DE2226786A1

DE2226786A1 - Fibreglass reinforced polyester laminate - with a polyester impregnated spiral mesh supporting core between polyester plates

Info

Publication number: DE2226786A1
Application number: DE19722226786
Authority: DE
Inventors: Janos Ballango; Denes Dezsoe; Antal Gaal; Bela Gal; Lajos Kocsis; Geb Daniel Maria Polhammer
Original assignee: Nitrokaelepek
Current assignee: Nitrokaelepek
Priority date: 1972-06-02
Filing date: 1972-06-02
Publication date: 1974-01-24
Also published as: DE2226786B2

Abstract

Randomly oriented steel wire spirals or spiral supporting structures are arranged in the space between the reinforced polyester surface plates, and the surfaces of the liner are rigidly bonded to the polyester plates. Pref. the supporting structure is a spiral or spiralled mesh of fibre reinforced polyester.

Description

B e s c h r e i b u n g Glasfaserverstärkte Polyesterschichtstoffe Glasfaserverstärk'e Polyestererzeugnisse werden. in der Industrie und Landwirtschaft auf den verschiedensten Anwendungsgebieter in immer größerem Maße eingesetzt und der Bedarf steigt ständig. Diese Verbreitung ist den guten mechanischen und sonstigen physikalischen und chemischen Eigenschaften zu verdanken.D e ctio n g e glass fiber reinforced polyester laminates Glass fiber reinforced polyester products are made. in industry and agriculture used in a wide variety of applications to an ever greater extent and the demand is constantly increasing. This spread is the good mechanical and other owing to physical and chemical properties.

Allgemein bekannt sind die gute Zug/Druck-Festigkeit, Biegefestigkeit, Härte und Zähigkeit, die Unempfindlichkeit gegen Temperaturschwankungen, die Korrosionsbeständigkeit, das geringe spezifische Gewicht, die niedrige Wärmeleitfähigkeit und die lange Lebensdauer von glasfaserverstärksten Polyester. Vom Gesichtspunkt verschiedener Anwendungszwecke aus ist auch die Elastizität von glasfaserverstärktem Polyester vorteilhaft, es treten jedoch bei Zug- und Biegebeanspruchungen wegen des verhältnismäßig kleinen Elastizitätsmodules und der großen spezifischen Langsdehnung größere Formveränderungen auf. The good tensile / compressive strength, flexural strength, Hardness and tenacity, the insensitivity against temperature fluctuations, the corrosion resistance, the low specific weight, the low thermal conductivity and the long service life of glass fiber reinforced polyester. From the point of view The elasticity of glass fiber reinforced is also made of various uses Polyester is advantageous, but it occurs because of tensile and bending loads the relatively small modulus of elasticity and the large specific longitudinal elongation larger changes in shape.

Bei der Herstellung von große Abmessungen aufweisenden Produkten ist es ein wesentliches Problem, daß die erforderliche Steifheit durch entsprechende Formgebung, durch Ausbildung von Verstärkungsrippen und durch mehrschichtige kastenartige Lösungen gewährleistet wird. Wenn die Steifheit durch Vergrößerung der Wandstärke erhöht wird, bedeutet dies einen mehrfachen Verbrauch an Polyester und Glasfaser, wodurch die Konstruktion sehr verteuert und somit unwirtschaftlich wird. In the manufacture of large sized products it is a major problem that the required rigidity by appropriate Shaping, through the formation of reinforcing ribs and through multi-layer box-like Solutions is guaranteed. When the stiffness by increasing the wall thickness is increased, this means a multiple consumption of polyester and fiberglass, whereby the construction is very expensive and therefore uneconomical.

Eine bekannte und für bestimmte Änwendungszwecke geeignete Lösung zur Herstellung von selbsttragenden oder geringere Belastungen aushaltenden Konstruktionselementen besteht darin, daß zwei Polyesterplatten durch einen dazwischen befindlichen Wärmeisolierstoff oder eine andere den Zwischenraum ausfüllende Substanz in einem gegebenen Abstand voneinander gehalten werden. Bei der Herstellung von größere Abmessungen aufweisenden Produkten, beispielsweise Behältern mit einem Fassungsvermögen von mehreren hundert Kubikmetern oder in den Abmessungen und der Form ähnlichen größeren Bd'ukonstruktiOrien, konnte dieses Verfahren bisher nicht mit Erfolg angewandt werden. A well-known solution suitable for certain purposes for the production of self-supporting or less load-bearing construction elements consists in that two polyester plates through a thermal insulation material in between or some other substance filling the space at a given distance be kept from each other. In the manufacture of larger dimensions Products, such as containers with a capacity of several hundred Cubic meters or larger volumes of similar size and shape, this procedure has not been able to be used successfully so far.

Es sind verschiedene kombinte Losungen auf Kunststoffbasis, bei denen orientierte Garüstkonstruktionen, beispielsweise Drahtgerüstkörper, Drahtnetze, durchlöcherte Blechstreifen und Spreizplatten, angewandt werden, bekannt. Solche Gerüstkonstruktionen sind in den österreichischen Patentschriften 259 196, 207 089 und 228 994 beschrieben. Bei diesen Lösungen sind aber auch die verwendeten Gerüstkonstruktionen selbst steif und wegen ihrer Eigensteifheit nicht zur Ausbildung von räumlich beliebig gekrümmten Oberflächen bei der Fertigung verschiedener Bauelemente geeignet. There are various combined solutions based on plastic in which oriented scaffolding structures, for example wire frame body, Wire nets, perforated sheet metal strips and expansion plates, are known. Such scaffolding structures are in Austrian patents 259 196, 207 089 and 228 994. In these solutions, however, are also the ones used Scaffolding structures themselves are rigid and not for training because of their inherent rigidity of spatially arbitrarily curved surfaces in the manufacture of various components suitable.

Ziel der Erfindung ist das Vorsehen soicher glasfaserverstärkter Polyesterschichtstoffe, welche bei einer geringen Wandst;årke über die erforderliche Steifheit und Elastizität verfügen, bei deren Herstellung der spezifische Verbrauch an Kunststoff gesenkt werden kann und welche zugleich eine Ausweitung des bisherigen Anwendungsgebietes der glasfaserverstärkten Polyestererzeugnisse ermöglichen, da Schichtstoffe mit größerer Belastungsfähigkeit hergestellt werden können. The aim of the invention is to provide such fiberglass reinforced Polyester laminates, which with a low wall thickness exceed the required Stiffness and elasticity have, in their manufacture, the specific consumption of plastic can be reduced and at the same time an expansion of the previous one Fields of application of the glass fiber reinforced polyester products allow because Laminates with greater load capacity can be produced.

Gegenstand der Erfindung sind glasfaserverstärkte Polyesterschichtstoffe mit Gerüststruktur- und Stützeinlage im durch die glasfaserverstärkten Polyssterschichten begrenzten Raum, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß als Gerüststruktur- und Stützeinl&ge in durch die glasfaserverstärkten Folyesterschichten begrenzten Raum räumlich beliebig orientierte Spiralenoder ein Geflecht von solchen befestigt und die an die Einlage grenzende Oberfläche der glasfaserverstärkten Polyesterschichten und die Konturenoberfläche der Einlage mit Polyester widerstandsfähig verbunden sind. The invention relates to glass fiber reinforced polyester laminates with frame structure and support insert in the glass fiber reinforced polyester layers limited space, which are characterized in that as a framework structure and Support insert delimited by the glass fiber reinforced polyester layers Spatially randomly oriented spirals or a network of such attached and the surface of the glass fiber reinforced polyester layers adjacent to the insert and the contour surface of the insert is connected with a resistant polyester are.

Die erfindungsgemäßen mit Spiralen oder Spiralgeflucht versteiften glasfaserverstärkten P&lyesterschichtstoffe und -werkstoffe zeichnen sich dadurch aus, daß die zwei oder mehr in einem gegebenen Abstand voneinander gehaltenen glasfaserverstärkten Polyesterplatten mit den Spiralen oder dem Spiralgeflecht in der Weise vereinigt sind, daß nach der Verfestigung des Polyesters die zwischen die Oberflächen eingebaute Einlage eine orientierte, also vorher entsprechend geformte abstandhaltende Konstruktion bildet, und eine große Steifheit der Konstruktion mit dem erforderlichen, durch eine entsprechende Häufigkeit von sich über die Oberflächen gleichmäßig verteilenden Bindungen erreichten Restigkeitskeitskoeffizienten dadurch gewährleistet wird, daß beim Einbau die Teile der ursprünglich nicht steifen, räumlich beliebig verformbaren Einlagen selbständige steife Strukturbestandteile werden. The stiffened with spirals or spiral alignment according to the invention Glass fiber reinforced polyester laminates and materials are characterized by this out that the two or more are at a given distance from each other held glass fiber reinforced polyester sheets with the spirals or the spiral braid in are combined in such a way that after the solidification of the polyester the between the surfaces built-in insert an oriented, so previously appropriately shaped spacing construction forms, and a great rigidity of the construction with the necessary, by a corresponding frequency of itself over the surfaces Evenly distributing bonds achieved residuality coefficients as a result it is guaranteed that during installation the parts of the originally not rigid, spatially arbitrarily deformable insoles become independent rigid structural components.

Der Hohlraum zwischen den Oberflächen kann mit einen körnigen Wärmeisoliermittel ausgefüllt oder in der Weise abgeschlossen sein, daß darin ein Temperiermedium strömen kann. Dabei kann der durch die glasfaserverstärkten Polyesterschichten begrenzte Raum mit Durchflußstzen oder Öffnungen versehen sein. The cavity between the surfaces can be filled with a granular thermal insulation agent be filled or completed in such a way that a temperature control medium flow therein can. This can be limited by the glass fiber reinforced polyester layers The space must be provided with flow ports or openings.

nach einer zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Polyesterschichtstoffes besteht die Gerüststruktur-und Stützeinlage aus Spiralen oder einem Spiralgeflecht aus glasfaserverstärkten Polyester. Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Polyesterschichtstoffes besteht die Genlststrukbur- und Stiitzeinlage aus Metalldrahtspiralen oder einem Metalldrahtspiralgeflecht, beispielsweise aus Stahldrahtspiralen oder einem Stahldrahtspiralgeflecht. according to an expedient embodiment of the polyester laminate according to the invention the framework structure and support insert consists of spirals or a spiral mesh made of glass fiber reinforced polyester. According to another advantageous embodiment of the polyester laminate according to the invention consists of the structural and support insert from metal wire spirals or a metal wire spiral mesh, for example from Steel wire spirals or a steel wire spiral mesh.

Die Erfindung bietet auch die höglichkeit, durch Verwendung von mit eine entsprechende Zahl von Clasgerüstschichten aufweisenden Polyester überzogenen geeignet geformten Spiraleinlagen sehr steife Rohre und orientierte Hohlkörper, die zur Ausbildung von Trägern sind Gerüstkonstruktionen geeignet sind, vorzusehen. The invention also offers the possibility by using with coated polyester having a corresponding number of structural framework layers suitably shaped spiral inserts very stiff tubes and oriented hollow bodies, scaffolding structures suitable for the formation of girders are to be provided.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden beispielhaften ausführlichen Darlegungen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. The invention will be further elucidated with reference to the following exemplifying ones Explanations in connection with the accompanying drawings explained in more detail.

In Figur 1 ist ein von einer stark versteiften Doppelplatte weggebrochenes Stück dargestellt. Sie zeigt den Zusammenbau des Spiralgeflechtes 1 mit zwei Schichten Glasgewebe 2 und zwei Schichten Glasfasermatte 3 und dem diese Schichten durchtränkenden und später verbindenden Polyester 4. Bei der Herstellung wird nach der Entfettung im gespannten Zustand auf å jede Seite des Geflechtes Polyester aufgestrichen. Bei der Verfestigung des Polyesters werden die ineinandergreifenden Teile des Geflechtes durch den Polyester fest verbunden. In Figure 1 is broken away from a strongly stiffened double plate Piece shown. It shows the assembly of the spiral braid 1 with two layers Glass fabric 2 and two layers of glass fiber mat 3 and the one that soaks these layers and later connecting polyester 4. During manufacture, after degreasing When stretched, polyester is painted on å each side of the mesh. at As the polyester solidifies, the interlocking parts of the braid become firmly connected by the polyester.

Die Herstellung des Konstruktionselementes geht in der Weise vor sich, daß die so hergestellte Geflechteinlage auf einer Produktionsschablone auf å je eine mit Polyester durchtr;nkte, aber noch nicht erhärtete Glasrewebeschicht und Glasfasermatte gelegt und auf d anderes Seite auch je eine mit Polyester durchtränkte Glasgewebeschicht und Glasfasermatte gelegt werden. Der Katalysator wird so eingestellt, daß die Polymerisation nach Beendigung der Arbeitsgänge beginnt. Bei der Verfestigung geht eine homogene Vereinigung des vorher auf das Spiralgeflecht aufgebrachten und das Glasgerüst durchtränkenden Harzes vor sich. Nach Beendigung des Zusammenbaues kann die Verfestigung durch Erwärmen beschleunigt werden. The production of the construction element proceeds as follows that the braid inlay produced in this way is on a production template å One layer of glass fabric impregnated with polyester but not yet hardened and glass fiber mat and on the other side also one impregnated with polyester Glass fabric layer and fiberglass mat are placed. The catalyst is adjusted so that the polymerization begins after completion of the operations. When solidifying is a homogeneous union of the and previously applied to the spiral mesh the glass framework of soaking resin in front of him. After completion of the assembly solidification can be accelerated by heating.

Bei Festigkeitsuntersuchungen der so hergestellten Bauelemente wurde festgestellt, daß diese bei Zugbelastung in Richtung der Plattenflächen und bei der Zerreißprobe die gleiche Belastung wie massive Platten der gleichen stofflichen Zusammensetzung ausielten. Bei der Biegepröbe hielten sie die gleiche Belastung wie massive Platten der gleichen Stärke, in die mehr als die doppelte Menge von Polyester und Glasfaser eingearbeitet waren, aus. Aus diesem Vergleich ist die versteifende Wirkung des Spiralgeflechtes und die Wirtschaftlichkeit solcher versteiften Konstruktionen gut ersichtlich. During strength tests of the components manufactured in this way, found that this under tensile load in the direction of the plate surfaces and at the ultimate tensile test the same load as massive plates of the same material Composition endured. At the bending test they kept the same Load like massive plates of the same thickness, in which more than double Amount of polyester and fiberglass were incorporated. From this comparison is the stiffening effect of the spiral braid and the economic efficiency of such stiffened constructions clearly visible.

In Figur 2 ist der Aufbau eines mit Drahtspiralen stark versteiften Rohres dargestellt. Die Bezeichnungen in Figur 2 sind mit denen in Figur 1 identisch. Bei der Herstellung wird die gesamte Oberfläche der vorher entfetteten Drahtspiralen nach der Formgebung mit Polyester überzogen, der nach Vereinigunb mit dem aufgebrachten Glasgerüst-Folyester eine entsprechende Bindungsfe stigkeit an den Berührungsstellen gewährleistet. In Figure 2, the structure of a strongly stiffened with wire spirals Rohres shown. The designations in FIG. 2 are identical to those in FIG. During production, the entire surface of the wire spirals that have been degreased beforehand coated with polyester after shaping, which after association with the applied Glass framework-Folyester a corresponding binding strength at the points of contact guaranteed.

In Figur 3 ist eine mit Drahtspiralen hergestellte stark.versteifte Doppelplatte dargestellt. Bei der Herstellung werden nach dem Auflegen der aus einer entsprechenden Zahl von Schichten bestehenden glasfaserverstärkten Polyesterplatte 3 die Netalldrahtspiralen 1 in der Weise aufgebracht, daß diese von einer mit Polyester durchtränkten Glasgewebeschicht 2 wellblech artig usp&nnt werden. Daraufhin wird die obere Schicht 3 draufgearbeitet. In Figure 3 is a strong.versteifte produced with wire spirals Double plate shown. During production, after placing the from a corresponding number of layers of glass fiber reinforced polyester plate 3 the metal wire spirals 1 applied in such a way that they are made of a polyester impregnated glass fabric layer 2 corrugated sheet like usp & nnt. Thereupon the top layer 3 is worked on.

Durch vollständigen Einbau des Glasgewebes 2 und ix-Ierung der Orientierung der Spiralen 1 können selbsttragende und belastbare leichte Konstruktionselemente von großen Abmessungen hergestellt werden.By completely installing the glass fabric 2 and changing the orientation of the spirals 1 can be self-supporting and resilient lightweight construction elements of large dimensions.

Es ist zu berechnen, daß der auf die Achse x-x bezogene Festigkeitskoeffizient K eines 10 cm breiten Stückes des in Figur 3 dargestellten Konstruktionselementes bei einer Gesamtstärke von 5 cm und Platten aus lrei aufgebrachten Schichten von einer Stärke von je 0,5 cm (ohne Berücksichtigung der Abstandhalter-Einlage) etwa 10 166 cm³ beträgt. Wenn die gleichen zwei Platten ohne die abstandhaltenden Drahtspiralen zu einer massiven Platte vereinigt sind, beträgt der berechnete Festigkeitskoeffizient ' 1 666 cm3. Aus den berechneten BestigRei-tskoeffizienten ist ersichtlich, daß ein nach Figur 3 ausgebildetes Konstruktionselement eine 6-mal größere Biegebeanspruchung aushalt- als eine aus der gleichen Menge Polyester hergestellte massive Platte. It is to be calculated that the strength coefficient related to the axis x-x K of a 10 cm wide piece of the construction element shown in FIG with a total thickness of 5 cm and panels made of freely applied layers of a thickness of 0.5 cm each (without taking into account the spacer insert) 10 166 cc amounts to. If the same two panels without the spacers Wire spirals are combined into a solid plate, the calculated strength coefficient is '1 666 cm3. From the calculated best-fit coefficients it can be seen that a construction element designed according to FIG. 3 has a 6 times greater bending stress more resilient than a massive plate made from the same amount of polyester.

In einer ähnlichen Ausführung wie in Figur3 ist im Falle von speziellen Anforderungen beim Einbau von aus glasfaserverstärktem Polyester hergestellten Profilspiralen an Stelle der Metallspiralen der Einbau der wellenförmigen Gewebeschicht nicht notwendig, da die Polyesterspiralen vollkommen in das Gefüge eingebaut werden und so die Einzelteile zu selbständigen steifen abstandhaltenden Strukturelementen werden. In a similar embodiment as in Figure 3, in the case of special Requirements for the installation of profile spirals made of glass fiber reinforced polyester Instead of the metal spirals, it is not necessary to install the undulating fabric layer, because the polyester spirals are completely built into the structure and so are the individual parts become independent stiff spacing structural elements.

Eine Ausführungsform von erfindungsgemäßen Konstruktionselementen kann so gebildet werden, daß auf die eine Seite des beschriebenen Konstruktionselementes eine Schicht eines mit Polyester durchtränkten grobgewebten Glasgewebes gelegt wird. In dieser Weise werden hohle Konstruktionselemente mit durchlöcherter Oberfläche auf einer Seite erhalten, die zur Belüftung von liaturprodukten, zur Filtration und zu anderen durchlöcherte Platten oder Netalleiebe erfordernden Verfahren unter Ausnutzung der vorteilhaften Eigenschaften des Polyesters verwendet werden können. An embodiment of construction elements according to the invention can be formed so that on one side of the construction element described a layer of a coarsely woven glass fabric impregnated with polyester is laid. In this way, hollow construction elements with perforated surfaces are made Received on one side, which is used for ventilation of liaturprodukte, for filtration and to other procedures requiring perforated plates or netal love Exploitation of the advantageous properties of the polyester can be used.

Patentansprüche Claims

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1.) Glass fiber reinforced polyester laminates with frame structure and support insert in the glass fiber reinforced polyester layers limited space, characterized in that as a framework structure and support insert Any space in the space limited by the glass fiber reinforced polyester layers oriented spirals or a braid of such attached and attached to the insert adjacent surface of the glass fiber reinforced polyester layers and the contour surface the insert are connected with polyester in a robust manner.

2.) Polyester laminates according to claim 1, characterized in that that the space limited by the fiberglass reinforced, polyester layers with flow ports or openings is provided and for the flow of a gaseous or liquid Medium is formed.

3.) Polyester laminates according to claim 1 or 2, characterized in that that the framework structure and support insert made of spirals or a spiral braid made of fiberglass-reinforced polyester.

4.) Polyester laminates according to claim 1 or 2, characterized in that that the framework structure and support insert made of metal wire spirals, woven into a metal wire spiral consists.