FI85403C - Foerfarande foer framstaellning av en plastkompositbalk eller -pelare med staolfoerstaerkningen. - Google Patents

Description

85403

Menetelmä teräsvahvisteisen muovikomposiittipalkin tai -pilarin valmistamiseksi Förfarande för framställning av en plastkompositbalk eller -pelare med stälförstärkningen 5

Keksinnön kohteena on menetelmä teräsvahvisteisen muovikomposiittipalkin tai -pilarin valmistamiseksi.

10 Tekniikan tasosta tunnetaan muovikomposiiteista valmistettavia palkkeja ja pilareita, joissa vahvikkeena on käytetty esim. lasikuitua tai hiilikuitua. Tällaiset tunnetut palkit eivät ole olleet riittävän jäykkiä kaikkiin sovelluksiin.

15 DE-hakemusjulkaisusta 1 956 826 on tunnettua teräsvahvikkeella varustettu palkkirakenne, jossa palkki (tai palkin osa) on valmistettu la-minoimalla teräsvahvike palkin sisään sen valmistuksen yhteydessä.

Tämän tunnetun menetelmän haittana voidaan pitää sitä, että laminoin-nlssa pyrkii ilmakuplia jäämään vahvikkeen ja lujitemuovin väliin, 20 jolloin vaarana on vahvikkeen ja lujitemuovikerroksen irtoaminen toisistaan rasituksen seurauksena ja siten palkin lujuuden olennainen heikkeneminen. Lisäksi menetelmällä on vaikea valmistaa ulkopinnaltaan sileitä tuotteita ilman kalliita muotteja. Muottikustannukset ovat huomattavat, koska kuhunkin tarkoitukseen jouduttaisiin valmistamaan 25 täyspituinen muotti.

Pultruusiotekniikalla valmistetaan tunnetusti erilaisia poikkipintoja omaavia profiileja, jotka tavallisesti ovat dimensioiltaan suhteellisen pieniä. Pultruusiotuotteet muodostuvat aina sideainemuovin sitomista 30 ohuista kuiduista, joilla ei itsessään ole minkäänlaista taivutuslu-juutta. Pultruusiotekniikkaa on kuvattu esim. hakuteoksessa Encyclopedia of polymer science and engineering, volume 13, USA 1988.

Keksinnön päämääränä on saada aikaan tunnettuja palkkeja oleellisesti 35 hoikempi ja jäykempi muovikomposiittipalkki tai -pilari.

Edellä esitettyjen ja myöhemmin esille tulevien päämäärien saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiallisesti tun- 2 85403 nusomaista, että muovikomposiittipalkki tai -pilari valmistetaan sijoittamalla teräsvahvisteet palkkiin tai pilariin pultruusiotekniikkaa hyväksikäyttäen pultruusion yhteydessä.

5 Keksinnössä on yhdistetty kaksi toisistaan varsin paljon poikkeavaa tekniikkaa ja siten saavutettu joukko merkittäviä etuja. Juuri tässä yhdistämisessä eli pultruusiotekniikan hyväksikäytössä on keksinnön ydin. Pultruusiotekniikan edut keksinnön mukaisessa palkin tai pilarin valmistuksessa ovat siinä, että tekniikka mahdollistaa mittatarkan ja 10 mahdollisimman vähän lujitemuovia sisältävän palkkirakenteen, joka on siitä huolimatta erittäin luja ja kuormitusta kestävä. Mitään lujuutta heikentäviä ilmakuplia ei voi esiintyä. Samalla saavutetaan sileät ja pintakäsittelyä tarvitsemattomat pinnat. Palkkien pituudelle ei ole mitään rajoituksia. Tekniikka mahdollistaa edelleen komposiittiraken- 15 teet, joissa taivutuslujuutta on edelleen lisätty kevyellä vaahtomuovi-täytteellä.

Keksinnön mukainen palkki on olennaisesti jäykempi kuin perinteinen palkki lisävahvisteiden ansiosta.

20

Keksinnön mukaisen palkin poikkipinta-ala voidaan tietyssä sovelluksessa mitoittaa pienemmäksi kuin tunnetun palkin, jolloin säästetään materiaalia ja siten myös materiaalikustannukset pienenevät, koska palkin jäykkyys lisääntyy lisävahvisteiden ansiosta.

; 25

Palkin tai pilarin sisäosa voidaan täyttää PUR-, EPS- tai betonitäyt-teellä poikkileikkauksen levymäisten pintoja lommahtamisen estämiseksi taivutusrasituksessa.

30 Keksintö tuo mukanaan myös lisää käyttömahdollisuuksia muovikomposiit-tipalkeille tai -pilareille lisäjäykkyytensä ansiosta sekä että teräs-osat mahdollistavat profiilien kiinnittämisen ruuviliitoksilla. Keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan korvata mm. vastaavia teräsbetoni-, puu- tai alumiinirakenteita.

35 3 85403

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin viitaten oheisen piirustuksen kuvioihin, joissa kuvio 1 esittää kaaviollisesti suoraa palkkia tai pilaria, 5 kuviossa 2 on esitetty erään suoritusmuodon mukainen poikkileikkaus D-D kuviosta 1 kaaviollisesti ja kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukaisen palkin erään toisen suoritus-10 muodon mukainen poikkileikkaus, esim. leikkaus D-D kuviosta 1.

Kuviossa 1 on esitetty suora palkki tai pilari 20, joka on päistään tuettu tukien 12 välityksellä. Lisävahvisteita on merkitty katkoviivoilla, viitenumerolla 30 osoitettuna.

15

Kuvion 2 mukaisessa keksinnön esimerkissä muovikomposiittipalkki tai -pilari 20 käsittää lujitemuovirungon 31 sekä palkin sisämateriaalina 32 PUR- (polyuretaania) tai EPS (soluuntuvaa polystyreenia) -materiaalia. Kuvion 2 esittämän suoritusmuodon muovikomposiittipalkki tai -20 pilari 20 on valmistettu pultruusiotekniikkaa hyväksikäyttäen siten, että teräsvahvisteet 30 on lisätty muovikomposiittipalkkiin tai -pilariin 20 pultruusion yhteydessä.

Kuviossa 3 on esitetty muovikomposiittipalkki tai -pilari 20, jossa te-25 räsvahvisteet ovat teräslaattojen 40 muodossa. Muilta osiltaan muovikomposiittipalkki tai -pilari 20 vastaa muiden kuvioiden esittämää siten, että lujitemuovinen runko on merkitty viitenumerolla 31 ja palkin sisäosa, joka on EPS- tai PUR-materiaalia, viitenumerolla 32.

30 Keksintöä on edellä selostettu vain eräisiin sen edullisiin suoritusmuotoihin viitaten. Tällä ei kuitenkaan millään tavoin haluta rajoittaa keksintöä vain näitä esimerkkejä koskevaksi vaan monet muunnokset ja muunnelmat ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimuksien määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

' : 35

Claims (3)

4 85403

1. Menetelmä teräsvahvisteisen muovikomposiittipalkin tai -pilarin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että muovikomposiittipalkki 5 tai -pilari (20) valmistetaan sijoittamalla teräsvahvisteet (30,40) palkkiin tai pilariin (20) pultruusiotekniikkaa hyväksikäyttäen pult-ruusion yhteydessä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 että teräsvahvisteenä käytetään tankoa (30), esim. harjaterästankoa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että teräsvahvisteenä käytetään teräslaattaa (40). 15 5 85403