DE3878903T2

DE3878903T2 - Glasfaserrost aus sich kreuzenden durch Pultrusion hergestellten Glasfaserroststäben.

Info

Publication number: DE3878903T2
Application number: DE88401895T
Authority: DE
Inventors: Robert E Myers
Original assignee: Individual
Current assignee: International Grating Inc
Priority date: 1987-04-27
Filing date: 1988-07-21
Publication date: 1993-10-07
Anticipated expiration: 2008-07-22
Also published as: EP0351474A1; DE3878903D1; US4760680A; EP0351474B1

Description

Die Erfindung betrifft ein glasfaserverstärktes Formgitter und insbesondere ein Gitter, das aus stranggezogenen bzw. pultrudierten glasfaserverstäkten Kunststoffgitterstäben gebildet ist, die mechanisch ineinandergreifen.
Glasfaserverstärkte Kunststoffgitterkonstruktionen sind derzeit gefragt, weil der Umkapselungskunststoff hochkorrosionsfest ist, eine sehr hohe Feuerwiderstandsfestigkeit bietet und in Umgebungen einsetzbar ist, in denen eine Funden bildung nicht zugelassen werden kann, beispielsweise auf dem Gebiet der Verarbeitung von flüssigen Kohlenwasserstoffen oder für DeckS auf Seefahrzeugen und dergleichen.
Wenn ein solches Glasfasergitter durch Formpressen von einander rechtwinklig kreuzenden Querstäben mtit geeigneten Glasfasersträngen in den Formenhohlräumen, um die erfordern liche Glasfaserverstärkung zu bieten, hergestellt wird, ist die Größe der Gitterprofile relativ klein aufgrund der Einschränkungen hinsichtlich der Größe der Preßform und des Mechanismus zum Aufbauen der verstärkenden Glasfasern in den Formenhohlräumen.
Es wurde bereits versucht, dieses Problem dadurch zu mildern, daß Gitterkomponenten wie Längsstäbe, Querstäbe und dergleichen nach einem Pultrusionsverfahren hergestellt wurden. Ein solches Pultrusionsverfahren erfordert das Ziehen von Verstärkungsfasern durch ein flüssiges Kunststoffbad und in ein aufgeheiztes Formwerkzeug Der geschmolzene Kunststoff härtet in dem Formwerkzeug aus unter Bildung eines kontinuierlichen massiven Teils. Diese Komponenten bieten zwar erhebliche Kostenvorteile gegenüber den durch Formpressen hergestellten Gittern, aber es treten Probleme beim Verbinden der Längsstäbe oder Tragstäbe auf.
Bei einem bekannten Typ eines durch Pultrusion geformten glasfaserverstärkten Kunststoffgitters, das unter dem Warenzeichen DURADEK von Aligned Fiber Composites of Chatfield Minnesota vertrieben wird, ist eine Reihe von Tragstäben, die eine Länge von 15,24 cm bis 6,1 m (6-240 inches) haben können und durch Pultrusion hergestellt sind, nebeneinander und parallel zueinander positioniert und seitlich um einige Zoll voneinander beabstandet. Durch die Seiten der Tragstäbe sind in in Längsrichtung beabstandeten Positionen Löcher vorgebohrt, und das Gitter wird zusammengebaut durch Einsetzen von Standard-Querverbindungsstäbe durch die ausgefluchteten Löcher von Tragstäben. Die Verbindungsstäbe haben runden Querschnitt und einen Durchmesser in der Größenordnung von demjenigen der Löcher, die gebohrt oder anderweitig in den Tragstäben gebildet sind. Es werden geeignete Klebstoffe eingesetzt, um die Verbindungsstäbe in den Kreuzungsbereichen mit den Tragstäben haftend fest zu verbinden. Dabei treten Probleme der Ausfluchtung von Löchern auf. Solche Gitter sind teuer wegen der dimensionsmäßigen Toleranzen, die erforderlich sind, um eine ordnungsgemäße Verbindung zwischen den verbindungsstäben und den Tragstäben zu gewährleisten, und wegen der zwischen den Stäben und Löchern erforderlichen vorherigen Ausrichtung vor dem Einführen der Stäbe. Außerdem werden die Löcher durch die Seiten des Tragstabs entlang der Längsmittellinie gebohrt, so daß die Tragstäbe meßbar geschwächt werden und dadurch wiederum die Gesamtfestigkeit des fertigen Gitters in bezug auf die Festigkeit gegenüber Torsion, Biegen und ähnlichen Belastungen begrenzt wird.
Ein Gitter der oben beschriebenen Art ist in der US-PS 4 727 704 beschrieben.
Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes glasfaserverstärktes Formkunststoffgitter aus pultrudierten Tragstäben und sie kreuzenden rechtwinkligen Querstäben anzugeben, die auf eine solche Weise miteinander verbunden sind, die die Festigkeitsverluste des Gitters infolge des Verbindens dieser Komponenten miteinander minimiert, wobei die Verbindung durch mechanisches Verformen des Querstabs beim Verbinden mit dem Tragstab erfolgt und wobei die von dem Querstab verlangte Durchbiegung als Ergebnis eines mechanischen Einrastens der Querstäbe an dem Tragstab selbstinduziert wird.
Die US-PS 2 420 112 zeigt ein Stahlgitter aus ersten und zweiten Sätzen von zueinander parallelen ineinandergreifen den Stäben, wobei die Sätze quer zueinander verlaufen. Der erste Satz von Stäben weist untenliegende Tragstäbe auf, die an in Längsrichtung beabstandeten Positionen innerhalb einer Oberkante umgekehrt U-förmige Kerben aufweisen, die entgegengesetzt gerichtete, nach unten und schräg nach außen verlaufende Schlitze haben. Der zweite Satz von ineinandergreifenden Stäben bildet Querstäbe mit umgekehrt U-förmigem Querschnitt, die einen horizontalen Basisbereich und ein Paar von nach unten verlaufenden Schenkeln aufweisen, deren Dicke gleich der Breite der divergierenden Schlitze der umgekehrt U-förmigen Kerben in dem Tragstab ist. Die Querstäbe sind an den Tragstäben durch Eindrücken der Schenkel der Querstäbe in die schrägen Schlitze der umgekehrt U-förmigen Kerben der Tragstäbe befestigt, so daß die Schenkel umgekehrt U-förmig permanent nach außen durchgebogen werden.
Das ist mit einem Stahlgitter möglich, wäre aber mit einem glasfaserverstärkten Formkunststoffgitter, das zu zerbrechlich ist, um einer hinreichenden permanenten Durchbiegung standzuhalten, nicht möglich.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines glasfaserverstärkten Formkunststoffgitters anzugeben, das folgendes aufweist: einen ersten und einen zweiten Satz von zueinander parallelen, ineinandergreifenden glasfaserverstärkten Formkunststoffstäben, wobei die Sätze quer zueinander verlaufen; wobei der erste Satz von Stäben untenliegende Tragstäbe mit Rechteckquerschnitt aufweist, die gegenüberliegende Seiten sowie obere und untere Kanten aufweisen und eine Dicke T und eine Höhe H haben, wobei jeder Tragstab an in Längsrichtung beabstandeten Positionen in der oberen Kante umgekehrt U-förmige Kerben mit einer vertikalen Tiefe D aufweist, die entgegengesetzt gerichtete, nach unten und schräg nach außen verlaufende Schlitze haben, wobei die schräg verlaufenden Schlitze in der Nähe der oberen Kante des Tragstabs in nach außen und oben divergierenden, schrägen Führungsflächen enden, die an der oberen Kante um eine Strecke W" voneinander beabstandet sind, wobei der zweite Satz von ineinandergreifenden glasfaserverstärkten Formkunststoffstäben aus Querstäben mit umgekehrt U-förmigem Querschnitt besteht, die integral einen horizontalen Basisbereich und ein Paar von nach unten und außen divergierenden schenkeln aufweisen, deren Dicke gleich der Breite der divergierenden Schlitze der umgekehrt U-förmigen Kerben in den Tragstäben ist und die eine vertikale Höhe H" haben, die größer als die vertikale Tiefe D der umgekehrt U-förmigen Kerben in den Tragstäben ist, wobei die Querstäbe eine flache horizontale obere Kante und schräg nach außen divergierende Seiten haben und wobei die Querstäbe an in Längsrichtung beabstandeten Positionen viereckige Arretierkerben in den jeweiligen Schenkeln aufweisen, deren Breite W' im allgemeinen gleich der Dicke T des Tragstabs und deren Höhe H' kleiner als die vertikale Höhe H" der Querstäbe ist, wobei die Arretierkerben seitlich gegenüberstehende vertikale Kanten, die mit den gegenüberliegenden Seiten der Tragstäbe in Kontakt kommen, und horizontale Kanten für die viereckigen Arretierkerben in den Schenkeln der Querstäbe bilden, wobei die horizontalen Kanten an gegenüberliegenden Seiten der Querstäbe um eine Strecke S voneinander beabstandet sind, die kleiner als die Strecke W" zwischen den oberen Kanten der entgegengesetzt schräg verlaufenden Führungsflächen an den oberen Enden der entgegengesetzt schräg verlaufenden Schlitze der umgekehrt U-förmigen Kerben in den Tragstäben ist, wobei das Verfahren einen Schritt des Eindrückens der Querstäbe an den Arretierkerben in die umgekehrt U-förmigen Kerben der Tragstäbe aufweist, wobei:
- die Bereiche der Querstabschenkel über den Arretierkerben durch den Eingriff der Führungsflächen an dem oberen Ende der schräg verlaufenden Schlitze nach innen abgelenkt werden, um die Querstabschenkel momentan zu verformen, um deren Eintritt in die umgekehrt U-förmigen Kerbschlitze der Tragstäbe zu gestatten, woraufhin
- die schräg verlaufenden Schenkel der Querstäbe bündig mit den schrägen Flächen der nach unten und schräg nach außen verlaufenden Schlitze in den Tragstäben einschnappen und dadurch ein Entfernen der Querstäbe aus den umgekehrt U-förmigen Kerben der Tragstäbe durch Reibflächenkontakt und elastischen Druck zwischen den schräg verlaufenden Schenkeln der Querstäbe und den Schlitzen in den Tragstäben nach beendeter Montage des Gitters verhindern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist ein glasfaserverstärktes Formkunststoffgitter, das einen ersten und einen zweiten Satz von zueinander parallelen, ineinandergreifenden glasfaserverstärkten Formkunststoffstäben aufweist, wobei die Sätze quer zueinander verlaufen;
- wobei der erste Satz von Stäben untenliegende Tragstäbe mit Rechteckquerschnitt aufweist, die gegenüberliegende Seiten sowie obere und untere Kanten aufweisen und eine Dicke T und eine Höhe H haben, wobei jeder Tragstab an in Längsrichtung beabstandeten Positionen in der oberen Kante umgekehrt U-förmige Kerben mit einer vertikalen Tiefe D aufweist, die entgegengesetzt gerichtete, nach unten und schräg nach außen verlaufende Schlitze haben, wobei die schräg verlaufenden Schlitze in der Nähe der oberen Kante des Tragstabs in nach außen und oben divergierenden, schrägen Führungsflächen enden, die an der oberen Kante um eine Strecke W" voneinander beabstandet sind,
- wobei der zweite Satz von ineinandergreifenden glasfaserverstärkten Formkunststoffstäben aus Querstäben mit umgekehrt U-förinigem Querschnitt besteht, die integral einen horizontalen Basisbereich und ein Paar von nach unten und außen divergierenden Schenkeln aufweisen, deren Dicke gleich der Breite der divergierenden Schlitze der umgekehrt U-förmigen Kerben in den Tragstäben ist und die eine vertikale Höhe H" haben, die größer als die vertikale Tiefe D der umgekehrt U-förmigen Kerben in den Tragstäben ist, wobei die Querstäbe eine flache horizontale obere Kante und schräg nach außen divergierende Seiten haben und wobei die Querstäbe an in Längsrichtung beabstandeten Positionen viereckige Arretierkerben in den jeweiligen Schenkeln aufweisen, deren Breite W' im allgemeinen gleich der Dicke T des Tragstabs und deren Höhe H' kleiner als die vertikale Höhe H" der Querstäbe ist, wobei die Arretierkerben seitlich gegenüberstehende vertikale Kanten, die mit den gegenüberliegenden Seiten der Tragstäbe in Kontakt kommen, und horizontale Kanten für die viereckigen Arretierkerben in den Schenkeln der Querstäbe bilden, wobei die horizontalen Kanten an gegenüberliegenden Seiten der Querstäbe um eine Strecke S voneinander beabstandet sind, die kleiner als die Strecke W" zwischen den oberen Kanten der entgegengesetzt schräg verlaufenden Führungsflächen an den oberen Enden der entgegengesetzt schräg verlaufenden Schlitze der umgekehrt U-förmigen Kerben in den Tragstäben ist,
- wobei die Bereiche der Schenkel der Querstäbe über den Arretierkerben in den umgekehrt U-förmigen Kerben der Tragstäbe federnd gehalten sind und
- wobei die Schenkel der Querstäbe eine ausreichende Flexibilität haben, um es zu ermöglichen, daß die Bereiche der Schenkel über den Arretierkerben während des zwangsweisen Eindrückens der Querstäbe an den Arretierkerben in die umgekehrt U-förmigen Kerben der Tragstäbe durch den Eingriff der Führungsflächen federnd abgelenkt werden.
Vorteilhafterweise ist die vertikale Höhe H' der Arretierkerben in den Schenkeln der Querstäbe relativ zu der Gesamthöhe H" der Querstäbe und der Tiefe D der umgekehrt U-förmigen Kerben in den Tragstäben so dimensioniert, daß die oberen Kanten der Querstäbe und der Tragstäbe bei Fertigstellung des mechanischen Ineinandergreifens zwischen den Querstäben und den Tragstäben an den Arretierkerben bündig miteinander sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 eine teilweise auseinandergezogene Perspektivansicht eines Teils eines glasfaserverstärkten Formkunststoffgitters unter Verwendung von durch Pultrusion geformten, mechanisch ineinandergreifenden Tragstäben und Querstäben als bevorzugte Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 2 eine vergrößerte Explosionsansicht eines Bereichs des Gitters von Fig. 1, wobei die Art und Weise gezeigt ist, wie Querstäbe an Tragstäben an jedem rechtwinkligen Schnittpunkt zwischen ihnen mechanisch arretiert sind.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist das Gitter 10, für das die Erfindung speziell ausgelegt ist, teilweise als aus einer Vielzahl von bevorzugt durch Pultrusion gezogenen glasfaserverstärkten Formkunststoff stäben gebildet gezeigt, die kreuzförmig angeordnet sind. Das Gitter 10 umfaßt eine Vielzahl von beabstandeten parallelen Tragstäben, die im allgemeinen mit 12 bezeichnet sind, und von beabstandeten, parallelen Querstäben 14, die so angeordnet sind, daß die Oberkanten 18 bzw. 22 in derselben Horizontalebene angeordnet sind und gemeinsam eine flache Abstützfläche bilden. Die Stäbe 12, 14 sind aneinander durch eine mechanische Arretierung befestigt, die aus einer Verformung resultiert, die den Querstäben 14 an dein Bereich des Schnittpunkts mit den Tragstäben 12 in in Längsrichtung beabstandeten Positionen erteilt wird. Die Tragstäbe 12 sind etwas massiver als die Querstäbe 14; sie haben Rechteckquerschnitt mit einer Höhe H, die ein Mehrfaches der Dicke T der Tragstäbe ist. Die Tragstäbe 12 sind mit gegenüberliegenden vertikalen Seitenflächen oder Oberflächen 16, einer Oberkante oder Oberseite 18 und einer Unterkante oder Unterseite 19 geformt.
An in Längsrichtung beabstandeten Positionen und innerhalb der Oberkante 18 sind umgekehrt U-förmige Kerben geformt, die im allgemeinen mit 20 bezeichnet sind, mit divergierenden diagonalen Schlitzen 20a, 20b, die sich an der Oberseite zu einer erweiterten Ausnehmung oder Öffnung 20c öffnen, die den Basisbereich der umgekehrt U-förmigen Kerbe 20 bildet. Es gibt zwei spezielle Merkmale in bezug auf die umgekehrt U-förmigen Kerben 20 in dem Tragstab. Das erste hat damit zu tun, daß die Schlitze 20a, 20b von der Oberkante 18 weg und nach unten divergieren, so daß sie unter einem Winkel α zu einer Vertikalen verlaufen, die zu der Oberkante 18 des Tragstabs, in dem die umgekehrt U-förmigen Kerben geformt sind, senkrecht ist. Zweitens werden beim Formen der umgekehrt U-förmigen Kerben 20 die Ränder der schrägen Schlitze 20a, 20b dort, wo sie auf die Oberkante 18 des Tragstabs treffen, nach außen und voneinander weg abgeschrägt, um Führungsflächen 21 zu bilden, um die entgegengesetzten Seiten 24 eines Querstabs 14, wenn ein Querstab 14 mechanisch mit einem Tragstab 12 verbunden wird, in jedem Schnittbereich zwischen den Quer- und den Tragstäben nach innen zu führen.
Dabei ist jeder Querstab 14 mit einer Reihe von viereckigen Arretierkerben, die im allgemeinen mit 30 bezeichnet sind, an in Längsrichtung beabstandeten Stellen entlang jedem Querstab 14 versehen. Sie haben eine gegebene vertikale Höhe H' und eine gegebene Breite W' in Längsrichtung. Die Breite W' der Kerbe 30 entspricht der Dicke T des Tragstabs 12, und die vertikale Höhe von einer Oberkante 32 der Kerbe 30 zu der Oberkante 22 des Querstabs ist gleich der vertikalen Tiefe D der schrägen Schlitze 20a, 20b der umgekehrt U-förmigen Kerbe 20 in dem Tragstab 12.
Jeder Querstab 14 besteht ebenfalls bevorzugt aus pultrudiertem glasfaserverstärktem Formkunststoff und hat umgekehrt U-förmige Querschnittskonfiguration, die derjenigen der umgekehrt U-förmigen Kerbe 20 in dem Tragstab 12 entspricht mit der Ausnahme, daß die Gesamthöhe H" des Querstabs 14 größer als die Tiefe D der umgekehrt U-förmigen Kerbe 20 ist. Die Querstäbe 14 sind mit schrägen divergierenden Schenkeln 29 geformt, die schräge Seiten 24 bilden, die unter einem Winkel β zu der zu der Oberkante 22 des Querstabs 14 Senkrechten verlaufen. Bevorzugt hat der Winkel β einen Wert von 10º. In der Unterkante 34 jedes Querstabs ist ein Längsschlitz 26 gebildet und gibt jedem Querstab eine Querschnittskonfiguration, die ähnlich derjenigen der U-förmigen Kerben 20 in jedem Tragstab 12 umgekehrt U-förmig ist. Die Konfiguration bildet die schrägen Schenkel 29, die von einer horizontalen oder Querbasis, von der die Schenkel 29 nach unten verlaufen, ausgehen und damit integral sind. Konfiguration und Größe des Querstabs gleichen denen der umgekehrt U-förmigen Kerbe 20.
Außerdem ist die seitliche Breite W' jeder viereckigen Arretierkerbe 30 in den Querstabschenkeln 24 gleich der Dicke T des Tragstabs, so daß bei mechanischer Verbindung, wie in Fig. 1 gezeigt, die seitlich einander gegenüberstehenden vertikalen Ränder 36 der inneren viereckigen Arretierkerbe 30 an entgegengesetzten vertikalen seitenflächen 16 des Tragstabs anliegen. Außerdem gelangen die horizontalen Kanten 32 der viereckigen Arretierkerben 30 in Anlage an die Bodenflächen 40 der schrägen Schlitze 20a, 20b im Inneren des Tragstabs 12.
Die mechanische Kopplung zwischen den verschiedenen Querstäben 14 und den verschiedenen dazu rechtwinkligen Tragstäben 12 resultiert, wie die Figuren zeigen, aus einer mechanischen Ablenkung von Bereichen der entgegengesetzten Seiten 24 des Querstabs 14, wenn die Kanten 32 der viereckigen Arretierkerben 30 von Querstäben 14 mit den schrägen Führungsflächen 21 der umgekehrt U-förmigen Kerbschlitze 20a, 20b in dem Untenliegenden Tragstab 12 in Eingriff kommen. Wenn der Querstab 14 aus der Position von Fig. 2 nach unten gedrückt wird, zwingt der Querstab 14 seine an die Kanten 32 angrenzenden Seitenwände 24, nach innen gedrückt zu werden, so daß sie in Richtung einer nahezu vertikalen Position (Fig. 2) im Gegensatz zu der nach außen schrägen oder aufgeweiteten Position, die für die Seiten 24 und für die Schenkel 29 des Querstabs 14 normal ist, abgelenkt werden. Die Strecke S zwischen Kanten 32 des Querstabs 14 ist kleiner als die Strecke W" zwischen den Oberkanten der Führungsflächen 21 für die Schlitze 20a, 20b.
Die in Fig. 2 für die Schenkel 29 gezeigte Strichpunktierte Position zeigt den Effekt, der durch den Kontakt der Kanten 32 des Querstabs an jeder Arretierkerbe 30 erzeugt wird, wenn der Querstab in Kontakt mit den schrägen Führungsflächen 21, die durch die umgekehrt U-förmigen Kerben 20 in dem Tragstab an in Längsrichtung beabstandeten Positionen gebildet sind, nach unten gepreßt wird. Wenn daher der Querstab 14, der gemäß den Zeichnungen bei 30 mit Kerben versehen ist, nach unten in seine Lage in den Kerben 20 des Tragstabs gepreßt wird, verursacht das eine lokale Verformung der Querstabschenkel, um es zu ermöglichen, daß die Querstabseiten 24 in den als umgekehrt U-förmige Kerbe ausgebildeten Querstabaufnahmebereich in den Tragstäben 12 an Schnittpunkten zwischen den Quer- und den Tragstäben eintreten.
Außerdem verhindert die viereckige Arretierkerbe 30 in dem Querstab 14, daß der Querstab 14 sich entlang seiner Achse verschiebt, so daß ein vorgegebener Mitte-Mitte-Abstand zwischen den Tragstäben eingehalten wird. Das ist der Fall, weil die gegenüberliegenden Seitenwände 36 jeder Kerbe 30 an den jeweiligen Seitenflächen 16 des Tragstabs an Bereichen unmittelbar unter den Grundflächen 40 der schrägen Schlitze 20a, 20b der umgekehrt U-förmigen Kerbe 20 anliegen.
Da außerdem die Schlitze 20a, 20b in den Tragstäben 12 unter einem Winkel a verlaufen, der gleich der Abwinkelung β der Schenkel 29 des Querstabs 14 ist, wird durch die den Schenkeln 29 des Querstabs gegebene Schräge von 100 der Querstab 14 daran gehindert, sich aus den 10º-Schlitzen 20a, 20b wieder herauszuheben, nachdem er durch die Führungswirkung zwischen Kanten 32 der viereckigen Arretierkerbe 30 und den schrägen Führungsflächen 21 an den Oberenden der Schlitze 20a, 20b an jeder umgekehrt U-förmigen Kerbe 20 des Tragstabs in die Schlitze 20a, 20b eingepreßt wurde.
Diese Anordnung ersetzt das übliche Vorgehen des Einpressens von runden Stäben durch ausgefluchtete Löcher in den Tragstäben, wie es oben in Verbindung mit bekannten Verfahren erörtert wurde. Die umgekehrt U-förmigen Kerben 20 haben eine geeignete Tiefe D, und die viereckigen Arretierkerben 30 haben eine geeignete Höhe H' über der Unterkante 34 des Querstabs, um zu gewährleisten, daß die Oberkante 22 des Querstabs mit der Oberkante 18 des Tragstabs an jeder Kreuzverbindung bündig abschließt. Außerdem wird ein geeigneter Klebstoff verwendet, um den Querstab mit dem Tragstab an den eingekerbten Kreuzungspunkten zwischen diesen beiden Elementen, d. h. an jedem Kreuzungspunkt zwischen einem Querstab 14 und einem untenliegenden Tragstab 12, haftend zu fixieren. Der Aufbau des Gitters 10 ergibt eine sehr starke Konstruktion, die ohne ein Spezialwerkzeug sehr rasch zusammengebaut werden kann und in der die Stäbe durch das Ineinandergreifen von Kerben 20, 30 an den Kreuzungsbereichen mechanisch sicher arretiert und gegeneinander abgestützt sind. Die Kopplung wird über die Elastizität der Querstabschenkel 29 erreicht, die eine momentane mechanische Verformung zuläßt, wobei danach eine Rückkehr zu der ursprünglichen schrägen Divergenz der Schenkel 29 erfolgt, um die Querstäbe 14 daran zu hindern, sich einfach aus den umgekehrt U-förmigen Kerben 20 in den sie aufnehmenden Tragstäben herauszuheben.
Zum Erzielen der Ablenkung, die notwendig ist, um den Eintritt der Kanten 32 der Querstabschenkel 29 in die schrägen Schlitze 20a, 20b in den umgekehrt U-förmigen Kerben 20 des Tragstabs zuzulassen, wird die Ablenkung auf einer Divergenz von 10º in eine im allgemeinen rechtwinklige Position in bezug auf die Oberkante 22 des Querstabs erreicht aufgrund der inhärenten Elastizität der durch Pultrusion geformten glasfaserverstärkten Kunststoff-Querstäbe 14, deren Konfiguration ebenfalls umgekehrt U-förmig ist. Tatsächlich erfolgt eine "Schnapp-Arretierung", wobei der Querstab nach der vollständigen Anlage in seine ursprüngliche Konfiguration zurückkehrt, wie links in Fig. 1 gezeigt ist.
Bei einem typischen Gitter, das aus ineinadergreifenden pultrudierten glasfaserverstärkten Gitterstäben gebildet ist, können die Querstäbe 14 eine Gesamthöhe in Vertikalrichtung von 0,5 inch haben, die seitliche Breite an der Oberkante kann 0,515 inch betragen, die Breite der Arretierkerben in Querrichtung kann 0,370 inch bei einer vertikalen Höhe von 0,14 inch sein, und die Breite der schrägen Schenkel kann 0,125 inch betragen.
Was die Tragstäbe betrifft, so können die Tragstäbe eine vertikale Höhe gleich 1,5 inch und eine Dicke gleich 0,365 inch haben. Bezüglich der Kerben in den Tragstäben 12 entsprechen die Kerbendimensionen exakt den Dimensionen der Breite und der Schenkeldicke der umgekehrt U-förmigen Querschnittsdimensionen des Querstabs. Ein Kreisbogen mit einem Radius von 0,1875 wird verwendet, um den Bereich der Kerbenausnehmung, die an die schrägen Schlitze angrenzt, zu bilden. Die Gesamttiefe der Kerben in der Oberkante des Tragstabs kann gleich 0,34 inch sein, und die schrägen Führungsflächen 21 an den Oberenden der schrägen Schlitze verlaufen unter einem Winkel von 140º in bezug auf die Schenkel der Schlitze. Die schrägen Schlitze 20a, 20b verlaufen unter einem Winkel α von 10º entsprechend dem schrägen Winkel β, unter dem die Schenkel der umgekehrt U-förmigen Querstäbe 14 verlaufen.
Die vorstehende Offenbarung und Beschreibung der Erfindung dient der Veranschaulichung und Erläuterung, und verschiedene Änderungen hinsichtlich Größe, Form und Materialien sowie hinsichtlich der Einzelheiten der gezeigten Konstruktion können im Rahmen der beigefügten Patentansprüche vorgenommen werden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines glasfaserverstärkten Formkunststoffgitters (10), das folgendes aufweist:

einen ersten und einen zweiten Satz von zueinander parallelen, ineinandergreifenden glasfaserverstärkten Formkunststoffstäben, wobei die Sätze quer zueinander verlaufen;

wobei der erste Satz von Stäben untenliegende Tragstäbe (12) mit Rechteckquerschnitt aufweist, die gegenüberliegende Seiten (16) sowie obere (18) und untere (19) Kanten aufweisen und eine Dicke T und eine Höhe H haben, wobei jeder Tragstab (12) an in Längsrichtung beabstandeten Positionen in der oberen Kante umgekehrt U-förmige Kerben (20) mit einer vertikalen Tiefe D aufweist, die entgegengesetzt gerichtete, nach unten und schräg nach außen verlaufende Schlitze (20a, 20b) haben, wobei die schräg verlaufenden Schlitze in der Nähe der oberen Kante des Tragstabs in nach außen und oben divergierenden, schrägen Führungsflächen (21) enden, die an der oberen Kante um eine Strecke W" voneinander beabstandet sind, wobei der zweite Satz von ineinandergreifenden glasfaserverstärkten Formkunststoffstäben aus Querstäben (14) mit umgekehrt U-förmigem Querschnitt besteht, die integral einen horizontalen Basisbereich (28) und ein Paar von nach unten und außen divergierenden Schenkeln (29) aufweisen, deren Dicke gleich der Breite der divergierenden Schlitze (20a, 20b) der umgekehrt U-förmigen Kerben (20) in den Tragstäben ist und die eine vertikale Höhe H" haben, die größer als die vertikale Tiefe D der umgekehrt U- förmigen Kerben (20) in den Tragstäben ist, wobei die Querstäbe eine flache horizontale obere Kante (22) und schräg nach außen divergierende Seiten (24) haben und wobei die Querstäbe (14) an in Längsrichtung beabstandeten Positionen viereckige Arretierkerben (30) in den jeweiligen Schenkeln aufweisen, deren Breite W' im allgemeinen gleich der Dicke T des Tragstabs (12) und deren Höhe H' kleiner als die vertikale Höhe H" der Querstäbe (14) ist, wobei die Arretierkerben (30) seitlich gegenüberstehende vertikale Kanten (36) die mit den gegenüberliegenden Seiten der Tragstäbe in Kontakt kommen, und horizontale Kanten (32) für die viereckigen Arretierkerben in den Schenkeln (29) der Querstäbe bilden, wobei die horizontalen Kanten (32) an gegenüberliegenden Seiten der Querstäbe um eine Strecke S voneinander beabstandet sind, die kleiner als die Strecke w" zwischen den oberen Kanten der entgegengesetzt schräg verlaufenden Führungsflächen (21) an den oberen Enden der entgegengesetzt schräg verlaufenden Schlitze (20a, 20b) der umgekehrt U-förmigen Kerben in den Tragstäben ist, wobei das Verfahren einen Schritt des Eindrückens der Querstäbe (14) an den Arretierkerben in die umgekehrt U-förmigen Kerben (20) der Tragstäbe (12) aufweist, wobei:

- die Bereiche der Querstabschenkel (29) über den Arretierkerben (30) durch den Eingriff der Führungsflächen (21) an dem oberen Ende der schräg verlaufenden Schlitze (20a, 20b) nach innen abgelenkt werden, um die Querstabschenkel momentan zu verformen, um deren Eintritt in die umgekehrt U-förmigen Kerbschlitze (20) der Tragstäbe zu gestatten, woraufhin

- die schräg verlaufenden Schenkel (29) der Querstäbe bündig mit den schrägen Flächen der nach unten und schräg nach außen verlaufenden Schlitze (20a, 20b) in den Tragstäben einschnappen und dadurch ein Entfernen der Querstäbe (14) aus den umgekehrt U-förmigen Kerben (20) der Tragstäbe durch Reibflächenkontakt und elastischen Druck zwischen den schräg verlaufenden Schenkeln (29) der Querstäbe und den Schlitzen (20a, 20b) in den Tragstäben nach beendeter Montage des Gitters verhindern.

2. Glasfaserverstärktes Formkunststoffgitter (10), das einen ersten und einen zweiten Satz von zueinander parallelen, ineinandergreifenden glasfaserverstärkten Formkunststoffstäben aufweist, wobei die Sätze quer zueinander verlaufen;

- wobei der erste Satz von Stäben untenliegende Tragstäbe (12) mit Rechteckquerschnitt aufweist, die gegenüberliegende Seiten (16) sowie obere (18) und untere (19) Kanten aufweisen und eine Dicke T und eine Höhe H haben, wobei jeder Tragstab (12) an in Längsrichtung beabstandeten Positionen in der oberen Kante umgekehrt U-förmige Kerben (20) mit einer vertikalen Tiefe D aufweist, die entgegengesetzt gerichtete, nach unten und schräg nach außen verlaufende Schlitze (20a, 20b) haben, wobei die schräg verlaufenden Schlitze in der Nähe der oberen Kante des Tragstabs in nach außen und oben divergierenden, schrägen Führungsflächen (21) enden, die an der oberen Kante um eine Strecke W" voneinander beabstandet sind,

- wobei der zweite Satz von ineinandergreifenden glasfaserverstärkten Formkunststoffstäben aus Querstäben (14) mit umgekehrt U-förmigem Querschnitt besteht, die integral einen horizontalen Basisbereich (28) und ein Paar von nach unten und außen divergierenden Schenkeln (29) aufweisen, deren Dicke gleich der Breite der divergierenden Schlitze (20a, 20b) der umgekehrt U-förmigen Kerben (20) in den Tragstäben ist und die eine vertikale Höhe H" haben, die größer als die vertikale Tiefe D der umgekehrt U-förmigen Kerben (20) in den Tragstäben ist, wobei die Querstäbe eine flache horizontale obere Kante (22) und schräg nach außen divergierende Seiten (24) haben und wobei die Querstäbe (14) an in Längsrichtung beabstandeten Positionen viereckige Arretierkerben (30) in den jeweiligen schenkeln aufweisen, deren Breite W' im allgemeinen gleich der Dicke T des Tragstabs (12) und deren Höhe H' kleiner als die vertikale Höhe H" der Querstäbe (14) ist, wobei die Arretierkerben (30) seitlich gegenüberstehende vertikale Kanten (36) , die mit den gegenüberliegenden Seiten der Tragstäbe in Kontakt kommen, und horizontale Kanten (32) für die viereckigen Arretierkerben in den Schenkeln (29) der Querstäbe bilden, wobei die horizontalen Kanten (32) an gegenüberliegenden Seiten der Querstäbe um eine Strecke S voneinander beabstandet sind, die kleiner als die Strecke W" zwischen den oberen Kanten der entgegengesetzt schräg verlaufenden Führungsflächen (21) an den oberen Enden der entgegengesetzt schräg verlaufenden Schlitze (20a, 20b) der umgekehrt U-förmigen Kerben in den Tragstäben (12) ist,

- wobei die Bereiche der Schenkel (29) der Querstäbe über den Arretierkerben (30) in den umgekehrt U-förmigen Kerben (20) der Tragstäbe federnd gehalten sind, und

- wobei die Schenkel (29) der Querstäbe eine ausreichende Flexibilität haben, um es zu ermöglichen, daß die Bereiche der Schenkel über den Arretierkerben (30) während des zwangsweisen Eindrückens der Querstäbe (14) an den Arretierkerben in die umgekehrt U-förmigen Kerben (20) der Tragstäbe durch den Eingriff der Führungsflächen (21) federnd abgelenkt werden.

3. Glasfaserverstärktes Formkunststoffgitter nach Anspruch 2, wobei die vertikale Höhe H' der Arretierkerben (30) in den Schenkeln (29) der Querstäbe relativ zu der Gesamthöhe H" der Querstäbe und der Tiefe D der umgekehrt U-förmigen Kerben (20) in den Tragstäben so dimensioniert ist, daß die oberen Kanten (22, 18) der Querstäbe und der Tragstäbe bei Fertigstellung des mechanischen Ineinandergreifens zwischen den Querstäben und den Tragstäben an den Arretierkerben bündig miteinander sind.