DE7114991U - Glasfaserverstaerkter hohlprofilkoerper - Google Patents

Description

45 OSNABROCK , den 19. April 1971

MOSERSTR ABSE 2O/2·* DB/Ka

Industriele Onderneming Wavin N.V.
Händellaan 251, Zwolle, Niederlande

Gläsfaserverstärkter Hohlprofilkörper

Die Neuerung bezieht sich auf einen Hohlprofilkörper, bestehend aus einer aus Glasfasern und einem ausgehärteten Auftrag eines in der Wärme härtenden Harzes auf einem Kern gebildeten Wicklung.

Derartige aus mit Glasfasern verstärkten, in der Wärme härtenden Harzen, insbesondere Epoxy- und Polyesterharzen bestehende Hohlprofilkörper sind allgemein bekannt. Sie haben gegenüber Hohlprofilkörpern aus Metall, z.B. Stahl oder Aluminium einen vergleichsweise niedrigen Elastizitätsmodul, der hauptsächlich von der Richtung der Glasfasern bestimmt ist. Um diesen Mangel zu mindern, ist es erforderlich, die Glasfasern im wesentlichen"" in axialer Richtung verlaufend anzuordnen b^w. unter einem sehr geringen Winkel auf dem Kern zu wickeln. Dies ist jedoch in der Praxis schwierig und bildet keine praktische Lösung für das vorhandene Problem.

Auch eine Verwendung sog. unidirektionaler Gewebe, die von Hand auf den Kern aufgelegt und dann radial umwickelt werden, haben sich al» nicht befriedigend erwiesen· Das unidirektionale Gewebe kann insbesondere nicht maschinell als Längsverstärkung angebracht werden und bedingt daher einen sehr hohen Kosten- und Personalaufwand. Ferner kann ein derartiges unidirektionale Gewebe nicht ohne Vorspannung auf dem Kern angebracht werden, so daß keine durchgreifende Erhöhung des Elastizitätsmoduls erreichbar ist. Schließlich sind bei unidirektionalen Geweben Überlappungen vonnöten, so daß die Wandstärke nicht gleichmäßig ausgeführt und die Oberfläche nicht genügend glait gestaltet werden kann.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hohlprofilkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, der in Längsrichtung eine große Steifigkeit aufweist, durch die er z.B. für einen Einsatz als Lichtmast od. dgl. geeignet ist.

Hierzu ist der Hohlprofilkörper in erster Linie dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlprofilkörper vorgefertigte Verstärkungsstäbe angebracht sind, die aus sich in Längsrichtung erstreckenden, durchgehenden, bei der Stabherstellung unter gleichmäßiger Spannung gehaltenen, in ein ausgehärtetes Harz eingebetteten Verstärkungsfasern, insbesondere Glasfasern bestehen, wobei die frei auf der Innenseite des Hohlprofilkörpers gelegenen Verstärkungsstäbe von einer Schicht eines in der Wärme härtenden Harzes umkleidet sind, welche homogen mit dem auf den Glasfasern aufgetragenen Harz verbunden ist.

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Vorteilhaft weisen die Verstärkungsstäbe einen Glasfaseranteil von 6ü bis 90Ü, vorzugsweise von 80 bis 85% auf.

Hohlprofilkörper nach der Neuerung kommen mit einer vergleichsweise sehr geringen Wanddicke aus, wobei sie jedoch eine sehr hohe Steifigkeit in Längsrichtung aufweisen. Bei optimalen mechanischen Eigenschaften des Produktes ist eine völlig mechanisierte Fertigung und die Bildung einer glatten zylindrischen Außenfläche möglich.

Die Anzahl und die Oberfläche der als Verstärkung dienenden Stäbe bestimmt sich nach den an einen derartigen Hohiprofilkörper, z.B. einen Lichtmast.od. dgl. gestellten mechanischen Ansprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Neuerung ist in der Zeichnung veranschaulicht, es zeigen:

Fig. 1 eine abgebrochene Darstellung eines neuerungsgemäßen Hohlprofilkörpers zur Veranschaulichung seines Aufbaus,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Hohlprofilkörper.

Zum Herstellen eines beispielsweise einen Lichtmast bildenden Hohlprofilkörperswird ein Kern 1 aus Metall verwendet, der mit Längsnuten 2 versehen ist. Diese Längsnuten 2 müssen nicht, wie das in der Zeichnung dargestellt ist, genau in Längsrichtung verlaufen, sondern können Sxch auch schraubenlinienförmig erstrecken

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Nach Anbringung der Nuten wird auf den Kern ein Entformungsmittel aufgebracht. Danach werden in den Längsnuten 2 Verstärkung^- Stäbe 3 angebracht. Diese Verstärkungsstäbe 3 bestehen aus einer Anzahl paralleler durchgehender, gleichmäßig Spannungen aufnehmender Glasfaserelemente ¹I, die mit einer gewissen Vorspannung in einen Epoxyharzkörper 5 eingebettet sind. Der Glasfasermengenanteil in den Verstärkungsstäben 3 beträgt 85?· Gute Resultate werden auch mit Glasfasermengenanteilen zwischen 60 und 90Ϊ erzielt.

Zum Anbringen der Verstärkungsstäbe 3 in den Längsnuten 2 wird in den Längs nut-en eine gewisse _iäenge in der Wärme härtendes Epoxy harz 6 eingebracht·, welches beim Einfügen eines Verstärkungsstabes nach außen gedrückt wird. Diese Harzmenge reicht aus, um dia Wände der Längsnuten 2 nach der Einfügung der Verstärkungsstäbe zu decken.

Die Verstärkungsstäbe 3 weisen vorzugsweise.einen unrunden Querschnitt auf, der genau den Querschnitt der Längsnuten 2 ausfüllt. Auf diese Weise hat der Kern nach der Anbringung der Verstärkungs stäbe eine sehr glatte Umfangsflache.

Anschließend werden nun um den Kern 1 mit in den Längsnuten 2 befindlichen Verstärkungsstäben 3 Glasfasern 7 unter einem Winkel von z.B. *\5° gewickelt. Diese Glasfasern werden vor dem Aufwickeln zuerst durch ein Bad geführt, welches ein in der Wärme härtendes Harz, insbesondere ein Epoxyharz, enthält.

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Zweckmäßig ist das Harz des Bades dasselbe wie das in den Längsnuten 2 zum Anbringen der Verstärkungsstäbe 3 angebracht Harz.

Nach dem Wickeln unter einem Winkel von z.B. i»5° wird am Ende des auf dem Kern gebildeten Rohrkörpers die Wickelrichtung geändert und dann eine weitere Wicklung angebracht.

Nachdem eine ausreichende Anzahl Wicklungen angebracht ist, wird die Wickelarbeit beendet und die ganze Einheit einer Wärmebehandlung bei etwa 90° C unterzogen.

Danach wird der Kern 1 aus dem Innern aes so gebildeten Hohlprofilkörpers, hier eines Rohres, das aus aen Verstärkungsstäben und den Wicklungen besteht, entfernt. Nun kann bei einer Temperatur von etwa 1*40°0 weiter ausgehärtet werden.

Es hat sich herausgestellt, daß für neuerungsgemäße Rohre od. dgl Hohlprofilkörper erheblich geringere Wandstärken im Vergleich zu Rohren genügen, die auf der Innenseite nicht mit Verstärkungsstäben versehen sind.

In diesem Zusammenhang sei no h vermerkt, daß das Vorhandensein von thermoplastischen Stoffen in derartigen Rohren sich sehr nachteilig erwiesen hat, da in der Praxis derartige thermoplastische Rohre unter der Einwirkung des thermoplastischen Harzet eine bestimmte Sprödigkeit zeigen, so daß unter normalen Verhältnissen bei Sturm und niedrigen Temperaturen leicht Risse in "

einem gegebenenfalls als inneres Rohr Anwendung findenden Rohr aus Polyvinylchlorid eintreten. Andererseits ist Polyäthylen als Material für z.B. ein inneres Rohr ungeeignet, um wesentlich zur Versteifung derartiger neuerungsgemäß hergestellter Hohlprofilkörper in Form von Laternenpfählen bzw. Lichtmasten u. dgl. beizutragen.

Claims (3)

- 7 Schutzansprüche:

1. Hohlprofilkörper, bestehend aus einer aus Glasfasern und einem ausgehärteten Auftrag eines in der Wärme härtenden Harzes auf einem Kern gebildeten Wicklung, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlprofilkörper vorgefertigte Verstärkungs· stäbe (3) angebracht sind, die aus sich in Längsrichtung erstreckenden, durchgehenden, bei der Stabherstellung unter gleichmäßiger Spannung gehaltenen, in ein ausgehärtetes Harz (5) eingebetteten Verstärkungsfaserη (4), insbesondere Glasfasern, bestehen, wobei die auf der Innenseite des Hohlprofilkörpers gelegenen Verstärkungsstäbe von einer Schicht eines in der Wärme härtenden Harzes umkleidet sind, welche homogen mit dem auf den Glasfasern aufgetragenen Harz verbunden ist.

2. Hohlprofilkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsstäbe (3) einen Glasfaseranteil von 60 bis 90ί, vorzugsweise von 80 bis 85Ϊ aufweisen.

3. Hohlprofilkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Verstärkungsstäbe (3) im wesentlichen halbkreisförmig ist und die der Innenseite des Hohl profilkörperszugewandte Seite der Verstärkungsstäbe in ihrer Krümmung mit der des Hohlprofilkörpers übereinstimmt.