NL193631C - Schaatsijzerhouder. - Google Patents

Description

1 193631

Schaatsijzerhouder en werkwijze voor het vervaardigen daarvan

De uitvinding heeft betrekking op een schaatsijzerhouder, bestaande uit een buisprofiel met een in het (verticale) middenlangsvlak daarvan gelegen, aan weerszijden door in de profielholte reikende langsschotten 5 begrensde insteek- en opneemsleuf voor het schaatsijzer, waarbij de profielholte naast de de sleuf begrenzende langsschotten nog ten minste één in hoofdzaak dwars op genoemd middenlangsvlak gericht langsschot bevat, welke langsschotten de profielholte onderverdelen in een aantal langscompartimenten, waarvan er twee elk aan een zijde van de sleuf zijn gelegen en de andere zich in het bovenste gedeelte van het profiel, boven de bodem van de sleuf, bevinden.

10 Een dergelijke schaatsijzerhouder is bekend uit de Nederlandse terinzagelegging 8004718 (zie figuur 4). In de praktijk wordt voor deze schaatsijzerhouder een uit aluminium geëxtrudeerd buisprofiel toegepast, dat betrekkelijk licht van gewicht is en dat zijn stijfheid vooral ontleent aan de inwendige langsschotten.

Met deze bekende schaatsijzerhouder wordt een lichtgewicht alternatief beoogd voor het meer klassieke, door persen uit vlak staalplaatmateriaal vervaardigde ronde buisprofielen. In vergelijking tot het klassieke, uit 15 staalplaat geperste buisprofiel, waarbij het schaatsijzer zit opgesloten tussen twee evenwijdige ten opzichte van de buisholte naar buiten gebogen flenzen, is het schaatsijzer bij het bekende uit aluminium geëxtru-deerde buisprofiel dus opgesloten komen te zitten tussen twee vanaf de buitenzijde van het buislichaam in de buisholte reikende langsschotten.

De ervaringen met een op basis van deze bekende uit aluminium geëxtrudeerde schaatsijzerhouder 20 gebouwde hardrijschaats zijn niet onverdeeld gunstig. Evenals bij het klassieke ronde-buisprofiel van plaatstaal is het kromtrekken van schaatsijzers als gevolg van onder bovennormale belasting optredende buigingen van het buisprofiel niet te vermijden. Een nadeel ten opzichte van het klassieke buisprofiel is daarbij vooral, dat een door blijvende vervorming krom geworden buisprofiel van aluminium zich niet meer laat richten, zodat het schaatsijzer niet meer in een zuiver rechte en vlakke toestand is terug te brengen.

25 Het klassieke buisprofiel is daarentegen wel goed te richten, zodat het (op zich uit buigzame staalband bestaande) schaatsijzer daarbij wel weer zuiver recht kan worden gemaakt.

De uitvinding nu beoogt een schaatsijzerhouder te verschaffen, die wezenlijke voordelen heeft ten opzichte van beide bovenbeschreven bekende typen schaatsijzerhouders en de nadelen daarvan mist.

Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt, doordat de compartimenten van de profielholte elk afzonder-30 lijk door een met vezels gewapende kunststoflaag worden omsloten, welke lagen op de plaatsen waar de compartimenten aan elkaar grenzen, zijn samengevloeid, terwijl de compartimenten gezamenlijk - onder vrijlating van de insteeksleuf voor het schaatsijzer - door een met vezels gewapende omhullende laag, waarvan de vezelrichting een hoek maakt met die in de lagen rond de afzonderlijke compartimenten, worden omsloten.

35 De schaatsijzerhouder volgens de uitvinding is in feite samengesteld uit drie afzonderlijke, elk met een compartiment corresponderende buizen, die onder vrijlating van een opneemsleuf voor het schaatsijzer, tegen elkaar aanliggen en gezamenlijk worden omgeven door een vierde buis, en waarvan de wanden zijn samengevloeid.

Door deze opbouw heeft de schaatsijzerhouder volgens de uitvinding een uitzonderlijke buigstijfheid en 40 torsiestijfheid verkregen, terwijl door proeven is gebleken dat de schaatsijzerhouder vooral ook tegen relatief grote, nabij de einden daarop uitgeoefende zijdelingse krachten bestand is.

Ondanks de geslaagde opbouw is een geringe wanddikte in de orde van grootte van 0,8 mm te bereiken, waardoor een gewichtsbesparing van ongeveer 40% kan worden verkregen.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een buisprofiel voor de 45 bovenbeschreven schaatsijzerhouder, welke werkwijze daardoor wordt gekenmerkt, dat onder gebruikmaking van een extrusiematrijs met een met de te vormen opneemsleuf voor het schaatsijzer corresponderende vulstrip en met een aantal in de lengterichting daardoorheen lopende, met de compartimenten van de profielholte corresponderende kernstangen op een afstand voor het ingangseinde van de matrijs eerst een uit koolstofvezels bestaande weefselband rond elk der kernstangen wordt gevouwen, vervolgens rond de 50 aldus met weefselband beklede kernstaven een het geheel omgevende weefselband wordt aangebracht, waarna het geheel van weefselbanden door de matrijs heen wordt getrokken, terwijl het kunststofmateriaal aan de verwarmde matrijsholte wordt toegevoerd.

De werkwijze volgens de uitvinding vormt de basis voor een continu, snel en betrekkelijk goedkoop fabricageproces.

55 Opgemerkt wordt daarbij, dat een dergelijke wijze van extruderen, ook wel ’’pultrusie" genoemd, op zichzelf bekend is bij de vervaardiging van met vezels gewapende enkelvoudige ronde buizen. Daarbij wordt als wapening gebruik gemaakt van afzonderlijke monofilamentvezels, die eenvoudig volgens een ring aan 193631 2 de ringvormige extrusieruimte van de matrijs kunnen worden toegevoerd.

In de Europese octrooiaanvrage 0.321.026 is voorts voorgesteld schaatsijzerhouders door pultrusie uit een met koolstofvezels gewapende kunststof te vervaardigen. Daarbij gaat het echter om schaatsijzerhouders, waarbij - net als bij de klassieke uit plaatstaal geperste schaatsijzerhouders - de flenzen voor het 5 opsluiten van het schaatsijzer ten opzichte van het buislichaam naar buiten zijn gebogen. Van schotten, die de buisholte in een aantal langscompartimenten verdelen, is daarbij geen sprake.

Uit het Franse octrooischrift 1.475.603 is het voorts bekend (zie in het bijzonder figuren 8 en 9) een in langscompartimenten verdeeld, in omtreksrichting gesloten buisprofiel uit een met vezels gewapende kunststof te vervaardigen. Daarbij worden met de afzonderlijke compartimenten corresponderende 10 buisvormige folies in platgevouwen toestand en elk gevat tussen twee van een voorraadrol komende, met kunststof geïmpregneerde weefselstroken als pakket tussen een bovenste en een onderste, tot een omhullende buisfolie aaneen te lassen foliestrook opgesloten en toegevoerd aan een verwarmde matrijs, waarvan de binnenomtreksvorm met die van het gewenste profiel overeenkomt. De platgevouwen buis-profielen worden daarbij, terwijl het geheel door de verwarmde matrijs heen wordt bewogen, opgeblazen 15 door het toevoeren van een persgas via de stroomafwaarts gelegen einden van die buisprofielen.

De uitvinding wordt hieronder aan de hand van de tekening met een uitvoeringsvoorbeeld nader toegelicht.

Figuur 1 toont een dwarsdoorsnede op sterk vergrote schaal van het buisprofiel voor de schaatsijzer-houder volgens de uitvinding; 20 figuur 2 is een schematische illustratie, in zijaanzicht, van de wijze, waarop het profiel volgens figuur 1 kan worden vervaardigd en figuur 3 is een dwarsdoorsnede van de in de illustratie van figuur 2 voorkomende extrusiematrijs.

Het in figuur 1 getoonde, als schaatsijzerhouder voor een hardrijschaats bestemde buisprofiel heeft een in 25 hoofdzaak driehoekige, ten opzichte van het verticale middenlangsvlak I symmetrische vorm. De profielholte is door inwendige langsschotten 1, 2 en 3 verdeeld in drie compartimenten 4, 5 en 6. De verschillende wanddelen van het profiel bevatten twee lagen, en wel een eerste laag 4a, 5a en 6a, die de respectieve compartimenten 4, 5 en 6 omsluiten, en een tweede laag b, die in feite de buitenwand van het profiel vormt.

De lagen 4a-6a en b bestaan elk uit een met een weefsel van koolstofvezels versterkte kunststof, zoals 30 een ester van iso- of tereftaalzuur. In de weefsels verlopen de koolstofvezels in twee onderling loodrechte richtingen. Ter verkrijging van optimale sterkte-eigenschappen verdient het aanbeveling, de vezels in de verschillende lagen onder verschillende hoeken ten opzichte van de lengteas van het profiel te oriënteren, bijvoorbeeld in de buitenste laag b onder respectievelijk -45° en +45° en in de eerste of binnenste lagen 4a, 5a en 6a onder 0° en 90°.

35 Daarbij zal het duidelijk zijn, dat de kunststof van de beide lagen is samengevloeid, zodat daartussen in werkelijkheid geen grenslijn valt aan te geven.

De aan weerszijden van het middenlangsvlak I tegenover elkaar gelegen schotten 2 en 3 begrenzen een sleufvormige insteek- en opneemruimte 7 voor het schaatsijzer. Deze opneemruimte wordt aan de bovenzijde door het middelste gedeelte van het langsschot 1 afgesloten en heeft aan de onderzijde een 40 uitsteekspleet 8. Het schaatsijzer kan door lijmen of andere geschikte wijze in de sleuf 7 worden vastgezet.

Voor de wijze van vervaardigen van het bovenbesproken profiel wordt thans verwezen naar figuren 2 en 3.

De in figuren 2 met 10 aangeduide extrusiematrijs heeft een zich over de gehele lengte van de matrijs uitstrekkende holte, waarin een drietal, met de compartimenten 4, 5 en 6 corresponderende kernstangen 11, 45 12 en 13 zijn opgenomen (zie figuur 3), waarvan in het zijaanzicht van figuur 3 de kernstang 13 niet zichtbaar is. Op de plaats waar de opneemsleuf voor het schaatsijzer moet worden uitgespaard, bevat de matrijs een kernstrook 20.

De matrijs 10 wordt op een in de tekening niet nader weergegeven wijze vast ondersteund en op een in de doorvoerrichting II oplopende temperatuur (bijvoorbeeld tot 160°C) gehouden.

50 De kernstangen 11, 12 en 13 worden op een in de tekening niet nader weergegeven plaats links in figuur 2 vrijdragend ondersteund en werken samen met geleidingsprofielen 14 respectievelijk 15 die vanuit een aanvankelijk vlakke vorm in de doorvoerrichting II gezien geleidelijk overgaan in een de betreffende kernstangen 12 respectievelijk 13 omgevende buisvorm. De geleidingsprofielen 14 en 15 zijn bestemd voor het opvangen van van in de tekening niet nader weergegeven rollen afgetrokken weefselbanden 17 55 respectievelijk 18 en voor het geleidelijk vouwen daarvan rond de respectieve kernstangen 12 en 13. Aan de ingangszijde A van de matrijs worden dus drie rond de kernstangen 11, 12 en 13 gevormde weefsel-buizen in de matrijs 10 gevoerd. De elkaar bij het vormen van de weefselkokers overlappende langsranden

Claims (2)

3 193631 van de vlakke uitgangs-weefselbanden worden daarbij bij voorkeur ter plaatse van de in figuur 1 met 23 aangegeven zone gesitueerd, zodat ook ter plaatse van die zones voldoende vezelwapening aanwezig is. Rond deze drie weefselkokers wordt nog eens een voor de bovengenoemde buitenste laag b bestemde weefselkoker geformeerd en toegevoerd. Om figuur 2 eenvoudig te houden is deze laatste bekledingskoker 5 niet nader weergegeven. Nadat de verzameling weefselkokers eerst over een voldoende afstand voorbij het uittree-einde B is doorgetrokken om daarop een trekkracht uit te oefenen wordt de kunststoftoevoer bij 21 ingeschakeld en begint het extrusieproces. Het de matrijs verlatende profiel 25 wordt op enige afstand van het uittree-einde, waar het profiel voldoende is afgekoeld en verhard, afwisselend vastgegrepen door de in de pijlrichting heen en weer bewegende klembekkenparen 26, 27 die zich in het eindloze profiel op trek 10 belast houden. Onder invloed van deze trekbelasting worden de kernstangen in hun juiste posities binnen de matrijsholte gecentreerd. Het strookvormige kerndeel 20 speelt bij de centrering van de beide kernstangen 12 en 13 eveneens een belangrijke rol. In het verdere fabricageproces wordt het verkregen profiel op de gewenste lengtes afgekort om verder tot 15 schaatsijzerhouders te worden verwerkt. Door lijmen, danwel op een wijze als weergegeven in NL-B-183014 kunnen voorts de benodigde voorvoet- en hielsteunen worden bevestigd, waarop tenslotte de schaats-schoen kan worden gemonteerd. 20 Conclusies

1. Schaatsijzerhouder, bestaande uit een buisprofiel met een in het (verticale) middenlangsvlak daarvan gelegen, aan weerszijden door in de profielholte reikende langsschotten begrensde insteek- en opneemsleuf voor het schaatsijzer, waarbij de profielholte naast de de sleuf begrenzende langsschotten nog ten minste 25 één in hoofdzaak dwars op genoemd middenlangsvlak gericht langsschot bevat, welke langsschotten de profielholte onderverdelen in een aantal langscompartimenten, waarvan er twee elk aan een zijde van de sleuf zijn gelegen en de andere zich in het bovenste gedeelte van het profiel, boven de bodem van de sleuf, bevinden, met het kenmerk, dat de compartimenten van de profielholte elk afzonderlijk door een met vezels gewapende kunststoflaag worden omsloten, welke lagen op de plaatsen waar de compartimenten aan 30 elkaar grenzen, zijn samengevloeid, terwijl de compartimenten gezamenlijk - onder vrijlating van de insteeksleuf voor het schaatsijzer - door een met vezels gewapende omhullende laag, waarvan de vezelrichting een hoek maakt met die in de lagen rond de afzonderlijke compartimenten, worden omsloten.

2. Werkwijze voor het vervaardigen van een buisprofiel voor een schaatsijzerhouder volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat onder gebruikmaking van een extrusiematrijs met een met de te vormen opneemsleuf 35 voor het schaatsijzer corresponderende vulstrip en met een aantal in de lengterichting daardoorheen lopende, met de compartimenten van de profielholte corresponderende kernstangen op een afstand voor het ingangseinde van de matrijs eerst een uit koolstofvezels bestaande weefselband rond elk der kernstangen wordt gevouwen, vervolgens rond de aldus met weefselband beklede kernstaven een het geheel omgevende weefselband wordt aangebracht, waarna het geheel van weefselbanden door de matrijs heen wordt 40 getrokken, terwijl het kunststofmateriaal aan de verwarmde matrijsholte wordt toegevoerd. Hierbij 2 bladen tekening