DE3447880A1 - Durch pultrusion hergestellter gegenstand und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Durch pultrusion hergestellter gegenstand und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
Durch Pultrusion hergestellter Gegenstand und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft einen durch Pultrusion hergestellten Gegenstand sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Die Pultrusion ist ein kontinuierlicher Formungsprozeß, bei welchem Verstärkungen aus Glasfasern oder anderen Fasern in
Grundmassen aus Polyesterharzen oder anderen wärmehärtbaren
Harzen verwendet werden. Bei der Pultrusion werden die Verstärkungsmaterialien durch ein Harzbad gezogen, wo sie mit
einem flüssigen wärmehärtenden Harz imprägniert werden. Solche Harze sind Epoxyharze, Acrylharze, Polyesterharze
und dergleichen.
Das so gebildete Faserlaminat wird in eine spezielle Form gebracht, während es noch naß ist, wofür es in eine beheizte
Ziehdüse gezogen wird. Das Harz wird dort hohen Temperaturen in der Größenordnung von 1oo bis 2oo°C und mehr ausgesetzt
und gehärtet. Die Form des Hohlraums in der Ziehdüse bestimmt die Form des Pultrusionskörpers, während er kontinuierlich
aus der Ziehdüse durch eine Pultrusionsmaschine gezogen
wird.
Auf diese Weise hergestellte Pultrusionskörper sind in der Regel fest genug, um als Bauelemente zu dienen, sind jedoch
leichter als entsprechende Metallteile und weniger aufwendig in der Herstellung.
Pultrusionskörper lassen sich als Pfosten für die Aufnahme der Seitenplatten von Frachtbehältern und Anhängern verwenden.
Beispielsweise können die Pultrusionskörper langgestreckte Z-förmige Bauelemente sein, die als vertikale
Seitenpfosten in den Anhängern dienen. Zur Bildung der
Seitenwände werden dann an die Pfosten die Seitenplatten genietet. Bei dem Annieten der Seitenplatten an die durch
Pultrusion hergestellten Pfosten haben sich jedoch Probleme ergeben.
Eines dieser Probleme besteht darin, daß nach dem Einführen der Nieten durch die öffnungen in den Seitenplatten und
Pfosten das Stauchen der Nieten dazu führte, daß die Schäfte der Nieten sowie die Stauchabschnitte der Nieten wesentliche
Kräfte auf die Glasfaseroberflächen ausüben. Dadurch wird die Glasfaser geschwächt, und es ergeben sich unter den
Nietstauchungen örtliche Schäden. Da die durch Pultrusion hergestellten Abschnitte, die die Seitenplatten berühren,
Hauptlasten tragende Flächen aufweisen, ist es von wesentlicher Bedeutung, daß die Wahrscheinlichkeit von Beschädigungen
aufgrund der Nietstauchungen auf ein Minimum reduziert wird.
Die Verwendung verschiedener Kunststoffe in Kombination mit verschiedenen Metallen ist an sich bekannt. So zeigt die
US-PS 3 746 388 ein Glasfasermaterial und eine Aluminiumhaut, die durch ein geschäumtes Bauteil voneinander getrennt
sind. Aus der US-PS 4 1o1 7o4 ist ein kunstoffartiges
Material bekannt, das an Stützplatten aus Metall angebracht ist. Die US-PS 3 5o2 541 beschreibt eine Aluminiumfolie,
die mit einer Lösung überzogen und mit einem Polypropylenfilm laminiert ist. Die US-PS 4 382 626 schließlich zeigt,
einen mit Glasfaser verstärkten Formkörper, wobei Stahlbleche auf SMC-Platten geschraubt sind. Dieser Stand der
Technik gibt keine Anregung dahingehend, durch Pultrusion Aluminium in einen Glasfaserkörper während der Herstellung
einzubetten und daran zu befestigen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, mit Hilfe des Pultrusionsverfahrens einen Körper
herzustellen, der Nieten und dergleichen aufnehmen kann, ohne daß bei der Vernietung Schwachbereiche entstehen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unter Verwendung des Pultrusionsverfahrens ein Gegenstand
dadurch hergestellt wird, daß eine Glasfaserverstärkung durch ein Harzbad gezogen wird, das gebildete Teil geformt
und erhitzt und das Teil bei hoher Temperatur gehärtet wird. Dabei wird dem Pultrusionsgegenstand ein metallisches
Material nach dem Harzbad und vor dem Härten zugesetzt. Das metallische Material bildet Teil des fertigen Pultrusionskörpers
und erleichtert das Annieten von weiteren Teilen an diesem Körper. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt
sich aus den Ansprüchen.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 isometrisch einen Teil einer Seitenwand eines Anhängers teilweise aufgebrochen, wo Pultrusionskörper mit
daran befestigtem Metallband verwendet werden,
Fig. 2 teilweise aufgebrochen einen Teil der Seitenwand von Fig. 1,
Fig. 3 den Schnitt 3-3 von Fig. 2 und
Fig. 4 schematisch die wesentlichen Schritte des Pultrusionsprozesses
zur Herstellung eines Pfostens, bei welchem an einem glasfaserverstärkten Körper ein Metallband befestigt
ist.
In den Figuren 1, 2 und 3 ist eine Seitenwand 16 eines
AnhängerContainers gezeigt, bei welchem eine Vielzahl von
im Abstand angeordneten Pfosten 2o zwischen einer Dach-
schiene 22 und einer Bodenschiene 24 eingesetzt ist.
An den Pfosten 2o ist mit Nieten 28 eine Vielzahl von Metallblechen 26 angebracht. Jeder der Pfosten 2o besteht
aus einem Pultrusionskörper, der aus einem glasfaserverstärkten
Material 21 hergestellt ist, in das ein Metallband 3o eingebettet ist. Unter Einbetten ist hier nicht
das vollständige Einkapseln des Metalls, sondern eine solche Anordnung zu verstehen, bei welcher sich das Metall
teilweise in dem Pultrusionskörper befindet und eine Metalloberfläche für die Aufnahme der Stauchungskräfte freiliegt.
Die Pfosten 2o sind nach dem anhand von Fig. 4 später erläuterten Pultrusionsverfahren hergestellt. Das Metallband
3o, beispielsweise aus Aluminium oder einem anderen geeigneten Metall, wird in das Harzmaterial bei dem Pultrusionsprozeß
vor dem Härten eingebettet, so daß das Metallband und das glasfaserverstärkte Harz ein integrales Teil bilden.
Das Metallband 3o wird auf das Harz, wenn dieses noch relativ weich ist, und vor dem Härten aufgebracht.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist das Metallband 3o teilweise
in das verstärkte Fasermaterial 21 eingebettet, wobei ein Abschnitt des Bandes völlig freiliegt, so daß der Stauchabschnitt
34 bei der speziellen Ausführungsform aufgenommen werden kann. Der Stauchabschnitt 34 ist abgeflacht dargestellt,
obwohl auch andere Arten von Nieten verwendet werden können. Wenn das Metallband 3o vollständig von dem Material
21 umschlossen wäre, würden die Stauchabschnitte 34 der Nieten 28 geschwächte Bereiche in dem glasfaserverstärkten
Fasermaterial verursachen, das Hauptlast aufnehmende Abschnitte der Seitenwände des Anhängers bildet.
In Fig. 4 sind die Schritte für die Herstellung eines PuI-trusionskörpers
mit einem daran befestigten Metallband
gezeigt. Dabei wird durch ein Harzbad 38 und durch eine formende Ziehdüse 4o ein Glasfaserroving bzw. Glasseidenstrang
36 geführt.
Weiterhin wird eine Glasfasermatte 42 durch ein Harzbad geführt. Die auf diese Weise imprägnierte Glasfasermatte
42 wird durch eine formende Ziehdüse 46 geführt, die auch den durchtränkten Glasfaserstrang aus der formenden Ziehdüse
4o aufnimmt. Anstelle von Glasfasern können natürlich auch andere Fasermaterialien verwendet werden.
Von einer Rolle aus aufgewickeltem Metallband 48, beispielsweise aus Aluminiumband, wird das Materialband durch eine
Reinigungslösung 5o geführt und nach dem Trocknen mit Hilfe geeigneter Einrichtungen mit dem von Harz durchtränkten
Faserstrang 36 und der harzgetränkten Glasfasermatte 42 beim Durchgang durch die formende Ziehdüse 42 zusammengebracht
.
Das Metallband wird vor der Härtung der Harze zugeführt, wobei ein Z-förmiger ungehärteter Pultrusionskörper dann
zu einer härtenden Ziehdüse 54 geführt wird. Der fertig geformte Pultrusionskörper kann dann durch eine Kühlkammer
56 geführt werden. Die Einrichtungen zum Ziehen des hergestellten Pultrusionskörpers können aus Rollen oder anderen,
nicht gezeigten, bekannten Ziehvorrichtungen bestehen.
Obwohl das von der Rolle 48 kommende Metallband 3o an dem Material 21 während des Pultrusionsprozesses haftend befestigt
werden kann, ist es bei der bevorzugten Ausführungsform teilweise in das Material eingebettet, wie dies in
Fig. 3 gezeigt ist. Die Einbettung hält das Band 3o fester an Ort und Stelle in dem Pultrusionskörper, als wenn das
Band nur haftend an dem Pultrusionskörper befestigt würde. Das teilweise Einbetten des Bandes erleichtert auch die
«" O —
Formung des Pultrusionskorpers, da die abschließende
formende Ziehdüse 52 vereinfacht werden kann.
Der Einschluß eines Metallbandes in einem glasfaserverstärktem Harz während eines Pultrusionsvortjangs ermöglicht
die Herstellung eines stützenden Bauelementes mit relativ wenig Aufwand und ohne daß gesonderte Operationen erforderlich
sind, um ein Band an einem Pultrusionskörper haftend zu befestigen.
- Leerseite -
Claims (6)
1. Durch Pultrusion hergestellter Gegenstand, gekennzeichnet durch einen verstärkten Harzkörper (21)
und ein Metallstück (3o), das direkt an dem Harzkörper (21) während des Pultrusionsprozesses befestigt wird.
2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Metallstück ein Metallband (3o)
ist, das in dem verstärkten Harzkörper (21) eingebettet ist.
3. Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Pfosten (2o) für die Halterung
von Platten (26) einer Ummantelung bildet.
4. Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Pfosten (2o) ein Z-förmiges
Teil ist, bei welchem das Metallband (3o) an einem Schenkel für den Kontakt mit einer der Platten (26) eingebettet
und für die Aufnahme eines durchgehenden Befestigungsmittels (28) vorgesehen ist, um den Pfosten
(2o) an den Platten (26) zu befestigen.
5. Gegenstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Befestigungsmittel ein
Stauchniet (28) ist, der in direktem Kontakt mit dem Metallband (3o) steht.
6. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein verstärkter Harzkörper
(21) geformt und gehärtet und vor dem Härten mit einem Metallband (3o) versehen wird.
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