DE3509688C2

DE3509688C2 -

Info

Publication number: DE3509688C2
Application number: DE19853509688
Authority: DE
Inventors: Hubert 5778 Meschede De Moeller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-03-18
Filing date: 1985-03-18
Publication date: 1987-07-16
Also published as: DE3509688A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Hohlprofil mit wenigstens einem sich in Längsrichtung des Hohlprofils erstreckenden Hohlraum und mit in das Material des Hohlprofils in mehreren Lagen eingebetten Verstärkungselementen aus einem nicht dehnbaren Material, wobei die Verstärkungselemente so eingebettet sind, daß stabförmige Verstärkungselemente einer äußeren Lage je weils in einem anderen Winkel zur Längsmittellinie des Hohl profils verlaufen als die stabförmigen Verstärkungselemente einer inneren Lage, und wobei das Material des Hohlprofils Kunst stoff enthält.

Aus der DE-PS 8 84 102 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Rohren aus thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere Kunstharzen bekannt, bei welcher die Rohre mit Verstärkungs einlagen versehen werden. Mit Hilfe dieser bekannten Vorrichtung können bei der Herstellung der Rohre in dasselbe Verstärkungs einlagen eingebracht werden, wobei eine erste Verstärkungsein lage aus einer Drahtwendel besteht, während weitere äußere Verstärkungselemente aus Längsbewehrungsdrähten bestehen. Das mit diesen Drähten bewehrte Rohr enthält als Bindemittel und Einbettungsmaterial ein Kunstharz oder thermoplastischen Kunststoff.

Die mit Hilfe dieser bekannten Vorrichtung herstellbaren Rohre erreichen jedoch keine besonders hohe Biegesteifigkeit, da das verwendete Versteifungsmaterial aus Drähten besteht, die relativ dünn sind.

Aus der US-PS 43 02 266 ist eine Schlauchkonstruktion für hohe Drücke bekannt und ein Verfahren und Gerät zur Herstellung einer solchen Schlauchkonstruktion. Das Wesentliche dieser bekannten Konstruktion besteht darin, daß bei der Herstellung des Schlauches die äußere Mantelfläche des Schlauches mit einer Geflechtstruktur ummantelt wird, wobei die Geflechtstruktur biegsame Fasern enthält, und zwar aus unterschiedlichem Material. Einige Fasern bestehen aus Metall und andere Fasern bestehen aus einem nicht metallischen Material wie beispielsweise Nylon.

Aus der US-PS 43 39 291 ist eine verstärkte Bitumen-Rohrkonstruktion bekannt, bei welcher ein verstärkter thermoplastischer Kunst stoff zur Anwendung gelangt. In die Wandung des Rohres sind verschiedene Verstärkungseinlagen eingebettet, die selbst aus einem verstärkten thermoplastischen Kunststoff oder aus einer isolierenden Glasfiberschicht bestehen. Bei dieser bekannten Konstruktion sind jedoch keine einzelnen Ver stärkungsringe vorhanden, sondern durchgehende zylinderförmige Verstärkungswände in der Rohrwandung eingebettet.

Aus der US-PS 42 68 333 ist ein Verfahren und ein Gerät zur Her stellung von stark anhaftenden Überzugsschichten bekannt, die auf metallischen Unterlagen aufgebracht werden können. Ein mit Hilfe dieses bekannten Gerätes hergestelltes flexibles Druckrohr weist beispielsweise eine obere Deckschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff auf, ferner ein Metallsubstrat in Form von einzelnen Drähten, die als Schicht angeordnet sind, wobei die Lagen dieser Schicht abwechseln. Das flexible Rohr besitzt einen inneren Kern, der aus einem Polymer oder einem thermoplastischen Kunst stoff besteht. Auch diese bekannte Konstruktion ist jedoch nicht dafür geeignet, eine besonders hohe mechanische Festigkeit bzw. Biegesteifigkeit und Verwindungssteifigkeit des betreffenden Rohres zu erreichen.

Aus der US-PS 33 03 251 ist schließlich ein Gerät zum Extrudieren von Rohren bekannt, wobei gleichzeitig mit dem Extrudieren eines Rohres eine Verstärkung des Rohres bewirkt wird, indem Fasern oder ähnliche Strukturen an der inneren Fläche des Rohres mit eingebettet werden. In diesem Zusammenhang ist es auch be kannt, Rohre zu verstärken, und zwar unter Verwendung von durch gehenden Fasern, Strängen oder Fäden, die aus Glas, Metall oder organischen Materialien wie Nylon, Rayon und Sisal bestehen können.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Hohlprofil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches einer seits die vorteilhaften Eigenschaften von Holz besitzt, anderer seits aber eine gegenüber Holz wesentlich verbesserte mechanische Festigkeit, Biegesteifigkeit und Verwindungssteifigkeit aufweist und korrosionsfest ist.

Ausgehend von dem Hohlprofil der eingangs genannten Art wird diese Aufgbe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) die stabförmigen Verstärkungselemente der inneren Lage ring förmig sind,
b) das Material des Hohlprofils aus einer Kunststoff-Holzfaser mischung besteht,
c) die stabförmigen bzw. ringförmigen Verstärkungselemente beider Lagen aus Holz bestehen, und
d) die Verstärkungselemente jeweils eine Dicke von 3 mm oder mehr aufweisen.

Es hat sich gezeigt, daß ein in der genannten Weise verstärktes Hohlprofil sogar bei relativ dünner Wandstärke eine sehr hohe mechanische Festigkeit erhält und eine erhöhte Biegesteifigkeit aufweist.

Es ist offensichtlich, daß eine Reihe von Anordnungen und Kombinationen vorgenommen werden können, ohne jedoch dadurch den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. So besteht beispielsweise auch die Möglichkeit, die stabförmigen Verstärkungselemente in mehr als zwei Lagen in einem Wandabschnitt eines Hohlprofils vorzusehen, oder sie an zwei gegenüberliegenden Wandabschnitten vorzusehen, um dadurch eine besondere Biegesteifigkeit in der einen Richtung, jedoch eine relativ geringe Biegesteifigkeit in einer anderen (senkrecht dazu) verlaufenden Richtung zu erreichen.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 5.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung eines Hohlprofils mit Merkmalen nach der Erfindung; und

Fig. 2 eine Seitenansicht auf eine weitere Ausführungsform eines Hohlprofils, wobei die stabförmige Verstärkungs elemente im Inneren einer Seitenwand des Hohlprofils schematisch gezeigt sind.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind erfindungsgemäß die stabförmigen Verstärkungselemente 3 der äußeren Lage geradlinig ausgebildet und erstrecken sich in Längsrichtung des Rohres, während die Verstärkungselemente 4 der inneren Lage aus Einzelringen bestehen, wobei die durch die Ringe definierte Kreisebene im wesentlichen senkrecht zur Längs mittellinie des Rohres bzw. rohrförmigen Halteprofils verläuft.

Die Verstärkungselemente 4 können entweder einen räumlichen Ab stand von den Verstärkungselementen 3 der äußeren Lage haben, so daß also der Zwischenraum zwischen den zwei Lagen durch Kunststoff ausgefüllt ist, oder die Verstärkungselemente 4 der inneren Lage können an verschiedenen Stellen mit einigen Ver stärkungselementen 3 der äußeren Lage mechanisch verbunden sein, so daß die gesamte Verstärkungsanordnung aus den stabförmigen Verstärkungselementen 3 und 4 als vorgefertigte Gebilde in einen Extruder mit eingeführt wird.

Die stabförmigen Verstärkungselemente 3 und 4 beider Lagen be stehen aus Holz. Das in der geschilderten Weise verstärkte Hohl profil ist gewichtsmäßig besonders leicht, bietet aber gleich zeitig eine sehr hohe mechanische Festigkeit, so daß es dafür geeignet ist, relativ hohe Druckwerte auszuhalten.

Die Dicke bzw. der Durchmesser der stabförmigen Verstärkungs elemente kann 0,5 mm oder größer sein, was von dem jeweiligen Verwendungszweck des Hohlprofils abhängig ist bzw. auch von der Querschnittsgestalt und der Querschnittsgröße des Hohlprofils abhängig ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist schematisch in Fig. 2 veranschaulicht, die eine Seitenansicht auf ein Hohl profil zeigt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind stabförmige Verstärkungs elemente einer äußeren Lage mit 21 bezeichnet (durch strichpunk tierte Linien angegeben), während stabförmige Verstärkungselemente einer inneren Lage mit 22 bezeichnet sind (strichlierte Linien).

Die Verstärkungselemente 21 der äußeren Lage verlaufen in einem spitzen Winkel zu einer Längsmittellinie 23 des Hohlprofils, der zweckmäßigerweise in einem Bereich von 30 bis 60° liegt und bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel etwa bei 45° liegt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ergibt sich ein schräg zur Längsmittellinie 23 verlaufendes Gittermuster, welches durch die stab förmigen Verstärkungselemente 21 und 22 der zwei Lagen gebildet wird.

Es hat sich gezeigt, daß die Ausführungsform gemäß Fig. 2 be sonders dafür geeignet ist, hohe Torsionskräfte auszuhalten, wobei sich aber auch gleichzeitig eine ungewöhnlich hohe Biegesteifigkeit ergibt, insbesondere dann, wenn die stabförmigen Verstärkungs elemente aus relativ dicken Stäben in der Größenordnung von 3 mm Durchmesser oder mehr bestehen und wenn das Material der Ver stärkungselemente aus Holz besteht.

Das Hohlprofil besteht aus einer Kunststoff-Holzfasermischung.

Das Material der stabförmigen Verstärkungselemente besteht aus Holz.

Eine für die verschiedensten Anwendungsfälle geeignete Aus führungsform umfaßt also ein Hohlprofil aus einer Holzfaser- Kunststoff (PVC)-Mischung, in die Holzstäbe als stabförmige Verstärkungselemente (3, 4 bzw. 21, 22 eingebettet sind. Diese Ausführungsform bzw. Kombination ist geeignet für die Her stellung von Fensterrahmen, für die Herstellung von Türrahmen, für die Herstellung von Bodenplatten oder Verschalungsplatten zur Verschalung von Balkongerüsten usw.

Claims

1. Hohlprofil mit wenigstens einem sich in Längsrichtung des Hohlprofils erstreckenden Hohlraum und mit in das Material des Hohlprofils in mehreren Lagen eingebetteten Verstär kungselementen aus einem nicht dehnbaren Material, wobei die Verstärkungselemente so eingebettet sind, daß stab förmige Verstärkungselemente einer äußeren Lage jeweils in einem anderen Winkel zur Längsmittellinie des Hohlprofils verlaufen als die stabförmigen Verstärkungselemente einer inneren Lage, und wobei das Material des Hohlprofils Kunst stoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die stabförmigen Verstärkungselemente (4; 22) der inneren Lage ringförmig sind,
b) das Material des Hohlprofils aus einer Kunststoff-Holz fasermischung besteht,
c) die stabförmigen bzw. ringförmigen Verstärkungselemente (3, 4; 21, 22) beider Lagen aus Holz bestehen, und
d) die Verstärkungselemente (3, 4; 21, 22) jeweils eine Dicke von 3 mm oder mehr aufweisen.

2. Hohlprofil nach dem Oberbegriff und den kennzeichnenden Merkmalen b, c und d des Anspruchs 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die stabförmigen Verstärkungselemente (21) der äußeren Lage jeweils in einem Winkel zur Längsmittellinie (23) des Hohlprofils von 30 bis 60° angeordnet sind, und daß die stabförmigen Verstärkungselemente (22) der inneren Lage in einem Winkel zur Längsmittellinie (23) von 120° bis 150° jeweils angeordnet sind.

3. Hohlprofil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Ver stärkungselemente der äußeren Lage mit wenigstens einigen Verstärkungselementen der inneren Lage mechanisch fest verbunden sind.

4. Hohlprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen den Verstärkungselementen einer ersten Lage ein räumlicher Abstand zu den Verstärkungs elementen der benachbarten Lage vorhanden ist.

5. Hohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Außenflächen jedes der stabförmigen Verstärkungselemente (3, 4; 21, 22) mit kleinen Ausnehmungen, Kerben oder einer Riffelung versehen sind.