FI76174B - Cylindriskt mastelement och foerenande av detta kant mot kant med andra element foer att bilda en mast. - Google Patents

Description

761 74

Sylinterimäinen mastoelementti ja tämän yhdistäminen reuna reunaa vasten toisiin elementteihin maston muodostamiseksi

Keksintö koskee mastoelementtiä, joka muodostuu sylinterinmuotoisesta putkesta, jonka kahdesta päästä toisessa on keskiviivan suuntaisesti kiinni liitosmuhvitappi, joka lomistuu samanlaisen elementin toiseen päähän, jolloin elementin kumpikin pää muodostaa sekä putken keskiviivaan että seinämään nähden vinot tasopinnat, ja jolloin putken seinämä on tehty käärimällä lämpökovettuvalla harteilla kyllästettyjä kudos-kappaleita, joista kudoskappaleista toiset ovat tasapainotettuja, so. niillä on olennaisesti yhtä suuri lujuus kahdessa kohtisuorassa suunnassa, ns. loimi- ja kudesuunnassa, ja toiset ovat suunnattuja, jolloin niissä on suurempi lujuus esimerkiksi loimisuunnassa ja polymeroimalla tämä kuitujen ja hartsien seos. Lopullinen masto voidaan koota päästä päähän samanlaisista elementeistä, niin että ne muodostavat halutun pituisen maston.

Ennestään tunnetaan sellaisia elementtejä, jotka, päät vastakkain koottuina, muodostavat maston, jonka huippu kannattaa euuntauelaitetta, ja esimerkiksi projektoria, radio-sähkö-antennia, kameraa tme. Mastojen, tankojen, vapojen tms. elementtejä valmistetaan yleensä polymeroimalla jotakin lämmössä kovettuvaa, kuiduilla, esimerkiksi lasi- tai hiilikuiduilla lujitettua hartsia, kuten julkaisuissa FR-2 455 980 ja GB-1 504 446 on esitetty. Elementit voidaan liittää toisiinsa kartioliitoksella kuten julkaisuissa US-4 083 140 ja US-4 070 127 on kuvattu. Edellä mainitun tyyppisen laitteen käytön kannalta on kuitenkin tärkeää, että sille alunperin annettu suuntaus säilyy maston asennuksen aikana ja lisäksi sen käytön aikana sääolosuhteista riippumatta, varsinkin tuulen suunnasta ja voimasta riippumatta.

2 761 74 Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi on tunnettua liittää kaksi samanlaista kappaletta päät vastakkain ja lukita ne mekaanisesti toisiinsa nähden niin, että ne säilyttävät sen keskinäisen suuntauksensa, joka niille alunperin on annettu.

Lukitusmekanismilla on kuitenkin se varjopuoli, että se on verraten monimutkainen ja vaikeakäyttöinen.

Ennestään tunnetaan esimerkiksi julkaisussa FR-2 393 129 esitettyä tyyppiä olevia elementtejä, joita voidaan koota yhteen, päät sisäkkäin ja joiden päissä on tasaiset, maston keskiviivaan nähden vinot pinnat.

Kahden toisiinsa liitetyn elementin kosketuspintojen kalte- o vuus voi vaihdella 15 ja 45 välillä, mikä varmistaa hyvissä olosuhteissa niiden kulma-asennon.

Niistä pystytään yleensä valmistamaan masto, joka varmistaa sen, että saadaan euuntauselementti, jonka atsimuuttiasento on luotettava.

Tällaisessa elementissä on kuitenkin paikallisia heikkousvyöhykkeitä, varsinkin pään alueella, jolla naapurielementin muhvi ympäröi sitä, ja jotka ovat ominaisia ne muodostavan seinän laminaariselle rakenteelle.

Eräänä esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tämä haitta ja saada aikaan mastoelementti, jolla on lujitettu rakenne, varsinkin puheena olevassa päässä.

Keksinnön toisena tarkoituksena on saada aikaan mastoelement-ti, jonka pituussuuntainenkin rakenne on lujitettu.

Muita esillä olevan keksinnön päämääriä ja etuja käy ilmi seuraavasta patenttiselityksestä, joka kuitenkin esitetään pelkästään seiitysmieleesä eikä ole tarkoitettu keksintöä rajoittamaan .

3 761 74

Keksinnön mukaan maetoelementissä on vähintään yksi suunnattu kudoskappale, joka on sovitettu siten, että sen suurin lujuus on maston poikkieuunnassa muiden suunnattujen kudoskappaleiden ollessa lujimmillaan maston keskiviivan suunnassa ja siinä vyöhykkeessä, joka on lähellä muhvitappiin nähden vastakkaista vinoa päätä, joka vastaa toisen samankaltaisen elementin lo-mistumisvyöhykettä.

Keksintö selitetään seuraavassa lähemmin oheisen piirustuksen yhteydessä, joka ymmärrettäköön selityksen olennaiseksi osak-s i .

Kuvio 1 esittää kaavioi1isesti mastoelementtiä, keksinnön käyttöä rajoittamattomalla tavalla.

Kuvio 2 esittää kaaviollisesti, leikkauksena, elementin seinän kerroksellista rakennetta.

Kuvio 1 esittää mastoelementtiä 1, joka koostuu pääasiassa sylinterinmuotoisesta putkesta 2, jonka keskiviiva on merkitty numerolla 3.

Sikäli kuin on ennestään tunnettua, elementin toisessa päässä, esimerkiksi sen päässä 4, on jatkeena sylinterin muotoinen muhvi, joka on samaa kappaletta mainitun pään 4 kanssa.

Muhvi 5 on tarkoitettu lomistumaan toisen (esittämättömän) elementin vastakkaiseen päähän, joka pää tätä tarkoitusta varten on samanlainen kuin putken 2 pää 6.

Elementissä 1 on lisäksi, sen kummankin pään alueella taso-pinnat, jotka ovat vinossa putken keskiviivaan 3 nähden.

Näitä pintoja on kuviossa 1 merkitty numerolla 7 ja vastaavasti Θ.

4 76174

Sellaisena kuin tämä on ennestään tunnettua, kosketuspinnat 7 ja 8 varmistavat kahden päittäin sovitetun elementin keskinäisen kiertoasennon.

Niiden kaltevuus on yleensä 15 ja 45 asteen välillä.

Seinä 1 on muodostettu käärimällä päällekkäin kappaleita teknistä kudosta, joka on kyllästetty jollakin lämmössä kovettuvalla harteilla, joka kokonaisuus sitten on polymeroitu.

Mieluimmin ainakin jotkin kudoskappaleista koostuvat kuiduista, jotka loimen ja kuteen suunnassa on kiristetty eri määrin, niin että esiintyy suurimman lujuuden suunta.

Tavallisesti kaikki nämä kudoskappaleet on suunnattu niin, että niiden suurimman lujuuden suunta on yhdensuuntainen pituuekeskiviivan kanssa.

Keksinnön mukaan vyöhyke 9, joka sijaitsee putken 2 viiston pään 6 alueella, sisältää vähintään yhden lisäkappaleen kudosta, joka on suunnattu siten, että sen suurin lujuus on maston poikittaissuunnassa.

Vyöhyke 9 ulottuu likimäärin putken 2 pään tasossa kosketuspinnasta 8 matkan, joka olennaisesti vastaa toisen elementin kanssa päittäin sovitetun elementin lomistumissyvyyttä.

Vyöhykkeen 9 pituus olkoon kuitenkin mieluimmin hiukan pie-menpi kuin lomistumisvyöhykkeen syvyys.

Se, että tähän vyöhykkeeseen lisätään elementin muuhun osaan verrattuna vähintään yksi kappale näin suunnattua kudosta, parantaa elementin 1 vinon pinnan 6 avautumisvastusta.

Kuviossa 2 on kaavioi1iseeti esitetty elementin rakenteeseen kuuluvat eri kudoskappaleet.

5 76174 Täeeä kuviossa on kohdissa 10-14 kudoskappaleita, joissa loimen ja kuteen suunnassa kuitujen jakauma on tasapainoinen ja joilla niin ollen on yhtä suuri lujuus näissä molemmissa suunnissa.

Kappaleet, joita on merkitty numeroilla 15, 16, 17 ja 19 on suunnattu siten, että niiden suurin lujuus on yhdessä kappaleessa eri suunnassa kuin toisessa.

Näistä kappaleista kappaleet 15, 16 ja 17 on suunnattu siten, että niiden suurimman lujuuden suunta on yhdensuuntainen pi-tuuskeskiviivan kanssa ja kappale 19 on sen sijaan suunnattu niin, että sen suurimman lujuuden suunta on poikittainen mastoon nähden.

Lisäksi kuviossa 2 viiva-piste-viiva 18 esittää kaaviolliees-ti putken keskiviivaa, ja kudos 10 on putken seinän pisin kerros.

Niin kuin kuviosta 2 näkyy, tasapainoiset kappaleet ja lujuudeltaan suunnatut kappaleet on sijoitettu vuorottain, ainakin putken sisäosassa.

Uloin kerros 14 on itse asiassa samanlainen kuin kerros 13.

Tämä kerros on kuitenkin pintakerros ja sen paksuus on muita pienempi.

Keksinnön erään ensisijaisen sovellutusmuodon mukaan sisin kerros, so. kerros 10 on tasapainoinen kerros.

Suurimman vastuksen suunnan vaihdos putken 2 vyöhykkeessä 9 suoritetaan jossakin suunnattujen kuitujen ensimmäisistä kerroksista, ja mieluimmin ensimmäisessä, so. kerroksessa 15.

76174

Kudoskappaleet samoin kuin niitä yhdistävä lämmössä kovettuva hartsi olkoot mitä tahansa sopivaa luonteeltaan, mutta mieluimmin käytettäköön vuorotellen lasikuitukerroksia ja hiili-kuitukeroksia siten, että lasikuitukerrokset sijaitsevat pinnoissa ja siten muodostavat putken seinän sisäpinnan ja ulkopinnan, kun taas hiilikuitukerrokset ovat upotettuina lasi-kuitukerrosten väliin.

Lasikuiduilla on itse asiassa parempi iskunkestävyys kuin hiilikuiduilla, jotka ovat hauraampia, mutta niiden lujuusominaisuudet ja varsinkin taivutuslujuus ovat paremmat, mikä tekee ne äärimmäisen kiinnostaviksi.

Keksinnön erään toisen tunnusmerkin mukaan putken seinässä on viiste 20, joka poistaa vinosta leikkauksesta johtuvan terävän kulman, mikä estää pään 6 muodonmuutoksen.

Keksintöä rajoittamattomana esimerkkinä on valmistettu mas-toelementti, jossa putken 2 pituus on likimäärin 140 cm ja jonka päässä on jatkeena muhvi, jonka pituus on likimäärin 20 cm ja ulkoläpimitta 100 mm.

Putken 2 seinä koostuu kahdeksasta kudoskappaleesta, jotka noudattavat suunnattujen kappaleiden ja tasapainoisten kappaleiden vuorottelua sen mukaisesti kuin kuvion 2 yhteydessä on selitetty.

Mainituissa tasapainoisissa kappaleissa on likimäärin yhtä suuri painomäärä kude- ja loimikuituja, mutta toista niistä, esimerkiksi loimikuituja, voi olla jopa 55 paino-* kokonaispainosta, joka oletettavasti on noin 200 g/m

Mainituissa suunnatuissa kappaleissa on likimäärin suurimman lujuuden suunnassa eli loimen suunnassa kuituja 89 * kuitujen 2 kokonaispainosta, joka on noin 300 g/m .

7 76174

Kuten edellä on selitetty, ensimmäisen suunnatun kudoskappa-leen suurimman lujuuden suunta, so. kerroksen 15 tasossa, on käännetty vyöhykettä 9 vastaavalla pituudella.

Tarkemmin sanottuna tämä kääntö on toteutettu lähtien noin 170 millimetrin pituudella raakaa putkea valmistettaessa. Putken pään 6 leikkaamisen jälkeen viisteen aikaansaamiseksi tämä pituus on pienentynyt välille noin 120-150 mm.

Lisäksi viisteen äärimmäinen osa on särmätty.

Nämä numerot on luonnollisesti esitetty ainoastaan keksintöä rajoittamattomana esimerkkinä.

Esillä oleva selitys on esitetty pelkästään ilmoitusluontei— eesti ja käytäntöön voidaan ottaa muitakin keksinnön sovellu-tusmuotoja poikkeamatta silti keksinnön puitteista.

Claims (5)

8 761 74

1. Maetoelementti (1), joka muodostuu sylinterinmuotoisesta putkesta (2), jonka kahdesta päästä <4, 6) toisessa on keskiviivan suuntaisesti kiinni liitosmuhvitappi <5), joka lomistuu samanlaisen elementin toiseen päähän (6), jolloin elementin kumpikin pää <4, 6) muodostaa sekä putken (2) keskiviivaan (3) että seinämään nähden vinot tasopinnat <7, Θ), ja jolloin putken (2) seinämä on tehty käärimällä lämpökovet-tuvalla harteilla kyllästettyjä kudoskappaleita, joista ku-doskappaleista toiset ovat tasapainotettuja, so. niillä on olennaisesti yhtä suuri lujuus kahdessa kohtisuorassa suunnassa, ns. loimi- ja kudesuunnassa, ja toiset ovat suunnattuja, jolloin niissä on suurempi lujuus esimerkiksi loimisuun-nassa ja polymeroimalla tämä kuitujen ja hartsien seos, tunnettu siitä, että elementissä <1) on vähintään yksi suunnattu kudoskappale (19), joka on sovitettu siten, että sen suurin lujuus on maston poikkisuunnassa muiden suunnattujen kudos-kappaleiden ollessa lujemmillaan maston (1) keskiviivan (3) suunnassa ja siinä vyöhykkeessä <9>, joka on lähellä muhvi-tappiin (5) nähden vastakkaista vinoa päätä (6>, joka vastaa toisen samankaltaisen elementin lomistumisvyöhykettä (9).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen maetoelementti, tunnettu siitä, että ainakin putken (2) sisäosassa tasapainotetut kudoskappaleet (10-14) ja suunnatut kudoskappaleet (15, 16, 17, 19) vuorottelevat ja siitä, että suunnattu ku-doskappale (19), jonka suurin lujuussuunta on poikittainen mastoon nähden, sijaitsee tasapainotettujen ja suunnattujen kudoskappaleiden vuorottelussa ensimmäisen suunnatun kudos-kappaleen kohdalla sisältä päin laskien.

3. Patenttivaatimuksien 1 ja 2 mukainen maetoelementti, tunnettu siitä, että putken (2) seinämän ulkopinnalla ja sisäpinnalla on vähintään yksi kudoskappale, joka koostuu kuiduista, jotka pystyvät absorboimaan hyvin iskuja samalla kun sen seinämän paksuudella on ainakin yksi kudoskappale, joka koostuu kuiduista, joilla on hyvä taivutuslujuus. 761 74 9

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen maetoelementti, tunnettu siitä, että sen seinämän ulkopinnalla ja sisäpinnalla on ainakin yksi lasikuiduista muodostuva kudoskappale, kun taas sen seinämän paksuudella on ainakin yksi hiilikuiduista muodostuva kudoskappale.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen maetoelementti, tunnettu siitä, että sen vinon pään <6) äärimmäinen osa (20) on särmätty.