Kunststoffstab mit Haltevorrichtungen Kunststoffstäbe können erhebliche spezifische Zug festigkeiten erreichen, wenn sie durch eine parallel ge richtete Einlage, beispielsweise durch Glasfasern, ver stärkt sind. Die hohen Werte für die Zugfestigkeit sind dann allerdings nur in Richtung der Einlage gegeben, während die Werte senkrecht dazu verhältnimässig gering sind. Derartige Kunststoffe werden allgemein zu Stäben verarbeitet und als Konstruktionsglieder überall dort eingesetzt, wo metallische Werkstoffe versagen würden. Beispielsweise können sie dort verwendet werden, wo gute elektrische Isolation oder Korrosionsbeständigkeit gefordert sind.
Wegen der unterschiedlichen Festigkeitswerte solcher Kunststoffstäbe in Längs- und Querrichtung ist eine kraftschlüssige Verbindung mit bekannten Mitteln, z.B. mit Gewinde und Mutter, nicht möglich.
Die bisher bekannten Befestigungsvorrichtungen für derartige Kunststoffstäbe haben gezeigt, dass eine Zerstö rung unter Zuglast stets in der Befestigungsvorrichtung selbst, mit jedoch im Bereich des frei eingespannten Stabes erfolgt, so dass es bisher nicht möglich war, die hohen Werte der Zugfestigkeit des Kunststoffstabes voll auszunutzen.
Nachfolgend sei eine der bekannten Befestigungsarten näher beschrieben.
Jedes der axial eingeschlitzten Enden des Kunststoff stabes ist in eine mit einer zentralen, anfangs zylindrischen Bohrung versehenen Hülse eingeführt. Die zylindrische Bohrung erweitert sich dann in Richtung auf die Enden des Stabes konusförmig. Zur innigen Verbindung von Stabende und Hülse werden in die Einschnitte Keile getrieben, so dass die einzelnen Teilstränge des Kunst- stoffstabes an die Konuswand gepresst werden. Der Keilwinkel ist hierbei zweckmässig etwas grösser als der Konuswinkel zu wählen.
Die verbleibenden freien Räume innerhalb der Bohrung sind mit einem aushärtbaren, gut netzenden und bindenden Kunststoff, beispielsweise einem Giessharz, ausgefüllt. Auf diese Weise ist das ursprünglich eingeschlitzte Ende des Kunststoffstabes selbst zu einem Konus erweitert worden, der in eine entsprechende Bohrung eingepasst ist.
Die so befestigten Kunststoffstäbe gleiten jedoch bei ansteigender Zugbeanspruchung ruckartig in kurzen We gen aus ihrer Halterung und entspannen durch diese bleibende Verformung somit immer wieder das ganze System. Dieses Verhalten zeigt also, dass die mechanische Haftung zwischen Kunststoffstab, Keil und Kunstharz als Füllmaterial nicht ausreichend ist.
Aufgabe der Erfindung ist daher, einen mit einer längsgerichteten Einlage versehenen Kunststoffstab der art zu haltern, dass jede unterhalb der Bruchlast einwir kende Zugbeanspruchung eine Verformung des Systems nur innerhalb der Elastizitätsgrenze zulässt, dass also eine bleibende Verformung und somit eine sprungartige Entspannung des Systems vor seiner völligen Zerstörung nicht möglich ist. Die Lösung dieser Aufgabe wird darin gesehen, dass an der Bohrung senkrecht zur Zugrichtung mindestens eine den Stab umgreifende Schulter vorgese hen ist.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispiels weise näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine bekannte Haltevorrichtung; und Fig.2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsge- mässen Haltevorrichtung.
Die Teilstränge 1 und 2 des Kunststoffstabes 3 sind durch den Keil 4 gegen die Wandungsteilfläche 5 des konischen Teils der Bohrung in der Hülse 6 gepresst. Weiterhin stützt sich der Stab 3 ringförmig bei 7 ab, das ist die Stelle, an der in der Zeichenebene von unten gesehen der dem Querschnitt des Stabes angepasste Teil der Bohrung endet. Die punktierten Flächen beider Figu ren stellen den härtbaren, gut netzenden und bindenden Kunststoff dar, der alle Hohlräume in der Bohrung lückenlos ausfüllt.
In den Fig. 1 und 2 stehen die Teilstränge 1 und 2 im konischen Teil der Bohrung nur in den Bereichen 5 und 7 mit der Hülse in Berührung; die restlichen Flächen der Teilstränge innerhalb des konischen Teiles der Bohrung sind in etwa gleicher Lage von Kunststoff eingebettet. Trotz<I>dieser</I> bis dahin vöIlig übereinstimmenden Anord nung wandert bei Einwirkung einer stetig steigenden Zuglast P der Stab in Fig. 1 sprungartig unter ständig erneuter Entspannung des Systems aus seiner Einlage rung heraus,
während er in der erfindungsgemässen Anordnung in der nach Fig. 2 dargestellten Weise in der Höhe bis zum Erreichen der Bruchlast verbleibt. Das ist auch verständlich, weil nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 2 innerhalb der Bohrung mit der Hülse fest verbunden und senkrecht zur Zugrichtung in diesem Fall eine den Stab 3 umgreifende Schulter 8 vorgesehen ist. Als Folge davon bildet sich in der mit dem Stab innig verbundenen Kunststoffeinlagerung 9 eine Gegenfläche zur Schulter 8 aus.
Will nun der Stab unter Zuglast auswandern, so würde der umgebende Kunststoff ebenfalls in Bewegung geraten, wenn, er durch die Schulter nicht daran gehindert wäre. Im Fall einer Anordnung nach Fig. 1 hingegen vermögen die sanften Übergänge der Richtungsänderung eine Deformierung der an dienen Stellen ohnehin sehr dünnen Kunststoff schicht und damit eine Bewegung des Kunststoffsystems in der Hülse nicht zu verhindern.
Plastic rod with holding devices Plastic rods can achieve significant specific tensile strengths if they are reinforced ver by a parallel ge directed insert, for example by glass fibers. The high values for the tensile strength are then only given in the direction of the insert, while the values perpendicular to it are relatively low. Such plastics are generally processed into rods and used as structural members wherever metallic materials would fail. For example, they can be used where good electrical insulation or corrosion resistance is required.
Because of the different strength values of such plastic rods in the longitudinal and transverse directions, a force-fit connection with known means, e.g. with thread and nut, not possible.
The previously known fastening devices for such plastic rods have shown that destruction under tensile load always takes place in the fastening device itself, but with in the area of the freely clamped rod, so that it has not previously been possible to fully utilize the high tensile strength values of the plastic rod.
One of the known types of fastening is described in more detail below.
Each of the axially slotted ends of the plastic rod is inserted into a sleeve provided with a central, initially cylindrical bore. The cylindrical bore then widens conically towards the ends of the rod. Wedges are driven into the incisions for an intimate connection between the rod end and the sleeve, so that the individual strands of the plastic rod are pressed against the cone wall. The wedge angle should be chosen to be somewhat larger than the cone angle.
The remaining free spaces within the bore are filled with a hardenable, well wetting and binding plastic, for example a casting resin. In this way, the originally slotted end of the plastic rod itself has been expanded into a cone which is fitted into a corresponding bore.
The plastic rods attached in this way, however, slide jerkily in short We conditions out of their holder when the tensile load increases, and this permanent deformation means that the whole system is always relaxed. This behavior therefore shows that the mechanical adhesion between the plastic rod, wedge and synthetic resin as a filler material is not sufficient.
The object of the invention is therefore to hold a plastic rod provided with a longitudinally oriented insert such that any tensile stress acting below the breaking load allows deformation of the system only within the elastic limit, i.e. a permanent deformation and thus a sudden relaxation of the system before it total destruction is not possible. The solution to this problem is seen in the fact that at least one shoulder encompassing the rod is provided on the bore perpendicular to the direction of pull.
The invention will be explained in more detail using the drawing, for example.
1 shows an axial section through a known holding device; and FIG. 2 shows an embodiment of a holding device according to the invention.
The partial strands 1 and 2 of the plastic rod 3 are pressed by the wedge 4 against the partial wall surface 5 of the conical part of the bore in the sleeve 6. Furthermore, the rod 3 is supported in the form of a ring at 7, that is the point at which, viewed from below in the plane of the drawing, the part of the bore adapted to the cross section of the rod ends. The dotted areas of both figures represent the hardenable, well-wetting and binding plastic that fills all cavities in the bore without gaps.
In FIGS. 1 and 2, the partial strands 1 and 2 are in contact with the sleeve in the conical part of the bore only in the areas 5 and 7; the remaining surfaces of the partial strands within the conical part of the bore are embedded in approximately the same layer of plastic. Despite <I> this </I> arrangement, which up to that point was completely identical, when a steadily increasing tensile load P is applied, the rod in FIG. 1 suddenly moves out of its storage position, constantly relieving the system,
while in the arrangement according to the invention in the manner shown in FIG. 2 it remains in height until the breaking load is reached. This is also understandable because, according to the embodiment of the invention according to FIG. 2, firmly connected within the bore with the sleeve and, in this case, a shoulder 8 encompassing the rod 3 is provided perpendicular to the direction of pull. As a result, a counter surface to the shoulder 8 is formed in the plastic storage 9 that is intimately connected to the rod.
If the rod now wants to migrate under tensile load, the surrounding plastic would also start moving if it were not prevented from doing so by the shoulder. In the case of an arrangement according to FIG. 1, however, the smooth transitions of the change in direction are able to deform the plastic layer, which is already very thin at serving points, and thus not prevent movement of the plastic system in the sleeve.