FI103736B - Laminaattirakenteinen pylväs - Google Patents

Description

103736

LAMINAATTIRAKENTEINEN PYLVÄS

Keksintö kohdistuu lasikuitulaminaatista valmistettavaan pylvääseen, jonka kestävyyttä törmäyksiä vastaan parannetaan uudella lujittavalla ratkaisulla.

Tienvarsiin törmäysalttiisiin paikkoihin sijoitettuja valaisin-, sähkö- ja liikennemerkkipylväitä tunnetaan lasikuitulaminaatista valmistettuna. Pylväät ovat joko tasapaksuja tai suippenevia ja sisältä onttoja. Tällaiseen suhteellisen ke-vyeeseen pylvääseen ajoneuvolla törmättäessä tapahtuu pylvään murtuminen ja sen hallitsematon kaatuminen tai jopa lentäminen jonkin matkaa. Pylväs sekä siinä mahdollisesti olevat valaisinlaitteet tai muut esineet voivat aiheuttaa vahinkoa esim. muille tiellä liikkujille. Pylväässä lujitteena olevat kuidut leikkautuvat ja murtuvat helposti, jolloin koko laminaatti-runkokin murtuu.

Edelleen tunnetaan EP julkaisusta 0434770 pylväs, jossa on keramiikkaputken päällä metallilangat polymeerimassassa. DE- julkaisusta 3242161 tunnetaan metallilangat muovirakenteises- sa pylväässä. WO-julkaisusta 97/21872 tunnetaan metalliverkko pylväsrakenteessa. Missään julkaisussa ei esitetä metallilan- koja tai verkkoa laminoidussa kerroksessa muiden laminaatti- ·,·. kerrosten välissä, jolloin keksinnön mukainen rakenne ja sen _ ' edut tulisivat hyödyksi.

• · · • « *···* Herkästi kaatuva pylväsratkaisu ei ole sovelias tien reunoil- -··· la käytettäväksi pylvään hallitsemattoman käyttäytymisen vuok- • · ; *·· si kun siihen törmätään. Keksinnön mukaisella ratkaisulla saa- • ·· · vutetaan huomattava parannus tässä suhteessa ja keksinnölle on tunnusmerkillistä se, mitä on esitetty patenttivaatimuk- ;*·*; sissa.

« · · « · « λ m m \ Keksinnön mukainen pylväs käyttäytyy hallitummin siihen tör- • « t mättäessä. Törmäyksen ovat lähinnä pistekuormitusta aiheutta- • · · via. Ainakin törmäyksen alkuvaihe on pistekuormitus, sillä yleensä puskuri törmää ensiksi pylvääseen. Metallilankalujit-·.·. : teiden johdosta pylväs ei katkea vaikka se murtuukin laminaat- tiosaltaan. Lujien ja murtumattomien metallilankojen avulla 103736 2 pistekuormituksen rasitus jakaantuu suuremmalle alueelle pylvään kylkeen. Päinvastoin kuin murtumaherkät lasi- ja hiili-kuidut, metallilankalujitteet säilyvät yleensä ehjänä, sitovat itseensä törmäysenergiaa muodonmuutosten myötä ja pysäyttävät tai hidastavat ajoneuvon vauhdin. Langat ovat enemmän tai vähemmän taipuisia metallilankoja, joilla on suuri vetolujuus. Tämän johdosta ne säilyvät useimmiten katkeamatta törmäystilanteessa ja aikaansaavat pylvään edullisen käyttäytymisen.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa

Kuviossa 1 on leikattu osuus keksinnön mukaisesta pylväästä. Kuvio 2 on leikattu osuus eräästä toisesta keksinnön mukai-kaisesta pylväästä.

Kuvio 3 esittää erästä laminaattirakennetta leikattuna katsottuna pylvään suunnassa.

Kuvio 1 esittää laminaattirakenteista pyöreätä pylvästä, joka on valmistettu laminoimalla ensin sopivan paksuinen noin 3 -5 mm paksu sisin kerros 1 lasikuitulujitteita käyttäen ja sen päälle toinen kerros 2, jossa on lujitteena metallilankoja 4 joko yksinään tai lasikuitujen lisäksi. Metallilangat 4 ovat pylvään suuntaisia lankoja tai vaijereita. Suhteellisen jäykät mutta kuitenkin taipuisat langat ottavat paremmin vastaan törmäysenergiaa. Lankojen halkaisija voi olla samaa kokoluok-kaa kuitujen halkaisijan kanssa tai myös huomattavasti suu- I,, rempi jopa 10 mm. Lankoja sisältävän kerroksen 2 paksuus mää- ···* räytyy lankakoon mukaan. Langat sijoitetaan sopivimmin kuvion • · · • ••1 1 mukaan vierekkäin samaan kerrokseen 2. Langat 4 ovat pylvään • ’·· suunnassa rakenteessa. Pistekuormituksen aiheutuessa pylvään • · · ·/· · kylkeen, lommoutuu pylväs kuormituksen kohdalta ja laminaatti murtuu, mutta langat säilyvät ehjänä ja ottavat vastaan tör-mäysenergiaa. Myös pylväs sinänsä kestää hyvin tässä tapauk-sessa törmäyksen. Törmäyksen suuruudesta johtuen se jää joko pystyyn tai kaatuu, mutta yleensä ei kuitenkaan katkea.

Kuviossa 2 on samantapainen ratkaisu kuin kuviossa 1, mutta langat 5 ovat verkkomaisesti kerroksessa 2. Metallilankojen .·. : verkkorakenne vähentää jossain määrin seinämän repeämisalt- tiutta terävien tai pistemäisten kohteiden osuessa pylvääseen.

103736 3

Kuviossa 3 esitetään eräs laminaattirakenteen poikkileikkaus oikaistuna. Pyvään pintakerrosta kuvaa viitenumero 6. Pintakerroksen 6 alla on yhdistelmäkerros 7, jossa on teräslangat ja lujitekuidut samassa kerroksessa säännöllisenä muotona. Kerroksen 7 alla on poikittaislujitteet 11, sen alla pituus-lujitteet 8, edelleen poikittaislujitteet 11 ja niiden alla teräslangat 9 pituuslujitteina. Alaspäin edettäessä on vielä kerros poikittaislujitteita 11 ja alimpana lujitekerros 10 pituussuunnassa. Teräslankoja on tässä esimerkissä kerroksessa 7 sekä pelkästään teräslangoista 9 muodostuvassa kerroksessa .

Rakenteelle on eduksi, että korkealujuuksisia teräslankoja on ainakin kahdessa kerroksessa, jotka kerrokset on välimatkan päässä toisistaan, esim. muilla kerroksilla erotettuna.

Verkkomaisesti asetellut metallilangat estävät pylväänsuun-taisten halkeamien syntymistä. Verkkomainen kerros voi olla esim. kuvion 3 rakenteeseen liitettynäkin esim. kerroksena 8. Poikittaiset metallilangat voivat olla suunnaltaan olennaisesti poikittaisesti tai sopivalla nousukierteellä kelattu kerrokseen. Myös pylvään suuntaiset langat voivat luonnollisesti olla korvattu absoluuttisesta pylvään suunnasta enemmän tai vähemmän poikkeavasti sijoiytetuilla langoilla.

Metallilangat ovat korkealu juuksisia lankoja, joiden halkaisi-ja on esim. välillä 0,2 - 2,0 mm. Pääosa (60 - 100%) metalli- « · *" langoista sijoitetaan pylvään suuntaisesti. Langat voivat ol- ···· la kuvion 2 mukaan pelkästään verkkomaisesti, mutta parempi : “ suoritusmuoto saadaan lisäämällä verkon lisäksi pylvään suun- · täisiä lankoja. Langat voivat olla myös punoksia, kuten metal- livaijereita.

• M • · · • * ·

Pylvään alaosan poikittaisrakenteeseen sijoitetaan noin 15 % teräslankoja rakenteen poikkipinta-alasta, sopivimmin välillä ··- 10 - 25 %, kun on kyse pylvään suuntaisista ko. poikkileik- kauksessa näkyvistä langoista. Kun langat ovat taipuisia kui- tujen tapaan kelattavia lankoja, voidaan niiden sijoitus ja .·. : määrä tarkasti säätää.

« ·

Claims (7)

1. Laminaattirakenteinen pylväs, joka koostuu useista toisiinsa sidotuista ja päällekkäin laminoiduista lieriökerrok-sista, jotka sisältävät vahvistavia kuituja, tunnettu siitä, että ainakin yksi laminoitu kerros (2),(7),(9), muiden laminoitujen kerrosten (1,3); (6,11); (11,11) välissä sisältää lisäksi metallilankoja, jotka kestävät taivutusta ja vetoa ja ottavat vastaan muodonmuutosenergiaa pylvääseen törmättäessä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pylväs tunnettu siitä, että metallilangat (4),(9) ovat yksittäisiä ja niitä on ainakin pylvään pituussuunnassa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pylväs tunnettu siitä, että metallilangat ovat punoksia, kuten metalliköysiä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pylväs tunnettu siitä, että lankoja (5) on kerroksessa eri suunnissa, kuten asennettuna verkoksi.

4 103736

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-4 mukainen pylväs tunnettu siitä, että metallilankojen poikkipinta-ala on vähintään 10% pylvään poikkileikkauspinta-alasta tarkasteltuna, sopivimmin välillä 10 - 25 %.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen pylväs tunnettu siitä, että metallilanko ja on ainakin kahdes- • · • '·· sa kerroksessa (7,9) pylvään suuntaisina välimatkan päässä toisistaan. •

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-6 mukainen pylväs ♦ · « tunnettu siitä, että lankojen halkaisija on välillä • · · 0,2 - 2 mm. ! 5 -mv/** PATENTKRAV 1 u ° ^ u