DE2822519A1

DE2822519A1 - Heavy-duty, resin-bonded, glass-fibre profiles e.g. masts, lamp posts - reinforced against tensile and flexural overload by glass-fibre rods

Info

Publication number: DE2822519A1
Application number: DE19782822519
Authority: DE
Inventors: Josef Duppach
Original assignee: Vulkan Werk fuer Industrie und Aussenbeleuchtung GmbH
Current assignee: Vulkan Werk fuer Industrie und Aussenbeleuchtung GmbH
Priority date: 1978-05-23
Filing date: 1978-05-23
Publication date: 1979-11-29

Abstract

Profiles are reinforced with resin-impregnated glass-fibre strands, where mattings composed of parallel glass-fibre rovings which are connected by single fibres (monofils) are wound in several layers about a mandrel corresponding to the intended profile and coated with resin. Relatively very strong glass-fibre rods are incorporated between the mattings extending in direction of expected tensile stresses. These rods are arranged side-by-side at predetermined intervals upon the matting with which they are connected in wary pr weft fashion. The prods. easily absorb heavy tensile stresses such as may arise in high winds thus minimising the risk of fracture by flexural failure.

Description

Profilkörperverstärkung mittels Profile body reinforcement by means of

kunstharzgetränkter Glasfaserstränge Die Erfindung betrifft eine Profilkörperverstärkung mittels kunstharzgetränkter Glasfaserstränge, bei der Matten aus parallel verlaufenden Glasfaserrovings, die durch Einzelfasern miteinander verbunden sind, zur Herstellung des Profilkörpers in einer oder mehreren Lagen übereinander um einen dem Profilkörper entsprechenden Kernkörper gewickelt und mit Kunstharz beschichtet worden sind. Synthetic Resin Impregnated Glass Fiber Strands The invention relates to a Profile body reinforcement by means of synthetic resin-soaked fiberglass strands, in the case of mats made of parallel glass fiber rovings, which are connected to each other by individual fibers are, for the production of the profile body in one or more layers on top of each other wrapped around a core body corresponding to the profile body and coated with synthetic resin have been coated.

Bei der Herstellung von glasfaserverstärkten Profilkörpern aus Kunststoff wird die Verstärkung in Form von Matten aus Glasfasern und Glasfaserrovings ein- oder mehrlagig um einen Kernkörper gewickelt. und mit Kunstharz getränkt, wobei die Wickelrichtung dem Verlauf der Rovingstränge entspricht. Dies bedeutet beispielsweise bei der Herstellung von Beleuchtungsmasten, dass die Rovingstränge vorzugsweise um den Mastumfang laufen. Ein solcher Mast kann daher nur in beschränktem Masse Zugkräfte aufnehmen, die in Richtung seiner Längsachse wirken, wie sie beispielsweise dann auftreten, wenn der Mast erheblichen Biegebeanspruchungen durch Windkräfte ausgesetzt ist, da die Rovingmatten Zugkräfte im wesentlichen nur in Verlaufsrichtung der Rovingstränge übertragen, also in Umfangsrichtung des Mastes, und aufgrund der relativ schwachen Bindung der einzelnen Rovingstränge in nur sehr geringem Masse in Querrichtung, also in Mastlängsrichtung. Eine alternierende Anordnung der Rovingmatten in den Fällen, in denen mehrere Mattenlagen übereinandergelegt werden, der Gestalt, dass auf eine Matte mit Rovingstrangverlauf in Umfangsrichtung eine solche mit Rovingstrangverlauf in Mastlängsrichtung folgt, bringt keine optimale Verbesserung der Zugfestigkeit des fertigen Mastes in Längsrichtung, da die Zugfestigkeit der Rovingstränge der Zugfestigkeit der hochfesten Glasfaserstäbe unterlegen ist. Andererseits sind die Mattengrössen und damit die Rovingstranglängen begrenzt und reichen niemals über die ganze Mastlänge hinweg, so dass in der Mastlängsachse mehrere Rovingmatten hintereinander angeordnet werden müssen. Die Obergangsstellen der hintereinanderliegenden Rovingmatten sind dann die Schwachpunkte des Systems, weil sie ebenfalls keine Zugkräfte in Mastlängsrichtung übertragen können.In the manufacture of glass fiber reinforced plastic profiles reinforcement in the form of mats made of glass fibers and glass fiber rovings or wound in several layers around a core body. and impregnated with synthetic resin, whereby the winding direction corresponds to the course of the roving strands. This means for example in the manufacture of lighting poles that the roving strands are preferred walk around the mast circumference. Such a mast can therefore only be used to a limited extent Absorb tensile forces that act in the direction of its longitudinal axis, such as those for example occur when the mast is exposed to significant bending stresses due to wind forces is exposed because the roving mats tensile forces essentially only in the direction of travel the roving strands transferred, so in the circumferential direction of the mast, and due to the relatively weak binding of the individual roving strands only to a very small extent in the transverse direction, i.e. in the longitudinal direction of the mast. An alternating arrangement of the roving mats in cases where several layers of mats are placed on top of each other, the shape, that on a mat with a roving strand course in the circumferential direction one with a roving strand course in the longitudinal direction of the mast does not bring about an optimal improvement in tensile strength of the finished mast in the longitudinal direction, since the tensile strength of the Roving strands is inferior to the tensile strength of the high strength fiberglass rods. On the other hand are the mat sizes and thus the lengths of roving strands are limited and are never sufficient over the entire length of the mast, so that several roving mats in the longitudinal axis of the mast must be arranged one behind the other. The transition points of the one behind the other Roving mats are then the weak points of the system because they also do not have any tensile forces can transmit in the longitudinal direction of the mast.

Die Aufgabe der Erfindung besteht dehalb darin, eine Profilkörperverstärkung zu entwickeln, die sich insbesondere für grosse Licht- und Beleuchtungsmasten eignet und so beschaffen ist, dass sie die in der Längsachse solcher Masten auftretenden Zugbeanspruchungen über die ganze Mastlänge hinweg aufnehmen kann und dadurch verhindert, dass solche Masten beispielsweise bei durch Windbelastung hervorgerufenen Biegebeanspruchungen brechen oder abknicken.The object of the invention is therefore to provide a profile body reinforcement to develop that is particularly suitable for large light and lighting masts and is of such a nature that it corresponds to the longitudinal axis of such masts Can absorb tensile stresses over the entire length of the mast and thus prevent that such masts, for example, in the event of bending stresses caused by wind loads break or kink.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen die Glasfaserrovingmatten ein in Richtung A zu erwartender Zugbeanspruchung des Profilkörpers einzelne hochfeste Glasfaserstäbe eingebaut sind, die als lose Körper auf der Matte in gewählten Abständen nebeneinander angeordnet und mit der Matte schuss- oder kettfadenartig verbunden sind.This object is achieved according to the invention in that between the glass fiber roving mats an expected tensile stress in direction A. Profile body single high-strength fiberglass rods are built in as loose bodies arranged side by side on the mat at selected intervals and with the mat are connected like a weft or warp thread.

Die auf diese Weise durch hochfeste Glasfaserstäbe verstärkte gewebeartige Glasfaserrovingmatte lässt sich, gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, einseitig noch mit einer weiteren Glasfasermatte beschichten, die durch Klebstoff mi ihr verbunden ist.The fabric-like reinforced in this way by high-strength fiberglass rods Glass fiber roving mat can, according to an advantageous embodiment of the invention, Coat one side with another glass fiber mat, bonded with glue connected to her.

Durch Einbau von losen Glasfaserstäben als sich in Vorzugsrichtung erstreckende, zugkraftübertragende Elemente zwischen den einzelnen Glasfaserrovingmatten erhält der Profilkörper und insbesondere der Beleuchtungsmast relativ grosser Länge die gewünschte Biegefestigkeit, so dass er auch verhältnismässig grossen Biegebelastungen widerstehen kann, ohne dass die Glasfasermatten zerreissen. Die Länge der Glasfaserstäbe entspricht der Profilkörper-bzw, Mastlänge, und die Verteilung der Glasfaserstäbe rund um den Profilkörperumfang, d.h. ihr gegenseitiger Abstand lässt sich so wählen, dass die gewünschte Verstärkung erreicht wird.By installing loose fiberglass rods as moving in the preferred direction extending, tensile force-transmitting elements between the individual fiberglass roving mats receives the profile body and in particular the lighting mast of relatively great length the Desired flexural strength, so that it also has relatively large flexural loads can withstand without tearing the fiberglass mats. The length of the fiberglass rods corresponds to the profile body or mast length and the distribution of the fiberglass rods around the circumference of the profile body, i.e. their mutual distance can be selected so that the desired gain is achieved.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, das in schematischer, perspektivischer Darstellung das Umwickeln eines Profilkörperkerns mit einer Glasfaserrovingmatte zeigt, auf die sich in Längsrichtung erstreckende Glasfaserstäbe in paralleler Anordnung aufgelegt sind, näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the in the drawing Embodiment, the wrapping in a schematic, perspective view shows a profile core with a glass fiber roving mat, which extends in the longitudinal direction extending glass fiber rods are placed in a parallel arrangement, explained in more detail.

Mit der üblichen Wicklungstechnik wird ein massiver Kern 2, dessen Umfang dem Umfang des herzustellenden Profilkörpers, beispielsweise eines Mastes, entspricht, mit Glasfaserrovingmatten bzw. -geweben 1 so umwickelt, dass sich die Rovingstränge 4, die in der Matte mit Abstand parallel angeordnet sind, etwa waagrecht um den Kernumfang erstrecken. Auf der Matte l sind in Richtung der Profilkörperlängsachse laufende, mit Abstand parallelliegende Glasfaserstäbe 3, die mit der Matte bzw, dem Gewebe durch Verarbeitung als Schussfaden oder Kettfaden verbunden sind, rund um den Umfang des Profilkörpers angeordnet. Ausserdem können parallel zu den Glasfaserstäben auch Rovingstränge zusätzlich um den Profilkörperumfang angeordnet werden. Auf diese Stäbe kann dann eine weitere Glasfaserrovingmatte aufgebracht werden, die ebenfalls mit sich in Längsrichtung erstreckenden Glasfaserstäben bedeckt werden kann, bis die verlangte Querschnittsdicke des herzustellenden Profilkörpers erreicht ist. Dieses Obereinanderschichten mehrerer Lagen ist in der Zeichnung nicht dargestellt.With the usual winding technology, a solid core 2, whose Scope the scope of the profile body to be produced, for example a mast, corresponds, wrapped with glass fiber roving mats or fabrics 1 so that the Roving strands 4, which are arranged in parallel in the mat at a distance, approximately horizontally extend around the core perimeter. On the mat l are in the direction of the longitudinal axis of the profile body running glass fiber rods 3 lying parallel to each other at a distance, which are connected to the mat or the fabric are connected by processing as a weft thread or warp thread, round arranged around the circumference of the profile body. In addition, parallel to the fiberglass rods roving strands can also be arranged around the circumference of the profile body. To this Another fiberglass roving mat can then be applied to the rods, which also can be covered with longitudinally extending fiberglass rods until the required cross-sectional thickness of the profile body to be produced has been reached. This layering of several layers on top of one another is not shown in the drawing.

Das aus einer oder mehreren Glasfaserrovingmatten mit aufgelegten Glasfaserstäben bestehende Gebilde wird dann in an sich bekannter Weise mit Kunstharz beschichtet oder getränkt, woraufhin der Kernkörper 2 entfernt wird und der gewünschte hohle Profilkörper mit dem geforderten Querschnitt zurückbleibt.The one or more glass fiber roving mats with laid on The structure consisting of fiberglass rods is then coated with synthetic resin in a manner known per se coated or impregnated, whereupon the core body 2 is removed and the desired hollow profile body remains with the required cross-section.

Für diese Querschnittsform ist kennzeichnend, dass die sich in etwa parallel um den Profilkörperumfang erstreckenden Glasfaserrovings, die nur durch einzelne unregelmässig verteilte Glasfaserfäden miteinander verbunden sind und deshalb in Profilkörperlängsrichtung A einwirkende Zugkräfte in nur geringem Masse übertragen können, weil die Bindung zwischen den Rovings relativ schwach ist, durch die auf sie aufgelegten, sich in Längsrichtung erstreckenden,hochfesten Glasfaserstäbe verstärkt werden, so dass auf aen Plofilkörper in Kraftrichtung einwirkende Zugkräfte von den Glasfaserstäben vom einen Ende des Profilkörpers zum anderen weitergeleitet werden und die Gefahr des Auseinanderreissens oder Aufreissens der Rovingmatten erheblich gemindert ist, so dass die Zug- und Biegefestigkeit des Profilkörpers wesentlich über denjenigen Werten liegt, die glasfaserverstärkte Porfilkörper ohne sich vorzugsweise in Richtung des Zugkraftverlaufs erstreckende, zusätzliche hochfeste Glasfaserstäbe aufweisen.This cross-sectional shape is characterized by the fact that it is approximately Glass fiber rovings extending parallel to the circumference of the profile body, which only go through individual, irregularly distributed glass fiber threads are connected to one another and therefore Transferring tensile forces acting in the longitudinal direction A of the profile body to a small extent can, because the bond between the rovings is relatively weak, through which on they are reinforced with high-strength fiberglass rods that are placed on top of it, extending in the longitudinal direction so that tensile forces of the fiberglass rods passed from one end of the profile body to the other and the risk of the roving mats tearing apart or tearing open is significantly reduced, so that the tensile and flexural strength of the profile body is significantly above those values that glass fiber reinforced porous filaments without preferably extending in the direction of the tensile force, additional high-strength Have fiberglass rods.

Claims

Profile body reinforcement by means of synthetic resin-soaked fiberglass strands Protection claims 1. Profile body reinforcement by means of synthetic resin-soaked fiberglass strands, in the case of mats made of parallel glass fiber rovings, which are made by individual fibers are connected to each other, for the production of the profile body in one or more Layers wound one on top of the other around a core body corresponding to the profile body and have been coated with synthetic resin, characterized in that between the glass fiber roving mats a tensile stress of the expected in direction (A) Profile body single high-strength fiberglass rods (3) are installed, which as loose Body on the mat arranged side by side at selected intervals and are connected to the mat like a weft or warp thread.

2. Profile body reinforcement according to claim 1, characterized in that that the glass fiber roving mat reinforced by glass fiber rods (3) with another Glass fiber mat is coated on one side, with which it is connected by an adhesive is.