NL2003586C2

NL2003586C2 - Werkwijze voor het vervaardigen van een kunststoffen draagprofiel, kunststof draagprofiel en constructie voorzien van dergelijk draagprofiel.

Info

Publication number: NL2003586C2
Application number: NL2003586A
Authority: NL
Inventors: Piet Bijl; Raymundus Herman Gerardus Maria Leemreijze
Original assignee: W B Bijl Beheer B V
Priority date: 2009-10-01
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2011-04-04
Also published as: WO2011053126A1; EP2483493A1

Description

Werkwijze voor het vervaardigen van een kunststoffen draagprofiel, kunststof draagprofiel en constructie voorzien van dergelijk draagprofiel

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen 5 van een kunststoffen draagprofiel, kunststof draagprofiel en constructie voorzien van dergelijk draagprofiel.

Voor het vervaardigen van constructies, zoals voor bruggen of gebouwen, worden in de regel metalen draagprofielen, zoals I-profielen gebruikt. Dergelijke draagprofielen 10 hebben echter het nadeel dat zij zwaar zijn, en regelmatig onderhoud vergen. Het is bekend om deze nadelen te ondervangen door gebruik te maken van kunststof, in het bijzonder vezelversterkt kunststof.

Het vervaardigen van deze kunststof draagprofielen is echter een kostbaar proces, 15 ongeacht of het kunststof gegoten wordt, geextrudeerd, of gepulltrudeerd, daar er voor elke maatvoering van het draagprofiel een specifieke mal vervaardigd dient te worden. De kosten voor een dergelijke mal maken het produceren van kleine aantallen draagprofielen in een specifieke maatvoering onaantrekkelijk. Daarnaast beperken de ex- en pulltrusietechnieken de ontwerpvrijheid van de draagprofielen tot draagprofielen 20 met een over hun dwarsdoorsnede vaste doorsnede.

Het is daarom een doel van de onderhavige uitvinding de bovengenoemde nadelen aan de stand van de techniek althans gedeeltelijk op te heffen, danwel een bruikbaar alternatief te verschaffen.

25

De uitvinding stelt daartoe een werkwijze voor het vervaardigen van een kunststoffen draagprofiel voor, omvattende het verschaffen van een eerste flens, gevormd door een in hoofdzaak vlakke glasvezelversterkte kunststoffen plaat, een tweede flens, gevormd door een in hoofdzaak vlakke glasvezelversterkte kunststoffen plaat en het door middel 30 van ten minste een lij fp laat, gevormd door een in hoofdzaak vlakke glasvezelversterkte kunststoffen plaat, met elkaar verbinden van de eerste en de tweede flens, zodanig dat althans in een dwarsdoorsnede van het aldus ontstane draagprofiel de eerste en tweede flens in een dwarsdoorsnede in hoofdzaak parallel lopen, en dat de lijfplaat zich in 2 breedterichting in hoofdzaak loodrecht op de eerste en tweede flens tussen de eerste en tweede flens uitstrekt.

Op deze manier kan er op basis van gestandaardiseerde delen een veelheid aan 5 draagprofïelen worden vervaardigd, en gebruikmakend van ex- of pulltrusietechniek kunnen er met een bepaalde mal op deze manier zelfs flenzen met in principe onbegrensde lengte worden vervaardigd. In het bijzonder kunnen er met gebruik van één bepaald type flens verschillende draagprofïelen vervaardigd worden, door de breedte van de lijfplaat in overeenstemming met de beoogde hoogte en/of 10 belastbaarheid of draagkracht (sterkte en/of stijfheid) van het te vervaardigen draagprofïel te kiezen. Naast een enkele lijfplaat kan er gebruik gemaakt worden van meerdere op onderlinge afstand van elkaar geplaatste lijfplaten, bij voorkeur parallel aan elkaar geplaatst, of zodanig dat de doorsnede van het aldus ontstane draagprofïel in hoofdzaak trapeziumvormig is.

15

De lijfplaat kan op de flenzen worden gelast of daarmee worden versmolten, de lijfplaat en de flenzen kunnen door middel van schroeven of bouten met elkaar worden verbonden, of deze delen kunnen door middel van lijmen met de eerste en de tweede flens worden verbonden. Deze laatste methode heeft bijzonder goede resultaten 20 opgeleverd, gebruikmakend van structurele lijmen welke commercieel beschikbaar zijn onder de handelsnamen Araldite 2011, Araldite 2015 of Plexus MA425.

Voor het verkrijgen van een goed lijmoppervlak en het verder vergroten van de stevigheid van de daarmee ontstane verbinding, omvat de werkwijze volgens de 25 onderhavige uitvinding voorts het op de eerste en de tweede flens verschaffen van ten minste één en bij voorkeur ten minste een paar op tussenliggende afstand van de dikte van de lijfplaat (feitelijk plus tweemaal de lijmnaaddikte) van elkaar geplaatste uitkragingen voor het daartegen respectievelijk daartussen bevestigen van de lijfplaat. Dergelijke uitkragingen dragen voorts bij aan een juiste positionering en vormvastheid 30 van de op basis van de flenzen verkregen draagprofïelen.

Verder voordeel van de onderhavige uitvinding wordt verkregen doordat de flenzen zolang zij niet met een lijfplaat verbonden zijn in een lengterichting flexibel zijn, waardoor zij aangelegd kunnen worden op lijfplaten met gekromde randen en daar 3 vervolgens mee verbonden kunnen worden. Hierdoor is het mogelijk om draagprofïelen te vervaardigen met vormen die volgens werkwijzen volgens de stand van de techniek niet mogelijk zouden zijn zonder daartoe een specifieke mal te ontwikkelen.

5 Hoewel de mogelijkheden voor vormen in principe onbeperkt zijn worden hier specifiek een rechthoek, een toogvorm, een boogdeel, een halve maanvorm, een trapeziumvorm, en een wigvorm genoemd als geschikte vormen. Bij deze vormen kunnen zowel de boven- als de onderzijde, alsook combinaties van boven- en onderzijden gecurfd zijn. Ook kunnen er in de lijfplaten uitsparingen gemaakt worden ten behoeve van 10 gewichtsbesparing, montage van met het draagprofïel verbonden delen of andere behoeften, zoals esthetische eisen.

Voor verdere gewichtsbesparing, danwel het verschaffen van meerdere mogelijkheden voor het gebruik van eenzelfde mal voor het maken van de flens, kan de werkwijze 15 volgens de onderhavige conclusie het verschaffen van ten minste een holte in ten minste de eerste of tweede flens omvatten. Vervolgens kan er indien noodzakelijk in die holte verder materiaal ter versteviging versterking en/of verstijving worden aangebracht.

Bij voorkeur omvat de flens een glasvezelversterkte kern of een koolstofVezelversterkte 20 kern, zoals een ultra high modulus koolstofvezelkem. Het door middel van pultrusie vervaardigen van ten minste de eerste of tweede flens geniet de voorkeur, daar deze technieken geen mallen met een voorafbepaalde lengte vereisen.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de volgende figuren, waarin: 25 - Figuren la en lb een dwarsdoorsnede tonen van een draagprofïel vervaardigd middels de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding; - Figuur lc in detail een dwarsdoorsnede toont van een flens voor vervaardiging van het profiel uit de figuren 1 en 2; - Figuren 2a en 2b een perspectivisch aanzicht tonen van een draagprofïel volgens de 30 onderhavige uitvinding; - Figuren 3a en 3b een perspectivisch aanzicht tonen van een constructie, vervaardigd met een draagprofïel volgens de onderhavige uitvinding; en 4 - Figuur 4a een tabel met breedtes van de lijfplaat en daarmee hoogtes van het profiel toont voor gegeven overspanningslengten en figuren 4b en 4c deze gegevens in grafiekvorm tonen.

5 Figuur la toont een dwarsdoorsnede van een draagprofïel 1 vervaardigd middels de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding. Het draagprofïel bestaat uit een eerste flens 2, gevormd door een in hoofdzaak vlakke glasvezelversterkte kunststoffen plaat; en een tweede flens 3, gevormd door een in hoofdzaak vlakke glasvezelversterkte kunststoffen plaat, alsook een lijfplaat 4, gevormd door een in hoofdzaak vlakke 10 glasvezelversterkte kunststoffen plaat. Te zien is dat de eerste en de tweede flens 2, 3 zodanig met elkaar verbonden zijn dat de eerste en tweede flens 2, 3 in een dwarsdoorsnede in hoofdzaak parallel lopen, en dat de lijfplaat 4 zich in breedterichting 5 in hoofdzaak loodrecht op de eerste en tweede flens 1, 2 uitstrekt. De breedte 5 van de lijfplaat 4 kan worden gevarieerd voor het verkrijgen van een draagprofïel 1 met een 15 variërende draagkracht. De eerste en de tweede flens 1, 2 hebben elk een paar op tussenliggende afstand van de dikte van de lijfplaat van elkaar geplaatste uitkragingen 6, 7 voor het daartegen respectievelijk daartussen bevestigen van de lijfplaat 4. Zowel de eerste flens 2 als de tweede flens 3 zijn elk voorzien van holten 8, 9, die in de getoonde uitvoeringsvorm leeg zijn.

20

Figuur lb toont een dwarsdoorsnede van een draagprofïel dat soortgelijk is aan het draagprofïel 1 uit figuur 1, maar waarbij in de holten 8, 9 van de flenzen 2, 3 een vulling is aangebracht, ter verdere versteviging van de flenzen 2, 3 en aldus van het profiel 1.

25 Figuur 1 c toont de flens 2 uit de figuren la en lb in verder detail, waarbij niet-limitatieve voorbeeldafmetingen in de figuur zijn opgenomen.

Figuur 2a toont een perspectivisch aanzicht van een draagprofïel 1 ’ volgens de onderhavige uitvinding, waarbij een eerste flens 2' en een tweede flens 3’ verbonden 30 zijn met een toogvormige lijfplaat 4’, aldus een toogvormig draagprofïel vormend.

Figuur 2b toont een perspectivisch aanzicht van een draagprofïel 1” volgens de onderhavige uitvinding, waarbij een eerste flens 2” en een tweede flens 3” verbonden zijn met een voor een specifiek doeleinde gekromde lijfplaat 4”, aldus een specifiek 5 draagprofiel 1” vormend. De lijfplaat 4” is ter besparing van gewicht voorzien van uitsparingen 10.

Figuren 3a en 3b tonen perspectivische aanzichten van constructies 11 en 12, beide 5 bruggen, vervaardigd met draagprofïelen volgens de onderhavige uitvinding.

Figuur 4 toont een tabel met hoogtes van draagprofïelen, in hoofdzaak overeenstemmend met de breedte 5 van de gebruikte lijfplaat, met de aldus verkregen doorsnedeoppervlakten, het gewicht per lengte, de stijfheid en de buigsterkte. In de 10 tabel worden drie flenstypen genoemd, waarbij Flenstype A een flens met holle ruimten 8, 9 aanduidt, Flenstype B een flens waarbij de holte een glasvezelversterkte vulling omvat, en Flenstype C een flens met bijvoorbeeld een ultra high modulus koolstofvezelkem. Figuren 4a en 4b tonden de stijfheid en buigsterkte eveneens in grafiekvorm.

15

Naast de genoemde voorbeelden en uitvoeringsvormen zijn er vele variaties mogelijk op de onderhavige uitvinding, welke allen geachte worden te vallen onder de beschermingsomvang zoals vastgelegd in de navolgende conclusies.

Claims

1.Werkwijze voor het vervaardigen van een kunststoffen draagprofïel, omvattende: - het verschaffen van een eerste flens, gevormd door een in hoofdzaak vlakke 5 glasvezelversterkte kunststoffen plaat; en - het verschaffen van een tweede flens, gevormd door een in hoofdzaak vlakke glasvezelversterkte kunststoffen plaat; het door middel van ten minste een lijfplaat, gevormd door een in hoofdzaak vlakke glasvezelversterkte kunststoffen plaat, met elkaar verbinden van de eerste 10 en de tweede flens, zodanig dat althans in een dwarsdoorsnede van het aldus ontstane draagprofïel de eerste en tweede flens in een dwarsdoorsnede in hoofdzaak parallel lopen, en dat de lijfplaat zich in breedterichting in hoofdzaak loodrecht op de eerste en tweede flens tussen de eerste en tweede flens uitstrekt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende het variëren van de breedte van de lijfplaat voor het verkrijgen van een draagprofïel met een variërende draagkracht.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, omvattende het door middel van lijmen verbinden van de lijfplaat met de eerste en de tweede flens. 20

4. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, omvattende het op de eerste en de tweede flens verschaffen van ten minste een en bij voorkeur ten minste een paar op tussenliggende afstand van de dikte van de lijfplaat van elkaar geplaatste uitkragingen voor het daartegen respectievelijk daartussen bevestigen van de lijfplaat. 25

5. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, omvattende het verschaffen van een lijfplaat met geometrie uit de groep van: een rechthoek, een toogvorm, een boogdeel, een halve maanvorm, een trapeziumvorm, een wigvorm.

6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, omvattende het verschaffen van ten minste een holte in ten minste de eerste of tweede flens.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, omvattende het in de holte aanbrengen van een glasvezelversterkte vulling.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij de glasvezelversterkte vulling een koolstofvezelversterkte kern omvat, zoals een ultra high modulus koolstofvezelkem.

9. Werkwijze volgens één van voorgaande conclusies, omvattende het door middel van pultrusie vervaardigen van ten minste de eerste of tweede flens.

10. Mal, kennelijk bestemd voor het vervaardigen van de eerste of tweede flens voor gebruik in de werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies. 10

11. Flens, kennelijk besteld voor gebruik in de werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, omvattende: een in hoofdzaak vlakke glasvezelversterkte kunststoffen plaat; - ten minste een en bij voorkeur twee op afstand van de dikte van een lijfplaat van 15 elkaar geplaatste uitkragingen voor het daartegen respectievelijk daartussen bevestigen van de lijfplaat.

12. Flens volgens conclusie 11, omvattende versterking uit de groep van: een glasvezelversterkte vulling; 20

13. Lijfplaat, omvattende een in hoofdzaak vlakke glasvezelversterkte kunststoffen plaat, kennelijk bestemd voor het vormen van een draagprofïel volgens een werkwijze volgens een van de conclusies 1-9.

14. Lijfplaat volgens conclusie 13, omvattende een rechthoek, een toogvorm, een boogdeel, een halve maanvorm, een trapeziumvorm, een wigvorm.

15. Draagprofïel, gevormd volgens een werkwijze volgens een van de conclusies 1-8.

16. Constructie, zoals een gebouw of brug, omvattende een draagprofïel volgens conclusie 15.