Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schraubfundamentes zur Befestigung von Elementen in einem Untergrund, bei welchem wenigstens ein erstes zylindrisches Rohr als erste Ausgangsform bereitgestellt wird und das erste Rohr angrenzend an ein vorderes Einführende wenigstens bereichsweise mit einer gewindeartigen Außenkontur zum Einschrauben in den Untergrund versehen wird, wobei in ein hinteres Ende des ersten Rohres durch Umformen eine sternförmige, eine Innen- und Außenverzahnung aufweisende Kontur eingeformt wird.

Schraubfundamente sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie können am hinteren Ende zum Einstecken von Pfählen oder Stäben ausgebildet sein oder alternativ am hinteren Ende einen platten- bzw. flanschartigen Befestigungsansatz aufweisen, an dem andere Elemente, z.B. Rahmen od. dgl., befestigt werden können.

Ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 ist aus der nicht vorveröffentlichten Druckschrift DE 10 2021 130 720 B3 bekannt. Aus US 2017 / 0 058 940 Al ist eine Anordnung zur Verbindung zweier ineinander gesteckter Rohre bekannt. Aus DE 10 2010 010 603 Al ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Schraubfundamenten bekannt.

Aus DE 10 2019 128 030 B3 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Schraubfundamentes zur Befestigung von Elementen im Erdreich bekannt, bei welchem ein zylindrisches Rohr als Ausgangsform bereitgestellt wird, an das spanlos ein zu einer Einführspitze zulaufender konischer Vorderabschnitt angeformt wird. Dabei wird der Vorderabschnitt wenigstens bereichsweise mit einer gewindeartigen Außenkontur zum Einschrauben in das Erdreich versehen. Wesentlich ist bei diesem Verfahren, dass in ein hinteres Ende des Rohres durch Drückwalzen eine Innenkontur für ein Einschraubwerkzeug eingeformt wird und dass der Vorderabschnitt und die gewindeartige Außenkontur ausschließlich durch Drückwalzen geformt werden. Das Schraubfundament wird somit allein durch Drückwalzen hergestellt, wodurch der Herstellaufwand gering ist und präzise und reproduzierbare Bauteile erzeugt werden können. Dabei kann entweder zunächst die Innenkontur und danach der Vorderabschnitt und die gewindeartige Außenkontur geformt werden oder umgekehrt. Als Ausgangsform kann ein gezogenes oder geschweißtes Rohr verwendet werden.

In der Praxis hat sich herausgestellt, dass bei einem so hergestellten Schraubfundament das vom Einschraubwerkzeug auf die Innenkontur des Schraubfundamentes übertragbare Drehmoment begrenzt ist, so dass das Schraubfundament bei bestimmten Bodenverhältnissen oder bei besonders großer Eindringtiefe weniger geeignet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfach herstellbares Schraubfundament zu schaffen, das für beliebige Bodenverhältnisse und bevorzugt beliebige Eindringtiefen geeignet ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem ersten Schritt eine sternförmige Vorkontur gegen eine im Inneren des rohrförmigen Endes angeordnete sternförmige Gegenform radial von außen eingeformt wird und in einem zweiten Schritt die sternförmige Vorkontur ohne innere Gegenform radial von außen zur sternförmigen Kontur ausgeformt wird.

Die Kontur am hinteren Ende des Schraubfundamentes wird somit von außen zweistufig spanlos eingeformt, wobei sowohl eine Innen- als auch eine Außenverzahnung gebildet wird. Die Außen- und die Innenverzahnung dienen zur drehfes- ten Verbindung mit einem Einschraubwerkzeug mit komplementärer Verzahnungskontur. Die Innenverzahnung ist zur drehfesten Aufnahme eines rohrförmigen Verlängerungselementes geeignet, wodurch ein wenigstens zweiteiliges Schraubfundament entsteht. Außerdem ist die Innenverzahnung zur Aufnahme eines platten- bzw. flanschartigen Befestigungsansatzes geeignet, wobei der Befestigungsansatz mit einer der sternförmigen Kontur entsprechenden Kontur ausgerüstet ist. Durch die sternförmige Kontur lassen sich große Drehmomente übertragen, welche ein Einschrauben in Untergründe mit beliebigen Bodenverhältnissen ermöglichen. Die sternförmige Kontur kann so ähnlich gestaltet sein wie ein Schraubenmitnahmeprofil mit der Normbezeichnung "Innensechsrund" bzw. "Außensechsrund", wobei die Zähneanzahl aber beliebig ist.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die sternförmige Vorkontur und die sternförmige Kontur am hinteren Ende des ersten Rohres von mehreren auf einem gemeinsamen Umfang angeordneten und gleichmäßig radial zustellbaren Umformwerkzeugen eingeformt werden. Die Umformwerkzeuge können z.B. Drück- oder Presswerkzeuge sein.

Dabei ist vorteilhaft vorgesehen, dass die sternförmige Kontur ausgehend vom hinteren Ende in axialer Längsrichtung des ersten Rohres konisch zulaufend geformt wird. Der Innenquerschnitt der sternförmigen Kontur verringert sich somit ausgehend vom hinteren Ende in Längsrichtung. Die Umformwerkzeuge sind dementsprechend komplementär geformt.

Es kann vorgesehen sein, dass das hintere rohrförmige Ende vor der Einformung der sternförmigen Vorkontur radial aufgeweitet wird. Dazu wird das rohrförmige Ende während der Umformung z.B. axial durch mehrere Spannbacken gehalten. Ein geführter Aufweitdorn wird in das Rohr geschoben und erweitert auf diese Weise das Rohrende. Diese Umformung kann auch mehrstufig, also mit mehreren Aufweitdornen erfolgen, die sukzessive größer sind. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das rohrförmige Ende eingezogen, also sein Durchmesser verringert wird. Dazu wird z.B. ein geführter Einziehring axial über das Rohr geschoben und reduziert auf diese Weise das Rohrende. In den meisten Anwendungsfällen ist vorgesehen, dass an das erste Rohr spanlos ein zu einer Einführspitze zulaufender konischer Vorderabschnitt angeformt wird, wobei der Vorderabschnitt wenigstens bereichsweise mit der gewindeartigen Außenkontur zum Einschrauben in den Untergrund versehen wird. Beim Einschrauben wird durch die länger oder kürzer ausgebildete gewindeartige Außenkontur das Untergrundmaterial nach außen verdrängt und verdichtet, was den Halt des Schraubfundamentes im Untergrund verbessert.

Zur Vereinfachung der Herstellung ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Vorderabschnitt durch Formpressen mit oder ohne Wärmebeaufschlagung erzeugt wird. Anschließend wird die Außenkontur durch Drückwalzen eingebracht. Das Formpressen kann auch mehrstufig erfolgen.

In ganz besonders bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass wenigstens ein zweites zylindrisches Rohr als zweite Ausgangsform bereitgestellt wird und dass in die beiden rohrförmigen Enden des zweiten Rohres jeweils eine sternförmige, eine Innen- und Außenverzahnung aufweisende Kontur eingeformt wird, wobei in einem ersten Schritt jeweils eine sternförmige Vorkontur gegen eine im Inneren des rohrförmigen Endes angeordnete sternförmige Gegenform radial von außen eingeformt wird und in einem zweiten Schritt jeweils die sternförmige Vorkontur ohne innere Gegenform radial von außen zur sternförmigen Kontur ausgeformt wird, wobei die Kontur an einem Ende des zweiten Rohres der Kontur am hinteren Ende des ersten Rohres entspricht und die Kontur am anderen Ende des zweiten Rohres so ausgebildet ist, dass das andere Ende des zweiten Rohres kraft- und/oder formschlüssig in oder auf das hintere Ende des ersten Rohres steckbar ist. Das Schraubfundament besteht dann vorteilhaft aus wenigstens zwei Teilen, nämlich dem aus dem ersten Rohr hergestellten Element und wenigstens einem rückseitig in das vorgenannte Element drehfest einsteckbaren Verlängerungselement. Das zweite Rohr wird darüber hinaus ebenfalls bevorzugt wenigstens bereichsweise mit einer gewindeartigen Außenkontur zum Einschrauben in den Untergrund versehen, z.B. durch Drückwalzen. Die gewindeartige Au- ßenkontur kann aber auch entfallen. Um zu gewährleisten, dass die Gewindegänge der gewindeartigen Außenkonturen des ersten und des wenigstens einen zweiten Rohres beim Ineinanderstecken keinen Versatz aufweisen, wird bevorzugt in die sternförmigen Konturen eine Positionierhilfe eingeformt.

Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die ineinandergesteckten Enden des ersten und des zweiten Rohres im Bereich der sternförmigen Konturen durch wenigstens eine quer zur Längsachse des ersten und des zweiten Rohres erstreckte Verschraubung aneinander gesichert werden. Dies kann bei der Montage erfolgen, wenn z.B. das erste Rohr bereits weitgehend in den Untergrund eingeschraubt ist und aus diesem nur noch mit seinem hinteren Ende herausragt. Das zweite Rohr kann dann aufgesteckt und anschließend mit der Querverschraubung gesichert werden. Auch eine Verclinchung ist möglich.

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

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Schraubfundamentes,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des hinteren Endes des Schraubfundamentes nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt eines zylindrischen Rohres als erste Ausgangsform,

Fig. 4 einen Querschnitt durch das hintere Rohrende des Schraubfundamentes während eines ersten Umformschrittes,

Fig. 5 einen Querschnitt durch das hintere Rohrende des Schraubfundamentes während eines zweiten Umformschrittes,

Fig. 6 einen Querschnitt durch das hintere Rohrende des Schraubfundamentes nach der Umformung, Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines rohrförmigen Verlängerungselementes zur Bildung eines zweiteiligen Schraubfundamentes,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des vorderen Endes des Verlängerungselementes nach Fig. 7,

Fig. 9 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines zweiteiligen Schraubfundamentes vor dem Zusammenfügen,

Fig. 10 ein vergrößertes Detail der Fig. 9,

Fig. 11 in perspektivischer Darstellung den Verbindungsbereich des zweiteiligen Schraubfundamentes nach dem Zusammenfügen,

Fig. 12 einen Längsschnitt durch ein Rohrende während des Aufweitens,

Fig. 13 einen Längsschnitt durch ein Rohrende während des Einziehens,

Fig. 14 einen Längsschnitt durch ein Rohrende während des Formpressens zur

Ausformung eines konisch zulaufenden Vorderabschnittes,

Fig. 15 einen Längsschnitt durch ein Schaubfundament nach der Anformung einer Außenkontur und in

Fig. 16 einen Längsschnitt durch das fertiggestellte Schraubfundament.

Ein einteiliges Schraubfundament ist in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnet. Dieses Schraubfundament 1 weist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein hinteres Ende la und ein vorderes Einführende lb auf. In das hintere, rohrförmige Ende la ist eine nachfolgend näher beschriebene sternförmige Kontur 2 eingeformt. Axial an- grenzend an diese sternförmige Kontur 2 weist das Schraubfundament 1 einen zylindrischen Bereich lc und daran nach vorne angrenzend einen zu einer Einführspitze 3 am vorderen Einführende lb konisch zulaufenden Vorderabschnitt ld auf.

Sowohl der Vorderabschnitt ld als auch der zylindrische Bereich lc sind zumindest bereichsweise mit einer gewindeartigen Außenkontur 4 versehen, welche vorzugsweise ausschließlich durch Drückwalzen geformt wird. Zur näheren Erläuterung wird hierzu auf die Druckschrift DE 10 2019 128 030 B3 verwiesen.

Zur Herstellung des insoweit beschriebenen Schraubfundamentes 1 wird ein erstes zylindrisches Rohr 5 als erste Ausgangsform bereitgestellt. Dieses Rohr 5 kann ein gezogenes oder geschweißtes Rohr aus Metall sein.

Verfahrensmäßig wird in das eine Ende des Rohres 5, welches das hintere Ende la des Schraubfundamentes 1 bildet, die sternförmige Kontur 2 eingeformt, und zwar derart, dass es eine Innenverzahnung 2a und eine Außenverzahnung 2b aufweist. Dazu wird das hintere Ende des ersten Rohres 5 in eine geeignete Umformeinrichtung eingeführt, welche mehrere, auf einem gemeinsamen Umfang angeordnete und gleichmäßig radial zustellbare Umformwerkzeuge 6 aufweist (Fig. 4). In einem ersten Schritt wird eine sternförmige Vorkontur 2' gegen eine im Inneren des rohrförmigen Endes angeordnete sternförmige Gegenform 6a radial von außen mittels der radial nach innen zustellenden Umformwerkzeuge 6 eingeformt (Fig. 4). Anschließend wird die Gegenform 6a entfernt und in einem zweiten Schritt wird die sternförmige Vorkontur 2' ohne die innere Gegenform 6a radial von außen zur sternförmigen Kontur 2 ausgeformt, indem die Umformwerkzeuge 6 erneut radial nach innen zugestellt werden (Fig. 5).

Die Umformwerkzeuge 6 werden jeweils gleichmäßig auf das Ende des ersten Rohres 5 radial nach innen verfahren, so dass sich die sternförmige, eine Innenverzahnung 2a und eine Außenverzahnung 2b aufweisende Kontur 2 ausbildet (Fig. 6). Dabei ändert sich die Wandstärke des ersten Rohres 5 im Wesentlichen nicht. Nach Einformung der sternförmigen Kontur 2 wird das erste Rohr 5 bevorzugt mit seinem hinteren Ende mit der sternförmigen Kontur 2 in ein komplementär gestaltetes Einspann- und Haltewerkzeug einer Drückwalzmaschine eingesetzt. Anschließend wird das erste Rohr 5 bevorzugt durch Drückwalzen in die in Fig. 1 dargestellte Form des fertigen Schraubfundamentes 1 umgeformt, wobei für die Ausführung der Drückwalzvorgänge auf die Druckschrift DE 10 2019 128 030 B3 Bezug genommen wird. Dabei kann das Rohr 5 ggf. zunächst abgestreckt werden, auf ein Abstrecken kann aber auch verzichtet werden. Nach dem Ende des Drückwalzens wird die Einführspitze 3 auf geeignete Weise verschlossen. Alternativ kann auch zunächst die gewindeartige Außenkontur 4 und danach die sternförmige Kontur 2 geformt werden.

Die sternförmige Kontur 2 am hinteren Endes la des Schraubfundamentes 1 weist eine doppelte Funktion auf. Die Außenverzahnung 2b dient zur Verbindung mit einem entsprechend komplementär gestalteten, nicht dargestellten Einschraubwerkzeug. Die Innenverzahnung 2a dient demgegenüber zur kraft- und/ oder formschlüssigen Aufnahme eines rohrförmigen Verlängerungselementes 7 zur Bildung eines zweiteiligen Schraubfundamentes 1.

Zur Herstellung des rohrförmigen Verlängerungselementes 7 wird ein zweites zylindrisches Rohr als zweite Ausgangsform bereitgestellt. Sowohl in das vordere Ende 7a als auch in das hintere Ende 7b des Verlängerungselementes 7 wird in gleicher Weise wie in den Fig. 4 bis 6 dargestellt eine sternförmige Kontur 8, 9 jeweils mit einer Innenverzahnung 8a, 9a und einer Außenverzahnung 8b, 9b durch zweistufiges radiales Eindrücken von außen mit und ohne innere Gegenform ausgebildet.

Dabei ist die Kontur 8 am vorderen Ende 7a des Verlängerungselementes 7 so dimensioniert, dass das vordere Ende 7a kraft- und/oder formschlüssig in das hintere Ende la des Schraubfundamentes 1 eingeführt werden kann. Demgegenüber entspricht die sternförmige Kontur 9 am hinteren Ende 7b der sternförmigen Kontur 2 des Schraubfundamentes 1, so dass das hintere Ende 7b des Verlänge- rungselementes 7 dazu geeignet ist, einerseits mit dem Einschraubwerkzeug gekoppelt zu werden oder andererseits ein weiteres Verlängerungselement 7 aufzunehmen.

Der zylindrische Bereich 7c zwischen den beiden Enden 7a und 7b des Verlängerungselementes 7 wird bevorzugt ebenfalls durch Drückwalzen mit einer gewindeartigen Außenkontur 10 versehen.

Wenn ein zwei- oder mehrteiliges Schraubfundament 1 eingesetzt werden soll, das aus dem Schraubfundament 1 nach Fig. 1 und wenigstens einem Verlängerungselement 7 besteht, wird am Einsatzort das vordere Ende 7a des Verlängerungselementes 7 gemäß der Abfolge der Fig. 9 bis 11 in das hintere Ende la des Schraubfundamentes 1 form- und/oder kraftschlüssig eingesteckt.

Um eine sichere Verbindung zu erreichen, können die ineinander gesteckten Enden la, 7a im Bereich der sternförmigen Konturen 2, 8 durch wenigstens eine quer zur Längsachse des ersten und des zweiten Rohres erstreckte Verschraubung aneinander gesichert werden. Alternativ ist auch eine Verclinchung möglich.

In das hintere Ende la oder 7b kann auch ein nicht dargestellter platten- bzw. flanschartiger Befestigungsansatz eingesteckt und ggf. verriegelt werden, wobei der Befestigungsansatz mit einer der sternförmigen Kontur 8 entsprechenden Kontur ausgerüstet ist. Der Befestigungsansatz mit sternförmiger Kontur kann z.B. durch Tiefziehen hergestellt werden. An einem solchen Befestigungsansatz können andere Elemente, z.B. Rahmen od. dgl., befestigt werden.

Das erste Rohr 5 für das Schraubfundament 1 oder das zweite Rohr für das rohrförmige Verlängerungselement 7 können vor der Einformung der sternförmigen Kontur 2, 8, 9 am betreffenden Ende umgeformt, nämlich aufgeweitet oder eingezogen werden.

In Fig. 12 ist dargestellt, wie das hintere rohrförmige Ende la des ersten Rohres 5 vor der Einformung der sternförmigen Vorkontur 2' radial aufgeweitet wird. Dazu wird das hintere rohrförmige Ende la während der Umformung z.B. axial durch mehrere, nicht dargestellte Spannbacken gehalten. Ein geführter Aufweitdorn 11, der einen größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Rohres 5 aufweist, wird in axialer Richtung in das Rohr 5 geschoben und erweitert auf diese Weise das Rohrende.

Alternativ kann gemäß Fig. 13 auch vorgesehen sein, dass das rohrförmige Ende la eingezogen, also sein Durchmesser verringert wird. Dazu wird z.B. ein geführter Einziehring 12 axial über das Rohr 5 geschoben und reduziert auf diese Weise das Rohrende.

Das Aufweiten oder Einziehen kann je nach Bedarf auch beim rohrförmigen Verlängerungselement 7 ein- oder beidseitig in gleicher Weise durchgeführt werden.

Der konisch zulaufende Vorderabschnitt ld des Schraubfundamentes 1 kann durch Formpressen erzeugt werden. Dazu kann gemäß Fig. 14 ein Formwerkzeug 13 mit einer konisch zulaufenden Innenausnehmung 14 in axialer Richtung ein- oder mehrstufig gegen das vordere Einführende lb verfahren werden.

Anschließend wird durch Drückwalzen die gewindeartige Außenkontur 4 eingeformt und dabei der konisch zulaufende Vorderabschnitt ld weiter ausgeformt (Fig. 15).

In Fig. 16 ist das fertige Schraubfundament 1 dargestellt, wobei auch die Spitze 3 verschlossen ist, z.B. durch Zusammendrücken und ggf. Verschweißen.

Bezuqszeichenliste:

1 Schraubfundament la hinteres Ende lb vorderes Einführende lc zylindrischer Bereich ld konischer Vorderabschnitt

2 sternförmige Kontur

2' sternförmige Vorkontur

2a Innenverzahnung

2b Außenverzahnung

3 Einführspitze

4 gewindeartige Außenkontur

5 erstes zylindrisches Rohr

6 Umformwerkzeug

6a sternförmige Gegenform

7 rohrförmiges Verlängerungselement

7a vorderes Ende

7b hinteres Ende

7c zylindrischer Bereich

8 sternförmige Kontur

8a Innenverzahnung

8b Außenverzahnung

9 sternförmige Kontur

9a Innenverzahnung

9b Außenverzahnung

10 gewindeartige Außenkontur

11 Aufweitdorn

12 Einziehring

13 Formwerkzeug

14 Innenausnehmung