DE202019102847U1

DE202019102847U1 - Sperrpfeiler zur Verwendung in einem Poller und Poller mit einem solchen Pfeiler

Info

Publication number: DE202019102847U1
Application number: DE202019102847.5U
Authority: DE
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2019-05-20
Publication date: 2019-10-31
Anticipated expiration: 2029-05-21

Abstract

Sperrpfeiler (3) zur Verwendung in einem Poller (1) für die ebenerdige Installation, wobei sich der Sperrpfeiler (3) entlang einer Längsachse (2) erstreckt und eine Pfeilerwand (4) entlang der Längsachse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfeilerwand (4) eine mehrschichtige Materialzusammensetzung aufweist, wobei die Materialzusammensetzung eine Vielzahl von metallhaltigen Schichten (13, 15, 17) aufweist, die mit einer Vielzahl von Polymerschichten (19, 21) verschachtelt sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sperrpfeiler zur Verwendung in einem Poller für die ebenerdige Installation, wobei sich der Sperrpfeiler entlang einer Längsachse erstreckt und eine sich entlang der Längsachse erstreckende Pfeilerwand aufweist.
Poller für die ebenerdige Installation sind allgemein bekannt. Sie werden als Verkehrsschranken verwendet, um die Durchfahrt von Fahrzeugen in bestimmte öffentliche oder private Orte zu verhindern. Es gibt statische Pollertypen, die fest am Erdboden montiert sind. Diese Poller erfüllen dauerhaft ihre Barrierefunktion. Dann gibt es auch sogenannte Pop-up-Poller für die ebenerdige Installation. Diese Poller weisen vertikal verschiebbare Pfeiler auf, die sich zwischen einer eingefahrenen Position, in der sie nicht als Barriere wirken, sondern vorzugsweise ganz oder zumindest im Wesentlichen in den Boden eintauchen, und einer ausgefahrenen Position, in der sie wie die statischen Poller als Barriere wirken, bewegen können. Beide Pollertypen haben Pfeiler, die sich entlang einer Längsachse erstrecken und eine Pfeilerwand entlang der Längsachse umfassen.
Beim Aufprall durch ein Fahrzeug oder ein anderes Objekt absorbiert die Seitenwand den Aufprall der Kollision und verteilt ihn im Boden. Aufgrund der potenziell hohen Aufprallkräfte, die durch große und/oder schnelle Fahrzeuge erzeugt werden können, die auf den Pfeiler aufprallen, wurden in der Vergangenheit herkömmliche Sperrpfeiler für den Einsatz in Pollern aus massiven Metallwänden, überwiegend Stahlwänden, hergestellt. Während diese Pfeiler eine zufriedenstellende Langlebigkeit und Stabilität aufweisen, wurden die Herstellungskosten und das Gewicht des Pfeilers selbst als verbesserungswürdig erachtet. Darüber hinaus erfordern die für die Poller festgelegten Stabilitätsanforderungen einen Mindestdurchmesser des Pfeilers und eine Mindestwanddicke der Pfeilerwand, die dem Pollerdesigner konstruktive Einschränkungen auferlegten.
Dementsprechend war es Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Sperrpfeiler des vorstehend genannten Typs vorzuschlagen, der die Mängel des zuvor genannten Standes der Technik so weit wie möglich beseitigt. Insbesondere war es Gegenstand der Erfindung, einen Sperrpfeiler vorzuschlagen, der einem Konstrukteur von Pollern weniger konstruktive Einschränkungen auferlegt, ohne die Fähigkeit des Pollers zu beeinträchtigen, äußeren Einwirkungen standzuhalten.
Die Erfindung erlangt diesen Zweck, indem sie einen Sperrpfeiler nach Anspruch 1 vorschlägt. Insbesondere schlägt die Erfindung vor, dass der Sperrpfeiler der eingangs erwähnten Art eine Pfeilerwand aufweist, die eine mehrschichtige Materialzusammensetzung aufweist, wobei die Materialzusammensetzung eine Vielzahl von metallhaltigen Schichten aufweist, in die eine Vielzahl von Polymerschichten eingeschachtelt sind. Die Schichten der mehrschichtigen Materialzusammensetzung erstrecken sich in Umfangsrichtung um die Längsachse des Pfeilers und sind im Wesentlichen ringförmig. Die Pfeilerwand kann hier je nach Designkonzept des Pollers einen kreisförmigen Querschnitt (orthogonal zur Längsachse) oder einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Beispielsweise wären auch längliche Querschnitte oder polygonale Querschnitte möglich.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass ein Teil der Pfeilerwandstruktur durch Verschachtelung von Polymerschichten in der Wand ersetzt werden kann, um einen Teil des Metalls zu ersetzen, das ausschließlich in herkömmlichen Pfeilern verwendet wurde. Während die Polymerschichten nicht die gleiche strukturelle Festigkeit, d.h. Steifigkeit wie eine Metallschicht vergleichbarer Größenordnung aufweisen, ist die Fähigkeit, pneumatische Energie durch Verformung aufzunehmen, überraschend gut. Eingebettet in eine Reihe von metallhaltigen Schichten wird es so möglich, die positiven Effekte einer steifen metallhaltigen Struktur mit den Energieabsorptionsfähigkeiten von Polymeren zu kombinieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die äußerste Schicht der Pfeilerwand aus Metall hergestellt, und vorzugsweise ist auch die innerste Schicht aus Metall hergestellt. Diese Metallschichten dichten vorzugsweise die innere(n) Schicht(en) des Sperrpfeilers ab und schützen vor äußeren Einflüssen und sind daher vorzugsweise entlang ihrer Wandflächen vollständig geschlossen. Der Pfeiler kann eine oder mehrere Beschichtungsschichten außerhalb der äußersten Schicht oder innerhalb der innersten Schicht oder beides umfassen, aber da diese Schichten nicht zu den strukturellen Eigenschaften der Pfeilerwand beitragen, werden sie nicht als wesentlich im Hinblick auf die mehrschichtige Materialzusammensetzung der Erfindung angesehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Pfeiler mindestens eine metallhaltige Zwischenschicht zwischen der äußersten Schicht und der innersten Schicht auf. Die metallhaltige Schicht kann eine Schicht sein, die vollständig aus Metall hergestellt ist, wie die äußerste Schicht oder die innerste Schicht, oder eine Schicht, die teilweise aus Metall und teilweise aus anderen Materialien hergestellt ist, wie zum Beispiel dem Polymer, das für die Polymerschichten verwendet wird.
In bevorzugten Ausführungsformen ist das Polymermaterial ein gegossenes Polymer, wobei die mindestens eine Zwischenschicht eine Innenfläche und eine Außenfläche sowie eine Oberflächenkontur auf mindestens einer ihrer Innen- oder Außenflächen aufweist, wobei die Kontur Konturelemente aufweist, die sich in einem Winkel zur Längsachse erstrecken. Mit anderen Worten, die Konturelemente erstrecken sich zumindest teilweise von der Innen- oder Außenfläche weg, um zumindest teilweise Abstützelemente bereitzustellen, auf denen das Polymer beim Eingriff in die jeweilige Oberfläche anliegt. Die Konturelemente wirken somit nach dem Aushärten als Verbundträger für das gegossene Polymer. Je besser die Polymerschicht mit den dazwischenliegenden metallhaltigen Schichten verbunden ist, desto besser ist sie für die stoßdämpfenden Eigenschaften des Pfeilers. Innerhalb der Erfindung wurde festgestellt, dass eine einwandfreie Verbindung zwischen den Polymerschichten und den metallhaltigen Schichten es ermöglicht, eine Pfeilerwand mit kleineren Abmessungen und/oder dünneren Wandstrukturen zu verwenden und gleichzeitig die gleiche Energiemenge wie ein herkömmlicher Pfeiler des Standes der Technik absorbieren zu können.
Anders ausgedrückt, ein Pfeiler mit einer einwandfrei verbundenen mehrschichtigen Materialzusammensetzung in der Pfeilerwand kann mehr Aufprallenergie absorbieren als ein ähnlich dimensionierter Pfeiler mit einer reinen Metall-Pfeilerwand.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Haftung zwischen der metallhaltigen Schicht und der Polymerschicht zu verbessern. In einer dieser bevorzugten Ausführungsformen werden die Konturelemente als Oberflächenunregelmäßigkeiten ausgebildet, was zu einer erhöhten Oberflächenrauhigkeit führt, vorzugsweise durch Trockeneisstrahlen, Pelletstrahlen oder Sandstrahlen. Bei einer höheren Oberflächenrauhigkeit können die Polymerschichtoberfläche und die Oberfläche der metallhaltigen Schicht mikroskopisch ineinandergreifen, so dass die Energiedissipation über die Schichten deutlich verbessert wird.
Neben oder alternativ zu der vorgenannten mikroskopischen Bindung ist es auch möglich, eine mikroskopische Bindung zu erreichen, d.h. eine Vernetzung zwischen dem Polymer und dem Metall innerhalb der Wandstruktur. Beispielsweise ist es für eine solche Ausführungsform vorzuziehen, dass die Konturelemente oder zusätzliche Konturelemente als Aussparungen im Metall ausgebildet sind und sich das Polymer in die Aussparungen hinein erstreckt. Bei der Herstellung geschieht dies automatisch beim Gießen des Polymers, da es in die Aussparungen einfließen kann und dort ausgehärtet wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich mindestens eine der Aussparungen und vorzugsweise einige oder sämtliche Aussparungen vollständig von einer Seite der metallhaltigen Schicht zur gegenüberliegenden Seite, so dass sich das Polymer durch die Aussparung hindurch erstreckt. Auf diese Weise werden die verschachtelten Polymerschichten durch die jeweiligen metallhaltigen Schichten miteinander verbunden. Dies gilt sowohl für die mechanischen Eigenschaften der Pfeilerwand als auch für Fertigungszwecke, wie im Folgenden näher erläutert wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine der, und vorzugsweise jede der, äußersten Metallschichten, der innersten Metallschichten oder der einen oder mehreren metallhaltigen Zwischenschichten Teil eines geometrischen Hohlkörpers, wobei der Körper eine Seitenwand aufweist, die sich vollständig um die Längsachse herum erstreckt und so die metallhaltige Schicht bildet, und zwei gegenüberliegende Flächen, wobei mindestens eine erste der Flächen offen ist und wobei vorzugsweise die zweite der Flächen durch eine Stirnwand geschlossen ist. Wenn der Pfeiler in der vorgesehenen Ausrichtung für die Verwendung als Poller montiert wird, zeigt die geschlossene Stirnwand nach oben, während das offene Ende nach unten zeigt. Die hierin beschriebene halboffene Ausführung ermöglicht es, das Betätigungselement eines Pop-up-Pollers oder die Integration in die Fundamentelemente für den statischen Poller innerhalb der Hohlstruktur des Pfeilers zu platzieren. Darüber hinaus erhöht die gegenüberliegende, geschlossene Stirnwand die mechanische Festigkeit der Pfeilerwand deutlich.
Vorzugsweise umfasst oder besteht das für die metallhaltigen Schichten verwendete Metall aus einem Eisenwerkstoff, vorzugsweise Stahl.
Vorzugsweise umfasst oder besteht das für die Polymerzwischenschichten verwendete Polymer aus einem Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt, vorzugsweise einem kompakten Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt.
Die Herstellung der kompakten Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte (ii), üblicherweise Polyurethan- und gegebenenfalls Polyisocyanuratprodukte, insbesondere Polyurethanelastomere, durch Umsetzung von (a) Isocyanaten mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen gegebenenfalls in Gegenwart von (c) Katalysatoren, (d) Hilfsmitteln und/oder Zusatzstoffen ist vielfach beschrieben worden. Unter kompakten Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten sind solche zu verstehen, die keinen zelligen Aufbau aufweisen, wie er beispielsweise für Polyurethanschaumstoffe üblich ist. Um diesen kompakten Aufbau zu gewährleisten, wird die Zugabe von Treibmitteln zu den Ausgangskomponenten zur Herstellung von (ii) vermieden. Um einen Schäumprozess weitestgehend zu vermeiden, sollten sowohl die Ausgangskomponenten (b) und gegebenenfalls (c) und (d) als auch die Oberflächen von (i) und (iii), die mit den Reaktionskomponenten in Berührung kommen, bevorzugt trocken sein.
Der Wassergehalt in der Reaktionsmischung enthaltend (a), (b) und gegebenenfalls (c) und/oder (d) beträgt bevorzugt 0 bis 0,03 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Reaktionsmischung. Der Wassergehalt insbesondere in der Komponente (b) kann beispielsweise durch Destillation entsprechend eingestellt werden. Es ist zudem möglich, der Reaktionsmischung Verbindungen zuzugeben, die Wasser binden und damit eine Treibreaktion verhindern. Derartige Verbindungen, beispielsweise Molekularsiebe, sind allgemein bekannt. Z.B. können Silikate und Oxazolidine in geeigneter, bevorzugt fein verteilter Form verwendet werden. Diese Verbindungen können bevorzugt in Mengen von 0,05 bis 5 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Reaktionsmischung, der Reaktionsmischung, bevorzugt der Komponente (b), zugesetzt werden.
Die Ausgangsstoffe (a), (b), (c) und (d) in dem erfindungsgemäßen Verfahren werden im Folgenden beispielhaft beschrieben:

Als geeignete Isocyanate (a) kommen die an sich bekannten aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen und/oder aromatischen Isocyanate, bevorzugt Diisocyanate in Frage, die gegebenenfalls nach allgemein bekannten Verfahren biuretisiert und/oder iscyanuratisiert worden sein können. Im Einzelnen seien beispielhaft genannt: Alkylendiisocyanate mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest, wie 1, 12-Dodecandiisocyanat, 2-Ethyl-tetramethylendiisocyanat-1,4, 2-Methylpentamethylendiisocyanat-1,5, Tetramethylendiisocyanat-1,4, Lysinesterdiisocyanate (LDI), Hexamethylendiisocyanat-1,6 (HDI), Cyclohexan-1,3- und/oder 1,4-diisocyanat, 2,4- und 2,6-Hexahydrotoluylendiisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-, 2,2'- und 2,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexan (IPDI), 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat (TDI), 4,4'-, 2,4'- und/oder 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Polyphenylpolymethylen-polyisocyanate und/oder Mischungen enthaltend mindestens zwei der genannten Isocyanate. Außerdem können Ester-, Harnstoff-, Allophanat-, Carbodiimid-, Uretdion- und/oder Urethangruppen enthaltende Di- und/oder Polyisocyanate in dem erfindugsgemäßen Verfahen eingesetzt werden. Bevorzugt werden 2, 4'-, 2,2'- und/oder 4,4'-MDI und/oder Polyphenylpolymethylen-polyisocyanate eingesetzt, besonders bevorzugt Mischungen enthaltend Polyphenylpolymethylen-polyisocyanate und mindestens eines der MDI-Isomere.
Als (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen werden nach der vorliegenden Erfindung Polyetherpolyalkohole verwendet, zweckmäßigerweise solche mit einer mittleren Funktionalität von 1 bis 8, vorzugsweise 1,5 bis 6, und einem Molekulargewicht von 400 bis 8000.

Beispiele für geeignete Polyetherpolyalkohole sind solche, die nach bekannten Verfahren durch Anlagerung von Alkylenoxiden, beispielsweise Tetrahydrofuran, 1,3-Propylenoxid, 1,2- bzw. 2,3-Butylenoxid, Styroloxid und vorzugsweise Ethylenoxiden und/oder 1,2-Propylenoxid an üblichen Startersubstanzen erhältlich sind. Als Startersubstanzen können beispielsweise bekannte aliphatische, araliphatische, cycloaliphatische und/oder aromatische Verbindungen eingesetzt werden, die mindestens eine Hydroxylgruppe und/oder mindestens eine Aminogruppe enthalten.
Beispielsweise können als Startersubstanzen Ethandiol, Diethylenglykol, 1,2- bzw. 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Neopentylglykol, Zucker, beispielsweise Saccharose, Pentaerythrit, Sorbitol, Ethylendiamin, Propandiamin, Neopentandiamin, Hexamethylendiamin, Tsophorondiamin, 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan, 2-(Ethylamino)ethylamin, 3-(Methylamino)propylamin, Diethylentrimamin, Dipropylentriamin und/oder N,N'-Bis(3-aminopropyl)-ethylendiamin.
Die Alkylenoxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischungen verwendet werden. Bevorzugt werden Alkylenoxide verwendet, die zu primären Hydroxylgruppen in dem Polyol führen. Besonders bevorzugt werden als Polyole solche eingesetzt, die zum Abschluss der Alkoxylierung mit Ethylenoxid alkoxyliert wurden und damit primäre Hydroxylgruppen aufweisen.
Auf Wunsch können neben den Polyetherpolyalkoholen weitere Verbindungen, die gegenüber Isocyanaten reaktiv sind, als (b) verwendet werden, z.B. solche, die Hydroxyl-, Thiol- und/oder primäre und/oder sekundäre Aminogruppen als gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen enthalten, z.B. Polyole ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyesterpolyalkoholen, Polythioetherpolyolen, hydroxylhaltigen Polyacetalen und hydroxylhaltigen aliphatischen Polycarbonaten oder Gemische aus mindestens zwei der genannten Polyole. Diese Verbindungen, die zusätzlich zu den Polyetherpolyalkoholen verwendet werden können, haben in der Regel eine Funktionalität von 2 bis 6 und ein Molekulargewicht von 400 bis 8000.
Geeignete Polyesterpolyole können beispielsweise aus organischen Dicarbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, und mehrwertigen Alkoholen, vorzugsweise Diolen, mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen hergestellt werden. Die Polyesterpolyole besitzen vorzugsweise eine Funktionalität von 2 bis 4, insbesondere 2 bis 3, und ein Molekulargewicht von 480 bis 3000, vorzugsweise 600 bis 2000.
Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen sind, neben den nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyetherpolyalkoholen, des Weiteren Substanzen geeignet, die ein Kohlenwasserstoffgerüst mit 10 bis 40 Kohlenstoffatomen und 2 bis 4 gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen aufweisen. Unter dem Ausdruck Kohlenwasserstoffgerüst ist, im Sinne der vorliegenden Erfindung, eine ununterbrochene Abfolge von Kohlenstoffatomen zu verstehen, die nicht wie beispielsweise im Falle von Ethem mit Sauerstoffatomen unterbrochen ist. Als solche Substanzen, im Folgenden auch als (b3) bezeichnet, können beispielsweise Rizinusöl und deren Derivate eingesetzt werden.
Andere gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen, die im Prozess der vorliegenden Erfindung neben den gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyetherpolyalkoholen verwendet werden können, sind Diole und/oder Triole mit einem Molekulargewicht von 60 bis <400 als Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel. Der Zusatz von Kettenverlängerungsmitteln, Vernetzungsmittel oder gegebenenfalls auch Gemische davon kann sich zur Modifizierung der mechanischen Eigenschaften, wie z.B. der Härte, als vorteilhaft erweisen. Die Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel weisen vorzugsweise ein Molekulargewicht von 60 bis 300 auf. Geeignete Kettenverlängerungs-/Vemetzungsmittel sind z.B. aliphatische, cycloaliphatische und/oder araliphatische Diole mit 2 bis 14, vorzugsweise 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, z.B. Ethylenglykol, Propandiol-1,3, Decandiol-1,10, o-, m-, p-Dihydroxycyclohexan, Diethylenglykol, Dipropylenglykol und vorzugsweise Butandiol-1,4, Hexandiol-1,6 und Bis-(2-hydroxy-ethyl)-hydrochinon, Triole, wie 1,2,4-, 1,3,5-Trihydroxy-cyclohexan, Glycerin und Trimethylolpropan, niedermolekulare hydroxylgruppenhaltige Polyalkylenoxide auf Basis Ethylen- und/oder 1,2-Propylenoxid und den vorgenannten Diolen und/oder Triolen als Starternmoleküle und/oder Diamine wie z.B. Diethyltoluendiamin und/oder 3,5- Dimethylthio-2,4-toluenediamin.
Sofern zur Herstellung der Polyisocyaynat-Polyadditionsprodukte Kettenverlängerungsmittel, Vemetzungsmittel oder Mischungen davon Anwendung finden, kommen diese zweckmäßigerweise in einer Menge von 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen (b), zum Einsatz.
Zusätzlich zu den Polyetherpolyalkoholen können aliphatische, araliphatische, cycloaliphatische und/oder aromatische Carbonsäuren zur Optimierung des Härtungsverlaufes bei der Herstellung von (ii) eingesetzt werden. Beispiele für solche Carbonsäuren sind Ameisensäure, Essigsäure, Bernsteinsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Zitronensäure, Benzoesäure, Salicylsäure, Phenylessigsäure, Rizinolsäure, Phthalsäure, Toluolsulfonsäure, Derivate der genannten Säuren, bevorzugt Rizinolsäure, Isomere der genannten Säuren und beliebigen Mischungen der genannten Säuren. Der Gewichtsanteil dieser Säuren kann 0 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (b), betragen.
Bevorzugt setzt man als (b) eine Mischung ein, die enthält:

(b1) 40 bis 99 Gew.-% Polyetherpolyalkohol mit einer mittleren Funktionalität von 1,5 bis 2,99 und einem mittleren Molekulargewicht von 400 bis 8000 und
(b2) 1 bis 60 Gew.-% Polyetherpolyalkohol mit einer mittleren Funktionalität von 3 bis 5 und einem mittleren Molekulargewicht von 150 bis 8000.

Besonders bevorzugt setzt man als (b) eine Mischung ein, die enthält:

(b1) 40 bis 98 Gew.-% Polyetherpolyalkohol mit einer mittleren Funktionalität von 1,5 bis 2,99 und einem mittleren Molekulargewicht von 400 bis 8000,
(b2) 1 bis 60 Gew.-% Polyetherpolyalkohol mit einer mittleren Funktionalität von 3 bis 5 und einem mittleren Molekulargewicht von 150 bis 8000 und
(b3) 1 bis 50 Gew.-% mindestens einer gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindung, die ein Kohlenwasserstoffgerüst mit 10 bis 40 Kohlenstoffatomen und 2 bis 4 gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen aufweist.

Insbesondere können die genannten, bevorzugten Mischungen zusätzlich die bereits genannten Carbonsäuren enthalten.
Das Gewichtsverhältnis von Polyetherpolyalkoholen zu Polyesterpolyalkoholen in der Komponente (b) ist vorzugsweise >100, besonders bevorzugt >1000; insbesondere werden keine Polyesterpolyalkohole als (b) zur Herstellung (ii) verwendet.
Mit dem Einsatz von Amin-gestarteten Polyetherpolyalkoholen kann zudem das Durchhärteverhalten von der Reaktionsmischung zur Herstellung von (ii) verbessert werden. Bevorzugt werden die Verbindungen (b), wie auch die Komponenten (c) und (d), mit einem möglichst geringen Gehalt an Wasser eingesetzt, um die Bildung von Kohlendioxid durch Reaktion des Wassers mit Isocyanatgruppen zu vermeiden.
Als Katalysatoren (c) können allgemein bekannte Verbindungen eingesetzt werden, die die Reaktion von Isocyanaten mit den gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen stark beschleunigen, wobei vorzugsweise ein Gesamtkatalysatorgehalt von 0,001 bis 15 Gew.-%, insbesondere von 0,05 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen, verwendet wird.
Beispielsweise können folgende Verbindungen verwendet werden: Triethylamin, Tributylamin, Dimethylbenzylamin, Dicyclohexylmethylamin, Dimethylcyclohexylamin, N, N, N', N'-Tetramethyl-diamino-diethylether, Bis-(dimethylaminopropyl)-harnstoff, N-Methyl- bzw. N-Ethylmorpholin, N-Cyclohexylmorpholin, N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin, N,N,N',N'-Tetramethylbutandiamin, N,N,N',N'-Tetramethylhexandiamin-1,6, Pentamethyldiethylentriamin, Dimethylpiperazin, N-Dimethylaminoethylpiperidin, 1,2-Dimethylimidazol, 1-Azabicyclo-(2,2,0)-octan, 1,4-Diazabicyclo-(2,2,2)-octan (Dabco) und Alkanolaminverbindungen, wie Triethanolamin, Triisopropanolamin, N-Methyl- und N-Ethyldiethanolamin, Dimethylaminoethanol, 2-(N,N-Dimethylaminoethoxy)ethanol, N, N', N"-Tris-( dialkylaminoalkyl)hexahydrotriazine, z.B. N, N', N"-Tris-(dimethylaminopropyl)-s-hexahydrotriazin, Eisen(II)-chlorid, Zinkchlorid, Bleioctoat und vorzugsweise Zinnsalze, wie Zinndioctoat, Zinndiethylhexoat, Dibutylzinndilaurat und/oder Dibutyldilaurylzinnmercaptid, 2,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidin, Tetraalkylammoniumhydroxide, wie Tetramethylammoniumhydroxid, Alkalihydroxide, wie Natriumhydroxid, Alkalialkoholate, wie Natriummethylat und Kaliumisopropylat, und/oder Alkalisalze von langkettigen Fettsäuren mit 10 bis 20 C-Atomen und gegebenenfalls seitenständigen OH-Gruppen.
Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, die Herstellung von (ii) in Gegenwart von (c), um die Reaktion zu beschleunigen, durchzuführen.
Der Reaktionsmischung zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadidtionsprodukte (ii) können gegebenenfalls zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Füllstoffen weitere (d) Hilfsmittel und/oder Zusatzstoffe einverleibt werden. Genannt seien beispielsweise oberflächenaktive Substanzen, Farbstoffe, Pigmente, Flammschutzmittel, Hydrolyseschutzmittel, fungistatische und bakteriostatisch wirkende Substanzen.
Als oberflächenaktive Substanzen kommen z. B. Verbindungen in Betracht, welche zur Unterstützung der Homogenisierung der Ausgangsstoffe dienen und gegebenenfalls auch geeignet sind, die Zellstruktur der Kunststoffe zu regulieren. Genannt seien beispielsweise Emulgatoren, wie die Natriumsalze von Ricinusölsulfaten oder von Fettsäuren sowie Salze von Fettsäuren mit Aminen, z.B. ölsaures Diethylamin, stearinsaures Diethanolamin, ricinolsaures Diethanolamin, Salze von Sulfonsäuren, z.B. Alkali- oder Ammoniumsalze von Dodecylbenzol- oder Dinaphthylrnethandisulfonsäure und Ricinolsäure. Die oberflächenaktiven Substanzen werden üblicherweise in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen (b), angewandt.
Geeignete Flammschutzmittel sind beispielsweise Trikresylphosphat, Tris-(2-chlorethyl)phosphat, Tris-(2-chlorpropyl)phosphat, Tris-(1,3-dichlorpropyl)phosphat, Tris-(2,3-dibrompropyl) phosphat, Tetrakis-(2-chlorethyl)-ethylendiphosphat, Dimethylmethanphosphonat, Diethanolaminomethylphosphonsäurediethylester sowie handelsübliche halogenhaltige Flammschutzpolyole. Außer den bereits genannten halogensubstituierten Phosphaten können auch anorganische oder organische Flammschutzmittel, wie roter Phosphor, Aluminiumoxidhydrat, Antimontrioxid, Arsenoxid, Ammoniumpolyphosphat und Calciumsulfat, Blähgraphit oder Cyanursäurederivate, wie z.B. Melamin, oder Mischungen aus mindestens zwei Flammschutzmitteln, wie z.B. Ammoniumpolyphosphaten und Melamin sowie gegebenenfalls auch Maisstärke oder Ammoniumpolyphosphat, Melamin und Blähgraphit und/oder gegebenenfalls aromatische Polyester zum Flammfestmachen der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte verwendet werden. Im Allgemeinen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%, der genannten Flammschutzmittel, bezogen auf das Gewicht der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen, zu verwenden.
Als Füllstoffe, insbesondere verstärkend wirkende Füllstoffe, sind die an sich bekannten, üblichen organischen und anorganischen Füllstoffe, Verstärkungsmittel, Beschwerungsmittel, Mittel zur Verbesserung des Abriebverhaltens in Anstrichfarben, Beschichtungsmittel usw. zu verstehen. Im Einzelnen seien beispielhaft genannt: anorganische Füllstoffe wie silikatische Mineralien, beispielsweise Schichtsilikate wie Antigorit, Serpentin, Hornblenden, Amphibole, Chrisotil und Talkum, Metalloxide, wie Kaolin, Aluminiumoxide, Titanoxide und Eisenoxide, Metallsalze, wie Kreide, Schwerspat und anorganische Pigmente, wie Cadmiumsulfid und Zinksulfid, sowie Glas u.a. Vorzugsweise verwendet werden Kaolin (China Clay), Aluminiumsilikat und Copräzipitate aus Bariumsulfat und Aluminiumsilikat sowie natürliche und synthetische faserförmige Mineralien wie Wollastonit, Metall- und Glasfasern geringer Länge. Als organische Füllstoffe kommen beispielsweise in Betracht: Kohle, Melamin, Kollophonium, Cyclopentadienylharze und Pfropfpolymerisate sowie Cellulosefasern, Polyamid-, Polyacrylnitril-, Polyurethan-, Polyesterfasern auf der Grundlage von aromatischen und/oder aliphatischen Dicarbonsäureestern und insbesondere Kohlenstoffasern. Die anorganischen und organischen Füllstoffe können einzeln oder als Gemische verwendet werden.
Bevorzugt setzt man bei der Herstellung von (ii) 10 bis 70 Gew.-% Füllstoffe, bezogen auf das Gewicht von (ii), als (d) Hilfs- und/oder Zusatzstoffe ein. Als Füllstoffe verwendet man bevorzugt Talkum, Kaolin, Calziumcarbonat, Schwerspat, Glasfasern und/oder Mikroglaskugeln. Die Größe der Partikel der Füllstoffe ist bevorzugt so zu wählen, dass das Eintragen der Komponenten zur Herstellung von (ii) in den Raum zwischen (i) und (iii) nicht behindert wird. Besonders bevorzugt weisen die Füllstoffe eine Partikelgröße von < 0,5 mm auf.
Die Füllstoffe werden bevorzugt in Mischung mit der Polyolkomponente bei der Umsetzung zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte eingesetzt.
Die Füllstoffe können dazu dienen, den im Vergleich beispielsweise zum Stahl größeren thermischen Ausdehnungskoeffizient der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte zu verringern und damit dem des Stahls anzupassen. Dies ist für einen nachhaltig festen Verbund zwischen den Schichten (i), (ii) und (iii) besonders vorteilhaft, da damit geringere Spannungen zwischen den Schichten bei thermischer Belastung auftreten.
Das Gewicht von (ii) entspricht per Definition dem Gewicht der zur Herstellung von (ii) eingesetzten Komponenten (a), (b) und gegebenenfalls (c) und/oder (d).
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte werden die Isocyanate und die gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen in solchen Mengen zur Umsetzung gebracht, dass das Äquivalenzverhältnis von NCO-Gruppen der Isocyanate zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome der gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen 0,85 bis 1,25:1, vorzugsweise 0,95 bis 1,15:1 und insbesondere 1 bis 1,05:1, beträgt. Falls (ii) zumindest teilweise Isocyanuratgruppen gebunden enthalten, wird üblicherweise ein Verhältnis von NCO-Gruppen zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome von 1,5 bis 60:1, vorzugsweise 1,5 bis 8:1, angewandt.
Die Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte werden in der Regel nach dem One-Shot-Verfahren oder nach dem Prepolymer-Verfahren, z.B. mit Hilfe der Hochdruck- oder Niederdrucktechnik hergestellt.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, nach dem Zweikomponentenverfahren zu arbeiten und die gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen (b), gegebenenfalls die Katalysatoren (c) und/oder Hilfs- und/ oder Zusatzstoffe sowie Füllstoffe (d) in der Komponente (A) zu vereinigen und bevorzugt innig miteinander zu vermischen und als Komponente (B) die Isocyanate zu verwenden. Die Ausgangskomponenten werden üblicherweise bei einer Temperatur von 0 bis 100°C, vorzugsweise von 20 bis 60°C, gemischt und wie bereits beschrieben in den Raum zwischen (i) und (iii) eingebracht. Die Vermischung kann mechanisch mittels eines Rührers oder einer Rührschnecke oder Gegenstromvermischung bei Hochdruckverarbeitung durchgeführt werden. Die Reaktionstemperatur, d.h. die Temperatur, bei die Umsetzung erfolgt, beträgt üblicherweise > 20 °C, bevorzugt 50 bis 150 °C.
Die Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte (ii) der erfindungsgemäß hergestellten Verbundelemente weisen ein Elastizitätsmodul von >275 MPa im Temperaturbereich von -45 bis +50 °C (nach DIN 53457), eine Adhäsion zu (i) und (iii) von >4 MPa (nach DIN 53530), eine Dehnung von >30% im Temperaturbereich von -45 bis +50 °C (nach DIN 53504), eine Zugfestigkeit von >20 MPa (nach DIN 53504) und eine Druckfestigkeit von >20 MPa (nach DIN 53421).
Die Kombination von Metallschichten mit dem vorgenannten Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt wurde unter anderem in den US 6,770,374 B1 für den Einsatz in im Wesentlichen ebenen, großflächigen Flächenelementen beschrieben, die beispielsweise im Schiffbau oder für den Einsatz in Hochhäusern eingesetzt werden.
Die Vorteile der Verwendung einer solchen Materialzusammensetzung für kleinere Strukturen im Vergleich, wie z.B. den Pfeiler gemäß der Erfindung, waren jedoch unvorhersehbar.
Die Erfindung wurde hierin in Bezug auf den Pfeiler oder einen Poller in einem ersten Aspekt beschrieben.
In einem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung ferner auf einen Poller für den ebenerdigen Einbau, wobei der Poller einen Sperrpfeiler aufweist, der dazu eingerichtet ist, dass er als Verkehrsbarriere wirkt. Die Erfindung erreicht das Ziel, einen verbesserten Poller vorzuschlagen, indem sie vorschlägt, dass der Poller einen Pfeiler aufweist, der nach einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen ausgebildet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Poller ein Pop-up-Poller, wobei der Pfeiler verschiebbar an einem Betätigungsmechanismus montiert und dazu eingerichtet ist, sich entlang einer Längsachse zwischen einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position zu bewegen, so dass der Pfeiler, wenn er sich in der eingefahrenen Position befindet, dazu eingerichtet ist, im Wesentlichen bündig mit der Erdoberfläche oder dem Untergrund bleibt, und in der ausgefahrenen Position dazu eingerichtet ist, dass er sich zumindest teilweise über dem Boden erstreckt, um als Verkehrsbarriere zu dienen. Dabei wird durch die Definition von „im Wesentlichen ebenerdig“ verstanden, dass auch diejenigen eingefahrenen Positionen erfasst werden, in denen sich ein Teil des Pfeilers noch über dem Boden erstreckt, vorausgesetzt, es ist ein Maß, das den Durchgang von Fahrzeugen und Gegenständen durch den Pfeiler ermöglicht, ohne deren Bewegung zu behindern. Insbesondere kann es wünschenswert sein, Signalelemente wie lichtemittierende Vorrichtungen, Reflektoren oder schallabstrahlende Vorrichtungen in den Endabschnitt des Pfeilers einzubauen, der sich in der eingefahrenen Position über dem Erdboden erstreckt.
Die Vorteile des Pfeilers nach dem ersten Aspekt der Erfindung und deren bevorzugte Ausführungsformen sind gleichzeitig auch Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen des Pfeilers nach dem zweiten Aspekt der Erfindung, so dass auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen wird, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.
In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Pfeilers eines Pollers, insbesondere eines Pop-up-Pollers, wobei der Pfeiler eine mehrschichtige Materialzusammensetzung aufweist, wobei die Materialzusammensetzung eine Vielzahl von metallhaltigen Schichten aufweist, die mit einer Vielzahl von Polymerschichten verschachtelt sind, insbesondere wie in einer der bevorzugten Ausführungsformen hierin beschrieben, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

- Ausrichten einer äußersten Metallschicht des Pfeilers und mindestens einer metallhaltigen Zwischenschicht koaxial zueinander, so dass eine ringförmige Kammer gebildet wird,
- Gießen eines Polymermaterials in die ringförmige Kammer und
- Aushärten des Polymermaterials in der ringförmigen Kammer.

Vorzugsweise weist das Verfahren ferner die Schritte auf:

nach dem Ausrichten der ersten Zwischenschicht in Bezug auf die äußerste Schicht, und vorzugsweise vor dem Schritt des Gießens der Polymerschicht:
- - Ausrichten einer oder mehrerer weiterer metallhaltiger Zwischenschichten koaxial zueinander, so dass eine oder mehrere weitere ringförmige Kammern gebildet werden; und
- - Gießen von Polymer in jede Polymerkammer, vorzugsweise nach dem Ausrichtungsschritt, und Aushärten des Polymermaterials in der oder den jeweiligen ringförmigen Kammer(n).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfassen die eine oder die mehreren metallhaltigen Zwischenschichten mindestens eine Aussparung, die sich von einer Innenfläche der metallhaltigen Schicht zu einer Außenfläche der metallhaltigen Schicht erstreckt, so dass benachbarte ringförmige Kammern in Fluidkommunikation miteinander stehen, sodass ein einziger Abgussschritt des Polymers durchgeführt wird, bei dem das Polymer in alle miteinander kommunizierenden Ringkammern fließt, und sodass ein einziger Härtungsschritt durchgeführt wird, bei dem das Polymer in allen kommunizierenden Ringkammern ausgehärtet wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Gießschritt vor dem Ausrichtungsschritt oder den Ausrichtungsschritten durchgeführt, so dass eine vorbestimmte Menge Polymer in ein Volumen gegossen wird, das durch die äußerste Metallschicht bzw. durch den Hohlkörper, der die äußerste Metallschicht als Seitenwand aufweist, und mindestens eine der einen oder mehreren metallhaltigen Zwischenschichten oder Körper, die diese aufweisen, definiert ist, oder die innersten Metallschichten nach dem Gießschritt und vor dem Härtungsschritt in das Polymer eingetaucht werden. Durch das Eintauchen einer oder mehrerer weiterer Metallkomponenten in die äußerste Metallschicht wird ein Teil des Polymers verschoben und weicht den jeweiligen Metallschichten oder metallhaltigen Schichten. Um die Verdrängung des Polymermaterials zu bewirken, muss beim Einbringen der weiteren metallhaltigen Schichten/Metallkörper typischerweise ein gewisser Druck ausgeübt werden, der dazu beitragen kann, Rückstandslufteinschlüsse innerhalb des Pfeilerwandvolumens zu vermeiden.
In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung eines Pfeilers mit einer mehrschichtigen Materialzusammensetzung, wobei die Zusammensetzung eine Vielzahl von metallhaltigen Schichten aufweist, die mit einer Vielzahl von Polymerschichten in einem Poller verschachtelt sind, insbesondere zu einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen, worin der Pfeiler gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gebildet ist.
Außerdem bezieht sich die Erfindung auf und schlägt eine Verwendung einer mehrschichtigen Materialzusammensetzung mit einer Vielzahl von metallhaltigen Schichten vor, die mit einer Vielzahl von Polymerschichten verschachtelt sind, die insbesondere für eine der bevorzugten Ausführungsformen hierin beschrieben sind, um einen Sperrpfeiler zur Verwendung in einem Poller für die ebenerdige Installation zu bilden.
Die Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen der oben beschriebenen Aspekte sind gleichzeitig auch Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen der Benutzung der Erfindung und umgekehrt.
Die Erfindung wird nachstehend hinsichtlich einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Die Abbildung zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Pollers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.
In der Abbildung ist ein Poller 1 dargestellt. Der Poller 1 weist einen Pfeiler 3 mit einer Pfeilerwand 4, die ein Innenvolumen 5 begrenzt, auf. Innerhalb des Innenvolumens 5 des Pfeilers 3 ist ein Betätigungsmechanismus 7 vorgesehen und dazu eingerichtet ist, den Pfeiler 3 entlang einer Längsachse L des Pfeilers 3 vertikal zu verschieben. Dies wird durch die Pfeile D angezeigt.
Der Poller 1 der bevorzugten Ausführungsform ist somit ein Pop-Up-Poller, wobei der Pfeiler 3 entlang seiner Längsachse L zwischen einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position (dargestellt) verschiebbar ist.
In der ausgefahrenen Position dient der Poller 1 als Verkehrsschranke. Der Pfeiler 3 ist bewegbar und verschiebbar in einem Gehäuse 11 untergebracht, das eine Montageplatte 9 aufweist. Die Montageplatte 9 ist so eingebaut, dass sie im Wesentlichen bündig mit einer Bodenebene 100 abschließt. Das Gehäuse 11 ist unterirdisch in einem Boden 200 positioniert.
Die Erfindung konzentriert sich auf den Aufbau der Pfeilerwand 4. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform stellt die gleiche Strukturschicht auch eine Stirnfläche 12 des Pfeilers 3 dar. Es ist aber auch im Rahmen dieser Erfindung, wenn nur die Pfeilerwand 4 wie hierin beschrieben konfiguriert ist.
Die Pfeilerwand 4 besteht aus einer Vielzahl von metallhaltigen Schichten 13, 15 und 17, die mit einer Vielzahl von Polymerschichten 19, 21 verschachtelt sind. In der in der Abbildung dargestellten Ausführungsform weist die Pfeilerwand 4 eine äußerste Schicht 13 auf, die vollständig aus Metall hergestellt ist, und eine innerste Schicht 15, die ebenfalls vollständig aus Metall hergestellt ist. Alternativ können die äußerste Schicht und die innerste Schicht 13, 15 aus Materialien hergestellt sein, die neben Metall auch andere Komponenten umfassen.
Zwischen der innersten Schicht 15 und der äußersten Schicht 13 ist mindestens eine metallhaltige Zwischenschicht 17 eingefügt. In der Ausführungsform ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine Zwischenschicht 17 dargestellt. Es würde aber auch in den Anwendungsbereich der Erfindung fallen, wenn die Pfeilerwand 4 mehr als eine metallhaltige Zwischenschicht 17 enthält.
Die Polymerschichten 19, 21 erstrecken sich unmittelbar zwischen zwei jeweils benachbarten Schichten 13, 15, 17 und binden sich an die Oberflächen der metallhaltigen Schichten 13, 15, 17. Ein Mechanismus zur Herstellung einer Verbindung zwischen den metallhaltigen Schichten 13, 15, 17 und 19 und den Polymerschichten 19, 21 wäre die Erhöhung der Oberflächenrauheit der metallhaltigen Schichten vor der Verbindung mit dem Polymer. Dies kann beispielsweise durch Trockeneisstrahlen, Sandstrahlen oder Pelletstrahlen oder mechanisch durch Bearbeitung der Oberflächen mit Schleifwerkzeugen erreicht werden. Ein Effekt dieser Verbindung ist, dass das Polymer, sobald es mit den Metallschichten verbunden ist, an den angrenzenden Metalloberflächen haftet, was die Verteilung und Ableitung der auf den Pfeiler 3 wirkenden Aufprallenergie erheblich verstärkt.
Ein weiterer Verbindungsmechanismus, der alternativ oder zusätzlich verwendet werden kann, ist ebenfalls in der Abbildung dargestellt.
Die mindestens eine metallhaltige Zwischenschicht 17 weist mindestens ein Konturelement 23 in Form einer Aussparung auf, die sich von einer Innenfläche der metallhaltigen Zwischenschicht 17 zu ihrer gegenüberliegenden Außenfläche erstreckt. In der dargestellten Ausführungsform weist die Pfeilerwand 4 eine Vielzahl dieser Aussparungen 23 auf.
Das für die Polymerschichten 19, 21 verwendete Polymer erstreckt sich in und durch die mindestens eine Aussparung 23. Nach dem Aushärten des Polymers befindet es sich somit in formschlüssigem Eingriff mit der metallhaltigen Zwischenschicht 17. Der Eingriff wird durch das Referenzzeichen 25 angezeigt.
Es gibt mehrere vorteilhafte Möglichkeiten, den in der Abbildung gezeigten Pfeiler 3 herzustellen. Eine erste Methode wäre, die äußerste Schicht 13 umgedreht so zu positionieren, dass die Stirnfläche 12 nach unten ausgerichtet ist. Anschließend wird eine vorgegebene Menge Polymer in das Innenvolumen 5 der äußersten Schicht 13 gegossen. Nach dem Abgussschritt wird mindestens eine Zwischenschicht 17 in das Innenvolumen 5 eingesetzt, was zu einer Verschiebung des flüssigen gegossenen Polymermaterials und zur Bildung von mindestens einer ringförmigen Polymerschicht 19 führt. Wenn die metallhaltige Zwischenschicht 17 wie in der Abbildung dargestellt gebildet ist, wird das Polymer an einem bestimmten Punkt der Verschiebung des Polymers zum Durchströmen durch die mindestens eine Aussparung 23 in Richtung des Referenzzeichens 25 geleitet. Das Polymer sammelt sich somit auch im Innenvolumen der metallhaltigen Zwischenschicht 17 an.
Das Einbringen von mindestens einer oder mehreren weiteren metallhaltigen Zwischenschichten 17 wiederholt diesen Verdrängungsvorgang, bis letztendlich die innerste metallhaltige Schicht 15 in das Innenvolumen eingebracht wird.
Alternativ zu einem späteren Einsetzen der Metallkörper 15, 17 in die äußerste Schicht 13 können mehrere oder alle Metallschichten 13, 15, 17 vor dem Gießvorgang ausgerichtet werden. Wenn die metallhaltige Zwischenschicht 17 oder Schichten frei von Aussparungen sind, würde in nachfolgenden Schritten für jede ringförmige Kammer, die sich zwischen den metallhaltigen Schichten 13, 15, 17 gebildet hat, ein Polymergießvorgang durchgeführt.
Sobald alle metallhaltigen Schichten 13, 15, 17 platziert sind und eine ausreichende Menge an Polymer gegossen wurde, um die Schichten 19, 21 zu bilden, die alle Konturelemente 23 füllen und in den Prozess eingreifen, kann das Polymer ausgehärtet werden, um den endgültigen Pfeiler 3 herzustellen.
Je nach Produktionsumfang kann eines dieser Verfahren zur Herstellung des erfinderischen Pfeilers oder eine Kombination von Schritten dieser Verfahren gewählt werden, wie es beispielsweise durch die beigefügten Ansprüche bereitgestellt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6770374 B1 [0049]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 53457 [0048]
DIN 53530 [0048]
DIN 53504 [0048]
DIN 53421 [0048]

Claims

Sperrpfeiler (3) zur Verwendung in einem Poller (1) für die ebenerdige Installation, wobei sich der Sperrpfeiler (3) entlang einer Längsachse (2) erstreckt und eine Pfeilerwand (4) entlang der Längsachse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfeilerwand (4) eine mehrschichtige Materialzusammensetzung aufweist, wobei die Materialzusammensetzung eine Vielzahl von metallhaltigen Schichten (13, 15, 17) aufweist, die mit einer Vielzahl von Polymerschichten (19, 21) verschachtelt sind.
Sperrpfeiler nach Anspruch 1, wobei die äußerste Schicht (13) der Pfeilerwand aus Metall hergestellt ist und vorzugsweise auch die innerste Schicht (15) aus Metall hergestellt ist.
Sperrpfeiler nach Anspruch 1 oder 2, umfassend mindestens eine metallhaltige Zwischenschicht (17) zwischen der äußersten Schicht (13) und der innersten Schicht (15).
Sperrpfeiler nach Anspruch 3, wobei das Polymermaterial ein gegossenes Polymer ist, wobei die mindestens eine metallische Zwischenverbindungsschicht (17) eine Innenfläche und eine Außenfläche und eine Oberflächenkontur auf mindestens einer ihrer Innen- oder Außenflächen aufweist, wobei die Kontur Konturelemente aufweist, die sich in einem Winkel zur Längsachse erstrecken.
Sperrpfeiler nach Anspruch 4, wobei die Konturelemente als Oberflächenunregelmäßigkeiten ausgebildet sind, was zu einer erhöhten Oberflächenrauhigkeit führt, vorzugsweise durch Trockeneisstrahlen, Pelletstrahlen oder Sandstrahlen.
Sperrpfeiler nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Konturelemente oder zusätzlichen Konturelemente als Aussparungen (23) im Metall ausgebildet sind und das Polymer sich in die Aussparungen (23) hinein erstreckt.
Sperrpfeiler nach Anspruch 6, wobei sich mindestens eine der Aussparungen (23), vorzugsweise einige oder sämtliche Aussparungen, vollständig von einer Seite der metallhaltigen Schicht zur gegenüberliegenden Seite erstreckt, so dass sich das Polymer durch die Aussparung hindurch erstreckt.
Sperrpfeiler einer der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der, vorzugsweise jede, der äußersten Metallschichten (13), der innersten Metallschicht (15) oder der einen oder mehreren metallhaltigen Zwischenschichten (17) Teil eines geometrischen Hohlkörpers sind, wobei der Körper eine Seitenwand (4) aufweist, die sich vollständig um die Längsachse (2) herum erstreckt und so die metallhaltige Schicht bildet, und zwei gegenüberliegende Flächen, wobei mindestens eine erste der Flächen offen ist, und wobei vorzugsweise die zweite der Endflächen durch eine Stirnwand (5) geschlossen ist.
Sperrpfeiler einer der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Metall ein Eisenmaterial, vorzugsweise Stahl, aufweist oder aus diesem besteht.
Sperrpfeiler einer der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer ein Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt, vorzugsweise ein kompaktes Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt, aufweist oder aus diesem besteht.
Poller (1) für die ebenerdige Installation, mit einem Sperrpfeiler (3), der dazu eingerichtet ist, als Verkehrsbarriere zu fungieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Pfeiler (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Poller (1) nach Anspruch 11, der ein Pop-up-Poller ist, wobei der Pfeiler (3) verschiebbar an einem Betätigungsmechanismus (7) montiert und dazu eingerichtet ist, sich entlang einer Längsachse (2) zwischen einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position zu bewegen, so dass der Pfeiler (3), wenn er sich in der eingefahrenen Position befindet, dazu eingerichtet ist, im Wesentlichen bündig mit der Bodenebene oder dem Untergrund bleibt, und wenn er sich in der ausgefahrenen Position befindet, dazu eingerichtet ist, dass er sich zumindest teilweise über dem Boden erstreckt, um als Verkehrsbarriere zu fungieren.
Verwendung einer mehrschichtigen Materialzusammensetzung zur Herstellung eines Pfeilers eines Pollers, wobei die Materialzusammensetzung eine Vielzahl von metallhaltigen Schichten aufweist, die mit einer Vielzahl von Polymerschichten verschachtelt sind, insbesondere wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, wobei eine äußerste Metallschicht des Pfeilers und mindestens eine metallhaltige Zwischenschicht koaxial zueinander ausgerichtet sind, sodass eine ringförmige Kammer gebildet wird, - ein Polymermaterial in die ringförmige Kammer gegossen wird und - das Polymermaterial in der ringförmigen Kammer ausgehärtet wird.
Verwendung eines Pfeilers mit einer mehrschichtigen Materialzusammensetzung, wobei die Zusammensetzung eine Vielzahl von metallhaltigen Schichten aufweist, die mit einer Vielzahl von Polymerschichten verschachtelt sind, in einem Poller, wobei der Pfeiler nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.