DE3413069A1

DE3413069A1 - Durch aufeinanderstecken verlaengerbares stuetzprofil

Info

Publication number: DE3413069A1
Application number: DE19843413069
Authority: DE
Inventors: Benno 8201 Halfing Danecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-04-06
Filing date: 1984-04-06
Publication date: 1985-10-17
Also published as: DE3413069C2

Description

Benno Danecker, Grafing 11, 8201 Haifing

355 P 1

Durch Aufeinanderstecken verlängerbares Stützprofil

Die Erfindung betrifft eine durch Aufeinanderstecken verlängerbare Stützstange nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Stützstangen können für die unterschiedlichsten Einsatzbereiche verwandt wenden, angefangen beispielsweise von ineinander steckbaren Rohren für Zeltkontruktionen von Campingzelten bis Großraumzelten, gerüstartiger Aufbauten etc. Derartige vorbekannte Stützprofile bzw. Stützstangen bestehen dabei in der Regel aus einem Hohlrohr mit einem am oberen Stirnende hinausragenden und dort verankerten Verlängerungszapfen, über den die nächste Stützstange mit ihrem unteren Stirnende aufgesteckt werden kann, bis zwei

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ineinandergesteckte Stützstangen stirnseitig aufeinander ruhen.

Die Belastbarkeit derartiger Stützhangen hängt abgesehen von der Geometrie wie Durchmesser und Wandstärke vor allern vom verwandten Material ab. Um sicherzustellen, daß diese Stützprofile auch hohen Belastungen von mehreren kN standhalten, müssen diese in der Regel aus Metall gefertigt werden. Dies ist aber auch aufwendig, teuer und bedingt naturgegebenermaßen ein enorm hohes Gewicht dieser Stützprofile.

Es ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, derartige Stützstangen für große Belastungen aus glasfaserverstärktem Kunststoff, insbesondere Polyesterharz herzustellen.

Dazu werden als Verstärkungselemente in Axialrichtung durchlaufende Spinnfäden oder sog. Glasfaserrovings eingesetzt. Obgleich sich dadurch in gewissen Grenzen eine noch relativ günstige Axialstabilität erzielen läßt, ist demgegenüber die Radialstabilität nur so gering, daß diese Stützstangen für größere Belastungen nicht einsetzbar sind.

Von daher ist man dazu übergegangen, Stützprofile mittels eines Glasfasergewebes zu verstärken. Durch den Einsatz eines Glasfasergewebes halten die so hergestellten Strangprofile deutlich erhöhten Druckbelastungen nicht nur in Axialrichtung, sondern auch aufgrund der Querverstärkungen in Radialrichtung stand. Das Herstellungsverfahren dieser Stützprofile ist aber sehr aufwendig und teuer, da derartige Stützrohre nur durch Einwickeln des Glasfasergewebes hergestellt werden können.

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Eine weitere Verteuerung wird auch durch die Notwendigkeit des Glasfasergewebes selbst bewirkt.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu überwinden und ein durch Aufeinanderstecken verlängerbares leichtgewichtiges Stützprofil mittels Strangziehens zu schaffen, das bei gegebenem Durchmesser und gegebener Wandstärke gegenüber dem Stand der Technik deutlich erhöhten Belastungen standhält und dabei einfach und billig zu produzieren ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die vorliegende Erfindung wird erstmals ein mittels Strangziehens hergestelltes Kunststoff-Stützprofil geschaffen, das verglichen mit einem mittels Glasfasergewebe gewickelten Rohres zumindest gleich hohen wenn nicht sogar noch höheren Belastungen standhält. Dies kann als ausgesprochen überraschend bezeichnet werden, da bei stranggezogenem Stützprofil bisher derart hohe Belastungen nicht möglich waren. Bei einem Rohr beispielsweise mit ca. 3 cm Durchmesser und einer Dicke von beispielsweise 3 bis 4 mm, können Biegebelastungen bis weit über 7 kN, ja sogar über 10 kN auf das Profil einwirken, ohne daß dieses bricht oder aufspleißt.

Erfindungsgemäß wird dies vor allem dadurch realisiert, daß anstelle des ansonsten notwendigen Glasfasergewebes

neben den Verstärkungselementen in Form von axial verlaufenden Glasfaser-Spinnfäden oder den sog. Glasfaserrowings zusätzlich noch eine Verstärkung mittels an sich bekannter Glasfasermatten vorgenommen wird, und schließlich noch die jeweiligen Stirnseiten des Hohlprofiles bzw. die äußere Stirnseite des Verlängerungszapfens ebenfalls noch mit einer Radialversteifung in Form von stirnseitig aufsetzbaren Schutzkappenringen verwandt werden.

Gegenüber dem nach dem Stand der Technik erwähnten und unter Verwendung eines Glasfasergewebes gewickelten Rohr ist das erfindungsgemäße Stützprofil ferner noch sehr viel einfacher und vor allem billiger herzustellen.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist dabei vorgesehen, daß der stirnseitige Schutzkappenring einen an der Außenseite des Hohlprofils anliegenden Außenflansch aufweist. Beim Ineinanderstecken zweier Stützprofile wird dadurch verhindert, daß beim Verkanten und den damit in Verbindung auftretenden Hebelkräften ein Ausbrechen und Aufspleißen der Profilwandung unterbunden wird.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Ansprüche 3 bis 7 wird nicht nur die Stabilität des Stützprofiles insgesamt weiter verbessert, sondern es ergeben sich auch weitere Vorteile im Hinblick auf eine vereinfachte Herstellung. Durch den die Stirnseite des Stützprofiles beidseitig umgreifenden Stützring mit dem inneren konisch sich erweiternden Innenflansch ergibt sich eine leichte sichere Verankerung des Verlängerungszapfens im Hohlprofil dadurch, daß der Verlängerungszapfen zunächst nur stirnseitig in das

Stützprofil eingesetzt und beispielsweise mit einem Hammer kurz festgeschlagen wird. Dadurch wird die im Querschnitt U-förmige Stützkappe in Axialrichtung in das Stützprofil völlig eingschoben, wobei der Innenflansch nunmehr radial auf den Verlängerungszapfen vorgespannt gehalten wird. Ein nach dem Stand der Technik aufwendiges Klebeverfahren zur Verankerung des Verlängerungszapfens im Stützprofil wird hierdurch vermieden. Darüber hinaus wird hierdurch der wesentliche Vorteil erzielt, daß beispielsweise bei einem auf einem Teillängenabschnitt beschädigten Stützprofil dieses leicht durch Absägen gekürzt werden kann, um danach den V.erlängerungszapfen mit einer neuen Schutzkappe wieder fest am Stützprofil zu verankern. Ein exaktes vollflächiges Verkleben nach dem Stand der Technik konnte ohne geeignete Hilfsmittel praktisch nicht vorgenommen werden, so daß ein einmal beschädigtes Stützprofil nicht repariert werden könnte.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 8 ist eine Radialversteifung auch am stirnseitigen Ende des Verlängerungszapfens in Form einer mit einem Innenflansch versehenen Schutzkappenring vorgesehen. Beim verkantenden Ineinanderstecken zweier Stützprofile wird auch hierdurch einem Aufspleißen und Aufreißen des Verlängerungszapfens entgegengewirkt,

Auch am gegenüberliegenden, in das Stützprofil eingeschobenen Stirnende könnte grundsätzlich noch eine weitere Schutzkappe als Radialversteifung ebenfalls mit innenliegendem Flansch vorgesehen sein, was an dieser Stelle aber grundsätzlich nicht so notwendig ist.

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Damit die erfindungsgemäßen Stützprofilen den erwähnten hohen Beanspruchungen und Biegemomenten standhalten, genügt es vom Grundsatz her, wenn beispielsweise die Radialversteifungen in Form der Schutzkappen aus Metall, vorzugsweise chromatiertem Metall mit einer Wandstärke von beispiels weise 1 mm verwandt werden.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus dem anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel.

Dabei zeigen im einzelnen:

Figur 1 : eine schematische vergrößerte Detaildarstel-

lung der Innenstruktur des Stützprofiles;

Figur 2 : eine Darstellung des erfindungsgemäßen Stütz

profiles teilweise im Axialschnitt;

Figur 3 : einen Schutzkappenring im Querschnitt für das

den Verlängerungsstutzen aufnehmende Stirnende des Stützprofiles.

Zunächst wird auf Figur Bezug genommen, in der ein Ausschnitt eines Stütz- bzw. Hohlprofiles 1 aus glasfaserverstärktem Polyesterharz gezeigt ist. Dieses Stützprofil 1 wird in an sich bekannter Weise mittels Strangziehens hergestellt. Dazu sind in einem Stapelgerüst eine Vielzahl von Spulen über- und nebeneinander angeordnet, von denen Glasfaser-³^ fäden abgezogen werden, die zunächst durch eine Vortrocknungseinheit und dann durch eine Harzwanne zum Tränken der Glasfaserstränge im Polyesterharz geführt werden. Vor der Formgebungsdüse, die der Harzwanne nachgeordnet ist,

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wird zusätzlich noch eine Glasfasermatte zugeführt. Die Glasfasermatte besteht ja bekanntermaßen aus einer Vielzahl statistisch kreuz und quer liegender Glasfaserabschnitte, die durch einen Binder zusammengehalten werden. Durch den Kontakt mit dem Polyesterharz wird der Binder gelöst, so daß im weiteren Herstellungsprozeß die Glasfaserabschnitte der Glasfasermatte statistisch in beliebigen Richtungen verteilt zu liegen kommen. Der Harzwanne mit der Formgebungsdüse ist dann noch ein Härteofen, eine Kühlstrecke und eine Abzugsvorrichtung mit einer Trenneinrichtung nachgeordnet, um dann die erhärteten Stützprofile in einer gewünschten Länge abzuschneiden.

Der in Figur 1 schematisch gezeigte Ausschnitt des Stützprofiles 1 läßt dabei in einer Detailschnittdarstellung die Vielzahl sich in Axialrichtung durchgängig erstreckenden Glasfasern 3 erkennen, die von den eingangs erwähnten Spulen abgezogen werden. Dabei können bis zu mehreren Tausend in Axialrichtung angeordnete Glasfasern verwandt werden. Die ferner erwähnten Glasfaserabschnitte, die über die Glasfasermatte zugeführt werden, sind in Figur 1 mit der Bezugsziffer 5 benannt. Diese Glasfaserabschnitte sind in beliebigen Richtungen statistisch verteilt ausgerichtet, wodurch eine hohe Steifigkeit und Biegefestigkeit nicht nur in Axialrichtung, sondern vor allem auch in Radialrichtung sichergestellt wird.

Nachfolgend wird auf Figur 2 Bezug genommen, in der das erfindungsgemäße Stützprofil 1 in teilweiser Axialschnittdarstellung gezeigt ist.

Wie daraus zu ersehen ist, ist neben dem Stützprofil 1 ferner

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noch an dessen oberen Stirnende 7 ein Verlängerungszapfen 9 verankert, auf den ein nächstes Stützprofil mit seinem unteren Stirnende 11 soweit aufgesteckt werden kann, bis dessen unteres Stirnende auf dem oberen Stirnende 7 eines nächsten Stützprofiles 1 zu liegen kommt.

Um die Stabilität insgesamt zu erhöhen, ist am unteren Stirnende 11 eine zusätzliche Radialversteifung in Form eines Schutzkappenringes ' 13 mit einem stirnseitig anliegenden Ringabschnitt 13a und einem Außenflansch 13b aufgesteckt.

Am gegenüberliegenden oberen Stirnende 7 ist ebenfalls eine Radialversteifung in Form eines Schutzkappenringes 15 aufgesteckt, der im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist und dazu neben einem Ringsteg 15a einen an der Wandung 17 des Stützprofiles 1 innen und außen anliegenden Innenflansch 15b und einen Außenflansch 15c umfaßt (Figur 3).

Ferner ist noch am freien Ende des Verlängerungszapfens 9 ebenfalls noch eine Radialverstärkung in Form eines weiteren Schutzkappenringes 19 aufgesteckt, der neben einem umlaufenden Stirnabschnitt 19a lediglich einen ins Innere des Verlängerungszapfens 9 eingesteckten Innenflansch 19b umfaßt.

Nachfolgend wird auf die Verankerung des Verlängerungszapfens 9 im Stützprofil 1 und die spezifische Ausgestaltung des U-förmigen Stützkappenringes 15 eingegangen.

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Wie aus Figur 3 zu ersehen ist, ist die Wandstärke des Außenflansches 15c des Schutzkappenringes 15 größer als die Dicke des zugehörigen Innenflansches 15b. Der Innendurchmesser zwischen der Innenseite des Innenflansches 15b entspricht dabei im wesentlichen dem Außendurchmesser des einzusteckenden Verlängerungszapfens 9. Die außenliegende Breite der Aufstecköffnung 21 des im Querschnitt U-förmigen Stützkappenringes 15 entspricht ferner der Dicke der Wandung 17 des Stützprofiles 1, läuft aber zu deren hinterem Ende auf den Ringsteg 15a konisch erweitert zu, so daß der lichte Abstand zwischen Innenflansch 15b und Außenflansch 15c zum hinteren Ringsteg 15a bis unter die Wandstärke des Stützprofiles 1 abnimmt. Zum Verankern des Verlängerungszapfens 9 wird zunächst der erwähnte Stützkappenring 13 zunächst leicht auf das obere Stirnende 7 aufgesetzt und der Verlängerungszapfen 9 in das Stützprofil 1 eingeschoben. (Möglich ist auch bei schon eingeschobenem Verlängerungszapfen des Stützkappenringes 13 von oben her stirnseitig auf das Stützprofil 1 aufzusetzen.) Danach wird durch einen kurzen stirnseitigen Schlag auf den Verlängerungszapfen 9 über die Reibschlußwirkung der Stützkappenring 15 bis auf Anschlag auf das obere Stirnende 7 des Stützprofiles 11 aufgesetzt, wobei der Innenflansch 15b aufgrund der geringeren Materialstärke unter Abnahme des Innenabstandes 23 bis unter die Wandstärke des Stützprofiles 1 nach innen radial auf den Verlängerungszapfen 9 abgebogen und vorgepreßt gehalten wird. Diese Verbindung ist so fest, daß ein axiales Verschieben des Verlängerungszapfens 9 nicht möglich ist.

Nachfolgend soll noch auf die Wirkung der Radialverstärkungen in Form der Stützkappenringe beim Zusammenstecken zweier Stützprofile 1 eingegangen werden.

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Verständlicherweise können mit die größten Beanspruchungen dann auftreten, wenn zwei Stützprofile 1 beim anfänglichen Aufeinanderstecken bereits verkantet werden. Aufgrund der dann auftretenden Hebelwirkungen wird das freie Zapfenende des Verlängerungszapfens 9 in Richtung auf die Symmetrieachse 25 zu beansprucht, während das aufgesetzte untere Ende 11 eines nächsten Stützprofiles 1 in Radialrichtung nach außen beansprucht wird. Gerade aber diese in umgekehrten Richtungen auftretenden Kräfte werden folgerichtig durch den oberen Schutzkappenring 19 mit einem Innenflansch 19b bzw. durch den unteren Schutzkappenring 13 mit einem Außenflansch 15c optimal abgestützt. Ein Aufbrechen oder gar Aufspleißen kann dabei bis zu Belastungen weit über 10 kN selbst schon bei einem strangezogenen Profil von ca.

30 mm Durchmesser mit einer Wandstärke von 3 bis 4 mm sicher vermieden werden.

Auch durch den Schutzkappenring 15 an dem den Verlängerungszapfen 9 aufnehmenden Stirnende 7 wird beim Verkanten während des Einsteckens zweier Stützprofile Kräfte in Radialrichtung nach außen wirksam, die durch diesen Schutzkappenring 15 ebenfalls optimal, insbesondere über seinen Außenflansch 15c abgestützt werden. Durch den zusätzlichen Innenflansch 15b werden diese Kräfte nicht nur noch weiterhin abgestützt und aufgenommen, sondern auch die erwähnten Vorteile beim Verankern des Verlängerungszapfens 9 im Stützprofil 1 erzielt.

Wie in Figur 2 nur strichliert gezeigt ist, könnte ein weiterer Schutzring 27 auch noch am eingesteckten Stirnende des Verlängerungszapfens 9 mit Innenflansch 27a vorgesehen sein, der aber an dieser Stelle nicht so notwendig ist.

Abschließend soll nochmals darauf hingewiesen werden, daß die höchsten Biegebeanspruchungen dann erzielt werden können, wenn der unteren Schutzkappenring 13 einen Außenflansch 13b, der obere Schutzkappenring 15 ebenfalls zumindest einen Außenflansch 15c und der Schutzkappenring 19 am Verlängerungszapfen 9 einen Innenflansch 19b aufweist.

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Claims

Benno Danecker, Graf ing 11, 8201 Haifing 355 P 1 Durch Aufeinanderstecken verlängerbares Stützprofil Ansprüche: 10

1. Durch Aufeinanderstecken verlängerbares Stützprofil aus stranggezogenem und mit Glasfaserrovings in Axialrichtung verstärktem Kunststoff, insbesondere für hohe Belastungen, der aus einem Hohlprofil mit einem an einer Stirnseite herausragenden Verlängerungszapfen besteht, wobei der Verlängerungszapfen, dessen Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des Stützprofiles entspricht, in einem Teillängsbereich des .Hohlprofiles in dieses eingesteckt und gegen Axialverschieben gesichert ist, dadurch gekennzeich net, daß das Stützprofil (1) aus einem auch in Radialrichtung querverstärktem stranggezogenem Kunststoff, vorzugsweise Polyesterharz besteht und dazu statistisch verteilte Glasfaserabschnitte (5) enthält, und daß als weitere Radial-

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verstärkung an den beiden Stirnseiten (7, 11) des Stützprofiles (1) jeweils ein Schutzkappenring (13, 15) mit einem an der Wandung des Stützprofiles (1) anliegenden Flanschabschnitt (13b; 15b, 15c) aufgesetzt ist.

2. Stützprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten (7, 11) des Stützprofiles (1) jeweils ein Schutzkappenring (13, 15) mit umlaufenden an der Außenseite des Stützprofiles (1) anliegendem Außenflansch (13b, 15c) aufgesetzt ist.

3. Stützprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkappenring (15) an dem den Verlängerungszapfen (9) aufnehmenden Stirnende (7) im Querschnitt U-förmig mit einem Außen- und Innenflansch (15c, 15b) versehen ist.

4. Stützprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Außenflansches des U-förmigen Schutzkappenringes (15) größer ist als die Wandstärke des zugehörigen Innenflansches (15b).

5. Stützprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Innenabstand (23) zwischen Innen- und Außenflansch (15b, 15c) des im Querschnitt U-förmigen Schutzkappenringes (15) im Bereich der Aufstecköffnung (21) der Wandstärke des Stützprofiles (1) entspricht, und daß dieser Innenabstand (23) nach innen auf den zwischen den Innen- und Außenflansch (15b, 15c) ausgebildeten Ringsteges (15a) zu abnimmt.

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6. Stützprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Außenflansches (15c) über die gesamte Höhe konzentrisch an der Außenwand des Stützprofiles (1) anliegt und die dem Außenflansch (15c) zugewandt liegende Seite des Innenflansches (15b) von der Aufstecköffnung (21) zum rückwärtigen Ringsteg (15a) konisch breiter wird.

7. Stützprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei voll aufgestecktem Schutzkappenring (15) der hier eingeführte Verlängerungszapfen (9) durch den radial auf den Verlängerungszapfen (9) zu vorgespannt gehaltenen Innenflansch (15b) des Schutzkappenringes (15) gegenüber dem Stützprofil (1) axial unverschieblich gehalten wird.

8. Stützprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine weitere Radialversteifung am Verlängerungszapfen (9) in Form eines weiteren Schutzkappenringes (19) mit innenliegendem Innenflansch (19b) vorgesehen ist.

9. Stützprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auch an dem in das Stützprofil (1) eingesteckten Stirnende des Verlängerungszapfens (9) eine weitere Radialversteifung in Form eines Schutzkappenringes (27) mit Innenflansch (27a) aufgesetzt ist.

10. Stützprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Radial versteifungen in Form von Schutzkappenringen (13, 15, 19, 27) aus Metall, vorzugsweise chromatiertem Matell bestehen.