DE2039323A1

DE2039323A1 - Baumaterial aus Glasfaserschichtstoff und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2039323A1
Application number: DE19702039323
Authority: DE
Inventors: Gill Merwyn C
Original assignee: GILL MERWYN C
Current assignee: GILL MERWYN C
Priority date: 1970-08-07
Filing date: 1970-08-07
Publication date: 1972-06-15

Description

Baumaterial aus Glasfaserschichtstoff und Verfahren zu seiner Herstellung.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Baumaterial aus Glasfaserschichtstoff, insbesondere in Form von plattenartigen Bauelementen mit Stützgliedern, die als Ganzes vollständig aus einer einheitlichen Substanz bestehen sowie auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Glasfaserschichtstoffe.
Es gibt vielerlei mögliche Verfahren für die Her-Stellung von Glasfaserschichtstoffen zur Verwendung bei spielsweise als Fussbodenheläge oder als Tafeln oder Füllungen. Von besondierem Interesse sind solche Glasfaserstoffe zur Verwendung ist es besonders wichtig, dass die für den Flugzeugbau ist es besonders wichtig, dass die für den Fusboden verwendeten Werkstoffe eine im Vergleich zu ihrem Gewicht besonders hohe Festigkeit und Feuerbeständigkeit sowie eine gute Tragfähigeit, Stossfestigkeit und Haltbarkeit besitzen. Die meisten bekannten Baumaterialien oder -elemente von entsprechender Qualität weisen einen auf beiden Seiten mit Abdeckung versehenen Zellkern auf, wobei die Zellkerne eine erhebliche Gewichtsersparnis und und zugleich eine ausreichende Festigkeit ergeben. Die Herstellung solcher Baumaterialien erfordert aber eine beträchtliche Anzahl von Arbeitsgängen und ist daher verhältnismässig kostspielig. Ausserdem bestehen solche beschichteten Baumaterialien normalerweise aus mehreren sehr unterschiedlichen Werkstoffen, zwischen denen eine gute Haftfähigkeit problematisch ist. Es wurde versucht, in Längsrichtung verlaufende Kerne dadurch herzustellen, dass aus Wachs oder Kunststoffschaum od.dgl. geformte Dorne mit Glasfasergewebe umwickelt werden. Gegebenenfalls werden die Dorne nach dem Erhärten einer vorgesehenen Harztränkung entfernt. In solchen Fällen, wo Schaumstoffdorne benutzt werden, erhält die Struktur unnötigerweise zusätzliches Gewicht, und bei etwaigem Verbrennen entwickelt der Schaum häufig giftigen Rauch. In solchen Fällen wiederum, wo die Dorne entfernt werden5 führt die fortlaufende Beschichtung von Ober- und Unterseite zu einer unnötigen Gewichtserhöhung des Baumaterials und macht sie ausserdem ziemlich unbiegsam und unhandlich.
Durch die Erfindung werden diese Schwierigkeiten vermieden Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue, besonders leichte und dennoch sehr feste und haltbare Ausbildung geschichteter Baumaterialien und -elemente der zur Rede stehenden Art sowie ein neues, besonders einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung soleher Glasfaserschichtstoffe zu schaffen, die sich insbesondere für Fussbodenplatten gut eignen, und die ein möglichst geringes Gewicht, aber eine hohe Festigkeit sowie Beständigkeit gegen Korrosion, Feuer und Stoss-oder Schlagbeanspruchung haben sollen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein aus mit Harz imprägniertem Glasfaserschichtstoff bestehendes Baumaterial oder Bauelement, dass dadurch gekennzeichnet ist, dass es erfindungsgemäss eine aus Glasfasern und Harz bestehende Deckplatte aufweist, an deren einer Seite mehrere mit ihr aus einem Stück bestehende Rippen mit I-Profil vorgesehen sind. Das neue Verfahren besteht im wesentlichen darin, dass mehrere längliche Dorne einzeln mit harz imprägniert em Faserstoffgewebe umwickelt, in einer Ebene nebeneinander angeordnet mit einer gemeinsamen aus mehreren Lagen von mit Harz imprägniertem Glasfasergewebe stehenden Deckschicht versehen und dann bei Anwendung von Hitze und Druck gehärtet werden, wobei Teile des gehärteten Glasfasergewebes auf derjenigen Seite, die der Deckplatte gegenüberliegt, herausgeschnitten und die Dorne durch diese Ausschnitte hindurch entfernt werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass der Schichtstoff auf der Unterseite der Kerne zum Teil entfernt und der Dorn danach leicht aus den Kernen herausgezogen werden kann, wobei eine obere Deckplatte verbleibt, die durch mit ihr aus einem Stück bestehende I-Träger oder Doppel-T-Träger getragen wird. Die Entfernung eines Teils der Untersciht ist nicht nur der einfachste Weg zur Herausnahme des Dorns, sondern optimiert zugleich das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und erleichtert auch die Handhabung bei der Verwendung erheblich.
Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise naher erläutert.
Fig. 1. 2 und 3 dienen zur Erläuterung der Verfahrensschritte bei der Ilerstellung eines Bodenmaterials gemäss der Erfindung.
Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen die Anwendung einer besonderen Form eines dreiteiligen Domes.
In Fig. 1 ist lo eine die obere Deckplatte bildende Schicht. Sie besteht aus einem mit Kunstharz imprägnierten Glasfaserscllichtstoff. Die Art und Anzahl der geschichteten Lagen in der Platte lo richtet sich nach der gewünschten Festigkeit und dem zulässigen Gewicht des Endprodukts. GlasfaserstrSnge 11 dienen zur Füllung der Zwickelbereiche 12, wie in Fig. 2 gezeigt. Ein Glasfaserstrang 11 besteht jeweils aus einem Bündel in Längsrichtung fortlaufend angeordneter Fasern in solcher Lage, dass sie in die Hohlräume gepresst werden, wenn die Zwickelbereiche ausgeformt werden.
Die Dorne 13 bestehen aus Urethanschaum oder einem sonstigen geeigneten Material. Sie haben gleiche Querschnittsabmessungen.
Jeder Dorn 13 wird mit harzgetränktem Glasfasergewebe 14, vorzugsweise in der in Fig. 1 dargestellten Art, bewickelt.
Es kann jedes warmhärtende Harz verwendet werden, wie z.B.
Polyester, Epoxyharz, Silikon u.dgl. Beim Wickeln des Glasfasergewebes 14 wird an dem Ende 15 längs der Bodenseite des Dornes 13 begonnen und das Gewebe wird entgegen dem Uhrzeigerdrebsinn mindestens 1 1/2 mal um den Dorn herumgelegt, wobei das entgegengesetzte Ende 16 sich über die Kante des Dornes 13 derart hinaus erstreckt, dass es sich mit dem benachbarten Dorn überlappt. Durch derartiges Wickeln wird jede Zelle mit der Nachbarzelle zu einem Stück verbunden. Die Fasern in den oberen Schichten und in denjenigen Teilen der Zellenwände, die den senkrechten Teil der I-Profile bilden, verlaufen in den gleichen Richtungen im Gewebe.
Nachdem jede Zelle so bewickelt und angeordnet ist, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, wird der gesasmte Aufbau entsprechend der Darstellung in Fig. 2 geformt und ausgehärted, so dass die verschiedenen Lagen ineinander ilbergehen und eine einheitliche Struktur bilden. Nach dem Härten des Harzes wird ein Teil 17 der unteren Deckschicht herausgeschnitten, wie auf der linken Seite von Fig. 3 gezeigt. Der Dorn 13 kann auch zerschnitten und ein rechteckiger Block 18 des Dorns 13 zusammen mit dem Ausschnitt 17 herausgenommen werden.
Die Grösse des aus der unteren Deckschicht herausgeschnittenen Ausschnitts 17 ist so bemessen, dass Teile 19 von genügender Breite zurückbleiben, die den unteren Flansch eines jeden I-Profilträgers 20 bilden. Nach der Entfernung des grossen Blocks 18 aus dem Dorn können die Seitenteile 21, wie auf der rechten Seite von Fig. 3 gezeigt, herausgelöst werden oder sie können gewünschtenfalls auch in ihrer Lage verbleiben.
In den Fig. 4 und 5 ist eine andere Ausbildung des Dornes 30 vorgesehen. Der Dorn besteht hier aus einem mittleren Teil 31 von trapezförmigem Querschnitt und zwei seitlichen Teilen 32 von einer Querschnittsform und Grosse, die mit dem trapezförmigen Querschnitt des Mittelteils zusammenpasst und einen etwa rechteckigen Gesamtquerschnitt ergibt, Der Dorn 30 kann gewiinschtenfalls aus Holz oder Metall oder einem sonstigen Material bestehen, das an dem Harz in dem umgebenden Glasfasergewebe möglichst nicht leicht anhaftet. Die untere Hälfte des mittleren Teils 31 dieses Dornes ist, wie bei 33 gezeigt, etwas gegenüber der Unterfläche abgehoben, und die Bodenplatte 34 des Formwerkzeugs weist eine scharfkantige Erhebung 35 auf. Beim Formungs-oder Pressvorgang nach dem Wickeln der Materialien, wie beschrieben, wird die Form geschlossen und die Bodenplatte 34 nach oben gepresst, worauf die der angehobenen Fläche 33 benachbarte Deckschicht 36 durch die Erhebung 35 abgeschert wird. Nachdem das Harz gehärtet ist, kann der mittlere Dornteil 31 einfach zusammen mit dem Teil 36 der Glasfaserplatte entfernt werden, und die Seitenteile 32 lassen sich bequem von dem Rest des Dorns ablösen, wie in Fig. 5 gezeigt.
Wie schon vorher bemerkt, besteht der endgültige Aufbau aus nur einem Material, so dass keine Probleme hinsichtlich der Verbindung verschiedener Arten von Materialien miteinander bestehen. Der Aufbau hat ein minimales Gewicht und eine optimale Festigkeit. Das bei der Herstellung verwendete Harz ist äusserst beständig gegenüber Korrosionen und Feuer und weist eine hohe Stoss- und Schlagfestigkeit auf.
Ausserdem wird durch die I-Profil-Rippen 20 eine gute Versteifung des Aufbaues erreicht, welche diesen als besonders leichtes Material für Fusshöden z.B. in Flugzeugen gut geeignet macht. aber auch zahlreiche Verwendungsmöglichkeiten auf anderen Gebieten besitzt.

Claims

Patentansprüche

us Aus mit Harz imprägniertem Glasfaserschichtstoff bestehendes Baumaterial oder Bauelement, dadurch gekennzeichnet, dass es eine aus Glasfasern und Harz bestehende Deckplatte aufweist, a-n deren einer Seite mehrere mit ihr aus einem Stück bestehende Rippen mit I-Profil vorgesehen sind.
2. Baumaterial oder Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen an ihren freien Enden flanschartige Verbreiterungen aufweisen.
3. Baumaterial oder Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte mehrere durchgehend verlaufende Schichten von mit Harz imprägniertem Glasfasergewebe und mehrere zusätzliche Schichten von mit Harz getränktem Glasfaserstoff aufweist, wobei die Fasern von Teilen der zusätzlichen Schichten parallel zu der Deckplatte verlaufen, und dass die Rippen mit I-Profil aus Teilen der zusätzlichen Schichten zusammengesetzt sind, wobei einige von deren Fasern durchgehend längs der Deckplatte und durch die Rippen verlaufen und alle Glasfaserschichten zu einem Stück verbunden sind.
4 Baumaterial oder Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auch die flanschartigen Ver breiterungen an den freien Enden der Rippen durch Teile der durchgehend verlaufenden zusätzlichen Schichten aus Glasfaserstoff gebildet sind und mit den Rippen und der Deckplatte aus einem Stück bestehen.
5. Verfahren zur Herstellung eines Baumaterials oder Bauelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere längliche Dorne einzeln mit harzimprägniertem Faserstoffgewebe umwickelt, in einer Ebene nebeneinander angeordnet, mit einer gemeinsamen aus mehreren Lagen von mit Harz imprägniertem Glasfasergewebe bestehenden Deckschicht versehen und dann bei Anwendung von Hitze und Druck gehärtet werden, wobei Teile des gehärteten Glasfasergewebes auf derjenigen Seite, die der Deckplatte gegenüberliegt, herausgeschnitten und die Dorne durch diese -Ausschnitte hindurch entfernt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass beim Bewickeln der Dorne mit Glasfasergewebe jeweils ein Ende eines Gewebestücks über den benachbarten bewickelten Dorn, diesen überlappend, gelegt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass strangartige Glasfaserbündel zwischen die Deckplatte und die bewickelten Dorne in der Nähe von deren Stoßstellen als Füllung der Zwickelräume eingelegt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzelchnet, dass ein aus mehreren Teilen, deren Querschnitte sich zu dem Gesamtquerschnitt des Dornes ergänzen, bestehender Dorn verwendet wird, um das Entfernen des Dornes durch die Ausschnitte hindurch zu erleichtern.

L e e r s e i t e