ausführungsform des verlängerbaren Erdnagels ist die Spitze zentrisch oder
nicht zentrisch. Mit einer nicht zentrischen Spitze soll erreicht werden, dass der
Erdnagel nicht vertikal im Boden versenkt wird, sondern beim Einschlagen eine kurvenförmige
Bahn beschreibt, wodurch eine höhere Haltekraft erreicht wird.
[0027] Vorteil des modularen Aufbaus dieses verlängerbaren Erdnagels und insbesondere der
lösbaren Verbindung der Spitze an dem zweiten Ende des Schafts ist es, dass die Spitze
je nach Anforderung der Bodenbeschaffenheit in verschiedenen Längen (z.B. schlankerer
Keilwinkel), aus gehärtetem Material oder sogar aus Hartmetall aufgeschraubt bzw.
eingesetzt werden kann. Dies ermöglicht z.B. bei Untergründen mit größeren Steinen
im Erdreich, diese Steine einfacherzu durchtrennen (schlankerer Keilwinkel, gehärtet).
Des Weiteren ist es eine kostengünstige Möglichkeit zu herkömmlichen Erdnägeln, da
nur die Spitze (und nicht der ganze Erdnagel) gehärtet werden muss bzw. aus einem
hochwertigeren Material gefertigt werden kann.
[0028] Ein Schaftelement, des aus mindestens einem Schaftelement bestehenden Erdnagels,
kann eine Standardlänge von 1m aufweisen. Die Standardlänge von 1m ist bewusst gewählt,
um tiefer als die durchschnittliche Frosttiefe in Deutschland zu gelangen. Ein Schaftelement
gemäß der vorliegenden Erfindung muss jedoch nicht die Länge von 1m einhalten, sondern
kann je nach Bedarf auch kürzer oder länger sein, so dass die Länge des verlängerbaren
Erdnagels feiner justiert werden kann.
[0029] Die unterschiedlichen Schaftelemente können entsprechend auch Längen von 30cm bis
100 cm oder auch 110 bis 150 cm aufweisen.
[0030] Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Schaft aus einem Rohr oder aus Vollmaterial
hergestellt werden. Die Schaftelemente, die der Schaft umfasst, können entsprechend
auch aus Rund- , Vierkant-, Sechskant-, Mehrkant-Material oder Betonstahl (Baustahl)
etc. hergestellt werden.
[0031] Die Verlängerung des Erdnagels, also die Verbindung des Kopfes, der Spitze und/oder
des einen oder der mehreren Schaftelementen erfolgt mittels jeweilige Befestigungsmittel.
Die Befestigungsmittel sind gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung aus
einer Gruppe ausgewählt, die Gewindestifte, Bolzen, Gewindezapfen, Kleber, verbinden
durch verpressen oder schrumpfen (z.B. bei der Spitze) oder ähnliche Befestigungsmittel,
umfasst.
[0032] Die Befestigungsmittel die zur lösbaren Befestigung des Kopfelements und/oder der
mehreren Schaftelementen und/oder der Spitze verwendet werden, können zu einander
unterschiedlich sein. So kann beispielsweise das Kopfelement mittels Gewindestifte
und die Schaftelemente mittels Gewindezapfen verbunden werden.
[0033] Die Köpfe der Erdnägel des Stands der Technik sind meist geschweißt oder geschmiedet,
wodurch eine nachträgliche Verlängerung ausgeschlossen ist. Beim verlängerbaren Erdnagel
der vorliegenden Anmeldung kann gemäß einer Ausführungsform das Kopfelement ein Gewindestift
mit Sechskantmutter, eine Sechskantschraube, eine Zylinderschraube mit innensechskant
oder eine Ringschraubesein, welche an dem ersten Ende des Schafts verbindbar und insbesondere
lösbar verbindbar ist. Je nach Anwendung vor Ort können auch Ösen, Platten, Flansche
und der Gleichen angebracht werden. Durch die Austauschbarkeit des Kopfes ist ein
einfaches Rausziehen des Erdnagels gegeben. Besteht das Kopfelement z.B. aus einer
Sechskantschraube, so kann diese mit einer Ringschraube getauscht werden, an welcher
ganz einfach eine Schlaufe oder ein Haken zum Herausziehen des Erdnagels befestigt
werden kann.
[0034] Alle Einzelteile dieser Erfindung können aus hochwertigen Materialien gefertigt werden
und können nachträglich oxidiert/gehärtet werden, was eine Korrosion der Einzelteile
verhindert. Der Vorteil von oxidieren/härten gegenüber verzinken ist, dass Oxidieren/Härten
widerstandsfähiger ist. Verzinkte Erdnägel können an der Stelle eines Kratzers bereits
anfangen zu korrodieren. Eine oxidierte/gehärtete Oberfläche ist jedoch sehr unempfindlich.
Unabhängig der Vorteile von Oxidieren/Härten können die Einzelteile jedoch trotzdem
verzinkt oder anders beschichtet werden. Auch unbehandelt können die Einzelteile zum
Einsatz kommen.
[0035] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen.
Figur 1a zeigt eine Explosionsansicht eines beispielhaften erfindungsgemäßen verlängerbaren
Erdnagel.
Figur 1b zeigt eine Explosionsansicht des Erdnagels aus Figur 1a, welche mit einem zusätzlichen
Schaftelement verlängert worden ist.
Figur 2 zeigt eine Schematische Ansicht eines Erdnagels mit unterschiedlicher Anzahl an Schaftelemente.
Figur 3 zeigt mögliche Befestigungsmittel zur Befestigung der Schaftelementen der Erfindung.
Figur 4 zeigt verschiedene Arten der Spitzen und deren Anbringung an einem Schaft auf.
Figur 5 zeigt mögliche Spitzenformen für den erfindungsgemäßen Erdnagel.
Figur 6 zeigt einige der möglichen Kopfelemente für den erfindungsgemäßen Erdnagel.
[0036] Wie aus
Figur 1a ersichtlich weist der erfindungsgemäße Erdnagel in diesem Beispiel ein Kopfelement
1, welches als Sechskantschraube ausgeführt ist, ein einzelnes Schaftelement 3 als
Schaft mit einer Länge L und eine anschraubbare zentrische Spitze 4 auf.
[0037] Der Erdnagel aus Figur 1a und insbesondere das Kopfelement 1 des Erdnagels weist
in dieser Beispielhaften Ausführungsform eine Unterlegscheibe 2 auf.
[0038] Der Erdnagel aus
Figur 1b, entspricht dem Erdnagel aus Figur 1a der mittels eines weiteren Schaftelements 6
auch der Länge L verlängert worden ist. In diesem Beispiel erfolgt die Verbindung
der zwei Schaftelementen mittels eines Zylinderstifts 5 als Befestigungsmittel. Der
daraus resultierende Schaft weist entsprechend im Wesentlichen eine Länge von zwei
L auf.
[0039] Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Erdnagels, besteht somit die Möglichkeit
einen ersten Erdnagel mit einer gewissen Länge, wie beispielsweise den Erdnagel aus
Figur 1a mit Länge L, zu versenken. Mittels einer Zugprobe kann dann ermittelt werden,
ob der Erdnagel tief genug im Boden versenkt wurde. Ist dies nicht der Fall, kann
dann beispielswiese, das Kopfelement des Erdnagels aus Figur 1a abmontiert werden,
und der Schaft mittels der Verbindung eines zusätzlichen Schaftetements 6 verlängert
werden, um somit ein Erdnagel wie in Figur 1b zu erhalten. Dieser kann dann um die
Länge des zusätzlichen Schaftelements 6 in den Boden eingetrieben werden. Dies wird
wiederholt, bis die gewünschte und benötigte Bodentiefe erreicht wird.
[0040] Figur 2 zeigt einen beispielhaften Erdnagel mit einem Schaftelement der Länge L; einen beispielhaften
Erdnagel mit zwei Schaftelementen mit jeweils der Länge L, wobei der entsprechende
verlängerte Erdnagel im Wesentlich die Länge 2L aufweist; und einen beispielhaften
Erdnagel mit drei Schaftelemente mit jeweils der Länge L, wobei der entsprechende
verlängerte Erdnagel im Wesentlich die Länge 3L aufweist
[0041] Figur 3 zeigt beispielhafte Befestigungsmittel zur Befestigung der unterschiedlichen Schaftelemente.
Wie aus der Figur 3 ersichtlich können bei rohrartigen Schäften, Gewindestifte und/oder
Bol- , zen und Stifte verwendet werden. Bei Schäften die aus Vollmaterial bestehen,
wäre zusätzlich auch die Verwendung eines angedrehten Zapfens möglich.
[0042] Figur 4 zeigt verschiedene Arten der Spitzen. Dabei sind in der oberen Reihe dieser Figur
folgende Spitzen, in Reihenfolge von links nach rechts aufgeführt; eine zentrisch
gedrehte Spitze, eine exzentrisch gedrehte Spitze und eine geschmiedete vierkant Spitze
(Pyramide). Diese Spitzen werden als aufgeschraubte Spitzen verwendet.
[0043] In der zweiten Reihe von links nach rechts wird hingegen eine zentrisch gedrehte
Spitze, eine exzentrisch gedrehte Spitze und eine geschmiedete Spitze und eine Schräg
geschnittene Spitze dargestellt. Diese Spitzen werden verwendet, wenn die Spitzen
direkt am Schaft angebracht werden können.
[0044] Einige Längen der Spitzen sind anhand einer zentrisch gedrehten Spitze bildhaft in
Figur 5 dargestellt. Die Länge S bzw. der Keilwinkel α können speziell dem Anwendungsfall
angepasst werden.
[0045] Figur 6 zeigt einige der möglichen Kopfelementarten für den erfindungsgemäßen Erdnagel. Beispiel
dafür von links nach rechts wären Sechskantmutter, Sechskantschraube, Zylinderschraube
oder eine Ringschaube. In allen Beispielen aus Figur 6 ist noch eine Unterlegscheibe
zwischen Kopfelement und erstes Ende des Schafts angeordnet.
Bezugszeichenliste
[0046]
- 1-
- Kopfelement
- 2 -
- Unterlegscheibe
- 3 -
- Schaftelement
- 4 -
- Spitze
- 5 -
- Zylinderstift
- 6 -
- weiteres Schaftelement
- X -
- Erdnagel Rohr mit Verlängerung mittels Gewindestift
- Y -
- Erdnagel Rohr mit Verlängerung mittels Bolzen und Stifte
- Q -
- Erdnagel Vollmaterial mit Verlängerung mittels Gewindestift
- R -
- Erdnagel Vollmaterial mit Verlängerung mittels Bolzen und Stifte
- S -
- Erdnagel vollmaterial mit Verlängerung mittels angedrehten Zapfens
1. Verlängerbarer Erdnagel umfassend:
einen Schaft umfassend mindesten einen Schaftelement (3, 6), wobei der Schaft ein
erstes Ende und ein zweites Ende umfasst;
ein an dem ersten Ende des Schafts verbundenen Kopfelement (1); und
eine an dem zweiten Ende des Schafts verbundene Spitze (4)
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kopfelement (1) mittels Befestigungsmittel an dem ersten Ende des Schafts lösbar
verbunden ist,
und/oder
die Spitze (4) mittels Befestigungsmittel an dem zweiten Ende des Schafts lösbar verbunden
ist.
2. Verlängerbarer Erdnagel gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft mehreren miteinander mittels Befestigungsmittel (5) lösbar verbundenen
Schaftelemente (3, 6) umfasst.
3. Verlängerbarer Erdnagel gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Spitze (4)
an dem zweiten Ende des Schafts geschmiedet, schraubverbunden, aufgepresst oder aufgeschrumpft
ist.
4. Verlängerbare Erdnagel gemäß einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (4) zentrisch oder nicht zentrisch an dem zweiten Ende des Schafts verbunden
ist.
5. Verlängerbarer Erdnagel gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Befestigungsmittel
(5) aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche Gewindestifte, Bolzen und Stifte, Schraubelemente,
Kleber oder ähnliches umfasst.
6. Verlängerbarer Erdnagel gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaftelemente (3,6) unterschiedliche Längen aufweisen.
7. Verlängerbarer Erdnagel gemäß einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement (1), der Schaft und die Spitze (4) oxidiert sind.
8. Verlängerbare Erdnagel gemäß einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft, ein Rohrelement ist oder aus Vollmaterial besteht.
9. Verlängerbarer Erdnagel gemäß Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft Rund-, Vierkant-, Sechskant-, Mehrkant-Material oder Betonstahl (Baustahl)
ist.
10. Verlängerbarer Erdnagel gemäß einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement (1) ein Gewindestift mit Sechskantmutter, eine Sechskantschraube,
eine Zylinderschraube mit Innensechskant oder eine Ringschraube aufweist.
11. Verlängerbarer Erdnagel gemäß einer der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement (1), Ösen, Platten, Flansche oder der Gleichen aufweist.
12. Verlängerbarer Erdnagel gemäß Anspruch 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaftelemente (3, 6) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.