DE3428614A1

DE3428614A1 - Verstaerkte saeule

Info

Publication number: DE3428614A1
Application number: DE19843428614
Authority: DE
Inventors: Gordon Irvin Devils Lake N.D. Overbo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-08-03
Filing date: 1984-08-02
Publication date: 1985-02-14
Also published as: JPS6055155A; US4539785A; DE3517445A1; CA1229214A

Description

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Verstärkte Säule

Die Erfindung betrifft eine verstärkte Säule.

Das Konzept eines verstärkten Säulenaufbaus ist in der US-PS 3 501 880 gut beschrieben. In der US-PS 3 501 ist ein verstärkter Säulenaufbau geoffenbart, der eine Vielzahl von dünnen länglichen Säulen umfaßt und einen Druckkern zwischen den Säulen hat, der mit jeder Säule in Eingriff steht. Eine Spannhaut ist um die Säulen und den Kern herumgewickelt, so daß sie nicht knicken oder sich in irgendeiner Richtung relativ zueinander bewegen können.

Der sich ergebende Aufbau gemäß der US-PS 3 501 880 ist äußerst leicht und stabil. Es ist jedoch festgestellt worden, daß es äußerst schwierig ist, die Kernelemente mit den Säulenelementen zu verbinden. Außerdem ist festgestellt worden, daß die Kern- und Säulenelemente nicht wasserfest sind und keine Haltbarkeit aufweisen, da die Bauteile normalerweise aus Holz bestehen. Der Aufbau oder die Herstellung der verstärkten Säule gemäß der US-PS 3 501 880 ist ziemlich langwierig und teuer,

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte verstärkte Säule zu schaffen, welche die genannten Nachteile vermeidet.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.

Die Erfindung schafft somit einen verstärkten Säulenaufbau, bei welchem eine Vielzahl von Säulen einstückig mit einem Druckkern gebildet sind. Die Erfindung schafft auch einen verstärkten Säulenaufbau, der aus verbundenem Fasermaterial besteht. Außerdem schafft die Erfindung

einen verstärkten Säulenaufbau, der in jeder beliebigen Länge durch ein Pultrusionsverfahren hergestellt werden kann. Darüber hinaus schafft die Erfindung einen verstärkten Säulenaufbau, der haltbar ist und ein verbessertes Aussehen hat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:
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Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht einer verstärkten Säule nach der Erfindung, wobei Teile weggeschnitten sind, um die Erfindung besser zu erläutern,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau des Druckkerns erläutert,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht an der Linie 3-3 von Fig. 1,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht, welche den verstärkten Säulenaufbau gemäß der Erfindung, der mit einer schraubenförmigen Wicklung umwickelt ist, erläutert, und

Fig. 5 eine schematische Ansicht der Pultrusionsmaschine, die zur Herstellung des verstärkten Säulenaufbaus nach der Erfindung verwendet wird.

Der Aufbau einer verstärkten Säule (captive column) nach der Erfindung umfaßt vorzugsweise Fasermaterial wie z.B. Glasfaser oder dgl., das durch einen geeigneten Epoxy-Klebstoff zusammengebunden ist. Das Fasermaterial wird durch ein Epoxybad geführt und durch eine ge-

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eicfnete Düse pultrudiert, um die gewünschte Form und den gewünschten Querschnitt zu erzielen. Das Material wird dann ausgehärtet und auf Länge geschnitten. Das sich ergebende Produkt ist eine verstärkte Säule, bei der die länglichen Säulenteile voneinander beabstandet und durch einen Druckkern miteinander verbunden sind. Vorzugsweise erstrecken sich die Fasern des Druckkerns radial nach außen, wobei die Fasern in den Säulenteilen in Längsrichtung verlaufen und durchgehend sind.

Der verstärkte Säulenaufbau nach der Erfindung ist global mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet und weist eine Violzahl von voneinander beabstandeten Säulenelementen 12 auf, die durch einen Druckkern 14 miteinander verbunden sind. Obwohl die Zeichnungen einen Aufbau zeigen, der aus drei Säulen 12 besteht, ist es klar, daß der Aufbau praktisch jede beliebige Form haben kann.

Die Ziffern 16, 18 und 20 beziehen sich auf "Leisten" oder "Latten" (batts), die aus Fasermaterial, wie z.B.

Glasfasern bestehen, wie unten näher beschrieben ist. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, sind die Fasern in den Leisten 16, 18 und 20 so angeordnet, daß sie im wesentlichen quer zu der Längsachse der Säule verlaufen. Die Leisten 16, 18 und 20 sind bezüglich einander so angeordnet, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, erstrecken sich die Enden von benachbarten Leisten in die Säule 12 hinein. Wie auch aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, sind längsverlaufende Fasern 22 auf den äußeren Oberflächen der Leisten 16, 18 und 20 angeordnet. Die Säulen 12 bestehen aus durchgehenden, längsverlaufenden Fasern 24, wie in Fig. 3 dargestellt ist.

op· Der Aufbau 10 wird in einer Pultrusionsmaschine hergestellt, die keinen Teil der Erfindung bildet, in Fig. 5

34286H -δι zu sehen ist und mit der Bezugsziffer 26 bezeichnet ist.

Die Fasern oder Stränge werden in das Eingangsende der Maschine auf der linken Seite in Fig. 5 eingeführt und in ein Epoxyharzbad 28 getaucht. Irgendein geeignetes Epoxyharz kann verwendet werden, um die Fasern zusammenzubinden. Die getränkten Fasern werden dann in eine Düse eingeführt, um die gewünschte Form der Säule zu bilden. Die Ziffer 32 bezieht sich auf den Aushärtungsbereich der Maschine 26, wo die Teile durch Hochfrequenz, heißes öl usw. ausgehärtet werden. Die Ziffer 34 bezieht sich auf eine Ziehanordnung, welche die Fasern durch das Bad 28, die Düse 30 und den Aushärtbereich 32 zieht. Eine Säge 36 ist am Austrittsende der Maschine 26 zum Absägen der Säule 10 auf die richtige Länge vorgesehen. Die Säule 10 wird dann schraubenförmig umwickelt, wie in Fig. 4 erläutert und in der US-PS 3 501 880 beschrieben ist.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, führt das Eintauchen der Fasern in das Harzbad und dann das Aushärten derselben zu einem einheitlichen Aufbau, so daß die Säulenelemente fest mit dem Druckkern verbunden sind. Der Aufbau der verstärkten Säule ist derart, daß die Säulenelemente nicht knicken und sich nicht relativ zueinander bewegen können, und ein äußerst haltbarer, aber leichter Aufbau geschaffen wird. Bei der Erfindung ist die durchgehende Faseranordnung der Säulen sehr vorteilhaft, weil die Belastung der Säulen über die ganze Länge des Aufbaus entweder als Zug oder als Druck bei praktisch allen Belastungen gehen wird. Es ist auch sehr wichtig, daß das Druckkernmaterial mit den Säulen gut verbunden ist, so daß absolut kein Spiel oder keine Bewegung zwischen den Teilen vorhanden ist. Der Druckkern nimmt in den meisten Fällen eine Druckbelastung auf, insbesondere an der Stelle der Belastung, und es ist daher sehr wichtig, daß eine Bewegung zwischen den Teilen ausgeschaltet ist. Somit kann bei dem

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Pultrusionsverfahren ein Material für den Druckkern verwendet werden, das die Fähigkeit hat, Druck aufzunehmen. Die Fasern, die bei der Herstellung der verstärkten Säule verwendet werden können, können aus Bor, Stahl, Graphit, Glasfaser oder aus irgendeiner Kombination dieser Materialien sein. Somit ist ersichtlich, daß die verstärkte Säule nach der Erfindung zumindest alle der genannten Ziele erfüllt.

Claims

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Djpl.-Chem. Dr. Stefren ANDRAE

Dipl.-Phys. Dieter FLACH

Dipl.-lng. Dietmar HAUG

Dipl.-Chem. Dr. Richard KNEISSL

PATENTANWÄLTE _f O Ann ]QQL

Stelnstr. 44, D-8000 München 80 " ^Ct ^a<
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Anm: Gordon Irvin Overbo

Devils Lake, North Dakota, V.St.A. Az: 233/DH/sc

Verstärkte Säule

Ansprüche

1 .] Verstärkte Säule mit einer Vielzahl von voneinander be- ^eostandeten länglichen Säulenteilen und einem Druckkern, der die Säulenteile miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet , daß der Druckkern (14) und die Säulenteile (12) im wesentlichen aus verbundenem Fasermaterial bestehen.
2. Verstärkte Säule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (24) in den Säulenteilen (12) über die ganze Länge der Säulenteile (12) durchgehend sind.
3. Verstärkte Säule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern in dem Druckkern (14) im wesentlichen quer zu der Längsachse der Säule angeordnet sind.