NO132957B

NO132957B -

Info

Publication number: NO132957B
Application number: NO166709A
Authority: NO
Inventors: A Morimoto; H Yoshimitzu
Original assignee: Ile De France
Priority date: 1966-02-05
Filing date: 1967-02-04
Publication date: 1975-11-03
Also published as: IL27356A; NO132957C; FI48068C; BE693440A; ES336988A1; OA02691A; FR1510345A; SE352073B; GR32433B; FI48068B; GB1140013A; CH462199A

Description

Fremgangsmåte for sammenføyning av konstruksjonselementer. Procedure for joining construction elements.

Foreliggende oppfinnelse angår en The present invention relates to a

fremgangsmåte for sammenføyning av procedure for joining of

konstruksjonselementer under anvendelse structural elements in use

av en armert duroplast (herde-plast). of a reinforced duroplastic (hardening plastic).

Sammenføyning av konstruksjonselementer som består av formgods, laminat Joining construction elements consisting of molded goods, laminate

o. 1., som er fremstilt med herdebare plaster som bindemiddel byr ofte på store prob-lemer, spesielt hvis det stilles store krav o. 1., which are made with hardenable plastics as a binder often present major problems, especially if high demands are made

til styrken av sammenføyningen eller den to the strength of the joint or it

skal utføres uten anvendelse av elektrisk must be carried out without the use of electricity

ledende material. I det siste tilfelle som conductive material. In the latter case which

ofte foreligger når det gjelder konstruk-sjoner av detaljer for elektrotekniske for-mål, kan sammenføyningen ikke gjøres often exists when it comes to the construction of details for electrotechnical purposes, the joining cannot be done

f. eks. med metallnagler eller metallskruer, e.g. with metal rivets or metal screws,

noe som ofte forekommer i andre tilfeller. something that often occurs in other cases.

En åv de vanligste metoder for sam-menføyning av materialer av den nevnte One of the most common methods for joining materials of the aforementioned

type er å lime dem sammen, enten ved type is to glue them together, either with wood

romtemperatur eller ved høyere temperatur med et material som gir den ønskede room temperature or at a higher temperature with a material that gives the desired

binding. Herunder anvendes ofte duroplas-ter som bindemiddel. Liming gir imidler-tid ikke alltid en tilfredsstillende styrke. binding. Duroplast is often used here as a binder. However, gluing does not always provide satisfactory strength.

Dette kan f. eks. være tilfelle hvor limet This can e.g. be the case where the glue

utsettes for store mekaniske påkjenninger, exposed to high mechanical stresses,

f. eks. strekk, bøynings- og skyvningspå-kjenninger. Visse typer av laminat har e.g. tension, bending and thrust stresses. Certain types of laminate have

også en utilfredsstillende binding mellom also an unsatisfactory bond between

de enkelte lagmaterialer, noe som gir seg the individual layer materials, which works out

uttrykk i en de-laminering, når laminatet expression in a de-lamination, when the laminate

utsettes for større påkjenninger. Hvis anleggsflaten mellom konstruksjonselementene er liten, er det spesielt vanskelig å exposed to greater stresses. If the contact area between the structural elements is small, it is particularly difficult to

oppnå en sterk sammenføyning ved liming. achieve a strong joint by gluing.

Foruten de metoder hvor materialer Besides the methods where materials

av den nevnte type forbindes ved liming of the aforementioned type are connected by gluing

uten anvendelse av metallforbindelser er without the use of metal compounds is

det også foreslått andre metoder. En slik metode for sammenføyning av plater består i å klinke dem sammen med plastnag-ler fremstilt av en blanding av en elast og en termoplast. Ved fremstillingen av plast-naglene oppvarmes først et stykke av denne blandingen slik at elasten vulkaniseres helt eller delvis. Deretter oppvarmes styk-ket ytterligere til termoplastens myknings-punkt og strekkes ved denne temperatur kraftig for deretter å kjøles i den strukkete tilstand. Ved kjølingen stivner plasten, mens elasten holdes fast i den strukkete tilstand. Hvis det strukkete material i form av en nagle anbringes i et, even-tuelt forsenket hull som er felles for de plater, som skal sammenføyes, og oppvarmes, blir plasten myk slik at elasten kan trekke seg sammen, således at platene presses mot hverandre og sammenføyes. Denne sammenføyningsmetode har flere mangler. Fremstillingen av naglene er meget omstendelig på grunn av de mange ar-beidsoperasjoner som kreves. Videre kan en nagle som er fremstilt ikke uten en omstendelig omforming anvendes for hull, hvis diameter er særlig større eller mindre enn dens egen diameter. Sammenføynin-gen med naglene kan ikke skje ved romtemperatur da den forutsetter en oppvarm-ningsoperasjon. Naglenes mekaniske styrke er utilstrekkelig i mange tilfeller, ikke minst fordi de for en vesentlig del består av en termoplast og derfor har lett for å deformeres som følge av koldflyting. An-vendelsen av naglene er også begrenset til detaljer, som bare vil utsettes for forholds-vis rimelige temperaturer. It also suggested other methods. One such method for joining plates consists of riveting them together with plastic rivets made from a mixture of an elastomer and a thermoplastic. During the production of the plastic rivets, a piece of this mixture is first heated so that the elastane is completely or partially vulcanized. The piece is then heated further to the thermoplastic's softening point and stretched strongly at this temperature and then cooled in the stretched state. During cooling, the plastic hardens, while the elastane is held firmly in the stretched state. If the stretched material in the form of a rivet is placed in a possibly recessed hole that is common to the plates to be joined, and heated, the plastic becomes soft so that the elastic can contract, so that the plates are pressed against each other and are joined together. This joining method has several shortcomings. The production of the rivets is very cumbersome due to the many work operations required. Furthermore, a rivet that has been produced cannot be used for holes whose diameter is particularly larger or smaller than its own diameter without extensive reshaping. The joining with the rivets cannot take place at room temperature as it requires a heating operation. The mechanical strength of the rivets is insufficient in many cases, not least because they largely consist of a thermoplastic and are therefore easily deformed as a result of cold flow. The use of the rivets is also limited to details, which will only be exposed to relatively reasonable temperatures.

Det har nu vist seg at det kan utføres sammenføyninger som ikke har de mangler som er nevnt for tidligere kjente forbin-delser. I henhold til oppfinnelsen sammen-føyes to eller flere konstruksjonselementer ved at fiberknipper, fortrinnsvis glassfiberknipper, som er impregnert med en duroplast som krymper ved herding, fortrins-vis en fullstendig polymeriserbar duroplast, anbringes i gjennomgående hull som er felles for konstruksjonselementene og som ved munningene er forsynt med forsenkninger, hvoretter fiberknippene stukes ved endene, slik at de bringes til å fylle ut forsenkningene hvoretter plasten til slutt herdes. Det er hensiktsmessig at fiberknippene strekkes i hullretningen samtidig som de anbringes i hullene. Det er også ofte fordelaktig å utøve et lett trykk på fiberknippenes endeflater under herdingen av plasten. It has now been shown that joints can be made which do not have the defects mentioned for previously known connections. According to the invention, two or more structural elements are joined by placing fiber bundles, preferably glass fiber bundles, which are impregnated with a duroplast that shrinks upon curing, preferably a fully polymerizable duroplast, in through holes that are common to the construction elements and such as at the mouths is provided with recesses, after which the fiber bundles are twisted at the ends, so that they are brought to fill the recesses, after which the plastic is finally hardened. It is appropriate that the fiber bundles are stretched in the direction of the holes at the same time as they are placed in the holes. It is also often advantageous to exert light pressure on the end surfaces of the fiber bundles during the hardening of the plastic.

Figur 1 på vedlagte tegning viser en fremgangsmåte for sammenføyning av konstruksjonselementer i henhold til oppfinnelsen. Konstruksjonselementene 1 og 2, som hvert består av f. eks. glassfiber-laminat overlapper hverandre og har et felles gjennomgående hull 3 som er forsenket ved begge munningene. I hullet er det ført inn et utvunnet glassfiberknippe 4 som er impregnert med en umettet fullstendig polymeriserbar polyesterplast. Knippet ble strukket samtidig med innfø-ringen og er deretter stuket ut i begge forsenkninger 5. Ved den etterfølgende herding er det utøvet et lett trykk på knip-pets endeflater. Ved den krymping som foregår ved herdingen av plasten, oppnås en kraftig sammentrekking av elementene. For at forbindelsen skal bli ennå sterkere kan konstruksjonselementene enten før eller samtidig med den nevnte operasjon limes sammen på den felles anleggsflate 6. Sammenføyningen kan selvsagt også ut-føres med flere hull anbragt på passende steder. Forsenkningene kunne også være så dype, at hullet i sin helhet er konisk innenfor hvert element, idet diameteren er minst ved anleggsflaten og størst ved de to munninger. Forsenkningene behøver ikke, som vist i fig. 1, ha konisk form, men kan også være f. eks. sylindriske. Figure 1 in the attached drawing shows a method for joining construction elements according to the invention. Construction elements 1 and 2, which each consist of e.g. fiberglass laminate overlap each other and have a common through hole 3 which is recessed at both mouths. A recovered glass fiber bundle 4 is introduced into the hole and is impregnated with an unsaturated fully polymerizable polyester plastic. The bundle was stretched at the same time as the insertion and is then pushed out in both recesses 5. During the subsequent hardening, light pressure is exerted on the end surfaces of the bundle. Due to the shrinkage that takes place during the hardening of the plastic, a strong contraction of the elements is achieved. In order for the connection to be even stronger, the structural elements can be glued together either before or at the same time as the mentioned operation on the common contact surface 6. The joining can of course also be carried out with several holes arranged in suitable places. The recesses could also be so deep that the hole is conical in its entirety within each element, the diameter being smallest at the contact surface and largest at the two mouths. The recesses do not need, as shown in fig. 1, have a conical shape, but can also be e.g. cylindrical.

Et spesielt anvendelsesområde for fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen omfatter forsterkning av laminat for å forhindre en spjelking av laminatene i plan parallelle med de armerte lagmaterialer. Anvendelsesmåten fremgår av fig. A particular area of application for the method according to the invention comprises strengthening of laminates to prevent buckling of the laminates in planes parallel to the reinforced layer materials. The method of application appears in fig.

2 på vedføyde tegning, som viser en del av et laminat 7, oppbygget av lagmaterialer 8, f. eks. papir, glassvev, bomullsvev e. 1. og et sammenholdende bindemiddel 9, som 2 on the attached drawing, which shows part of a laminate 7, made up of layer materials 8, e.g. paper, glass tissue, cotton tissue e. 1. and a cohesive binder 9, which

består av f. eks. en duroplast f. eks. en fe-nol-, melamin-, polyester-, epoksiplast e. 1. Gjennom laminatet er det på forskjellige steder boret et antall hull. I figuren er det bare vist den del av laminatet hvor det be-finner seg et hull 3. I hullet 3, som er forsynt med forsenkninger 5, er det anbrakt knipper av en uherdet glassfiberarmert epoksyplast. Den etterfølgende herding, hvorunder det blir utøvet et lett trykk vil ved den krympingen av plasten som der-ved opptrer, bevirke en kraftig sammentrekking av sjiktmaterialene, hvorved en de-laminering av laminatet forhindres. consists of e.g. a duroplast e.g. a phenolic, melamine, polyester, epoxy plastic e. 1. A number of holes have been drilled through the laminate in various places. In the figure, only the part of the laminate where there is a hole 3 is shown. In the hole 3, which is provided with recesses 5, bundles of an unhardened glass fiber reinforced epoxy plastic are placed. The subsequent curing, during which light pressure is exerted, will, by the shrinking of the plastic that occurs, cause a strong contraction of the layer materials, whereby a delamination of the laminate is prevented.

For at forbindelsen skal bli meget sterk inneholder det sammenføyende material et fiberknippe. Dette kan hensiktsmessig bestå av parallelle, tvunnede eller utvunnede tråder av et fibrøst material, først og fremst av glass, men også av as-best, bomull, nylon e. 1. Fiberknippet kan også utgjøres av bånd, snorer e. 1. av det fibrøse material. Den krympende plast kan hensiktsmessig utføres av fullstendig po-lymeriserbare plaster, f. eks. umettede es-berplaster og epoksiplaster. Også andre plaster som krymper ved herdingen kan anvendes, f. eks. fenolplaster, melamin-plaster, polyuretanplaster osv., samt plaster som inneholder en ikke altfor stor mengde oppløsningsmiddel. Herdingen av plastene kan, alt etter deres egenskaper, skje både ved romtemperatur og ved høy-ere temperatur. In order for the connection to be very strong, the joining material contains a fiber bundle. This can suitably consist of parallel, twisted or extracted threads of a fibrous material, primarily of glass, but also of asbestos, cotton, nylon etc. 1. The fiber bundle can also be made up of ribbons, cords etc. 1. of the fibrous material. The shrinkable plastic can conveniently be made of completely polymerizable plastic, e.g. unsaturated polyester resins and epoxy resins. Other plasters that shrink during curing can also be used, e.g. phenolic plaster, melamine plaster, polyurethane plaster, etc., as well as plaster that contains a not too large amount of solvent. The curing of the plastics can, depending on their properties, take place both at room temperature and at a higher temperature.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen har flere fordeler. Meget sterke sammenføyninger kan oppnås ved å an-vende bare isolerende sammenføyningsma-terialer, selv om anleggsflatene mellom konstruksjonselementene er meget små. Sammenføyningen kan utføres ved romtemperatur. Sammenføyningsmidlet kan fremstilles ved en enkel impregnering av et fiberknippe i en duroplast. Diameteren for fiberknippet kan uten vanskelighet av-passes etter diametrene for de gjennomgående hull. Hvis således et bestemt fiberknippe er beregnet for ét hull med en viss diameter kan det anvendes for hull med betraktelig mindre diameter ved opp-deling av knippet i lengderetningen i mindre knipper og for hull med betraktelig større diameter ved å slå sammen flere fiberknipper. Noe sammenføyningsmaterial som tar plass utenfor detaljene forekommer ikke og materialforbruket er lite. The method according to the invention has several advantages. Very strong joints can be achieved by using only insulating joint materials, even if the contact surfaces between the structural elements are very small. The joining can be carried out at room temperature. The joining agent can be produced by a simple impregnation of a fiber bundle in a duroplast. The diameter of the fiber bundle can be adapted without difficulty to the diameters of the through holes. Thus, if a specific fiber bundle is intended for one hole with a certain diameter, it can be used for holes with a considerably smaller diameter by dividing the bundle lengthwise into smaller bundles and for holes with a considerably larger diameter by combining several fiber bundles. Some joining material that takes up space outside the details does not occur and material consumption is small.

Selv om oppfinnelsen er beskrevet spesielt for det tilfelle at konstruksjonselementene består av elektrisk isolerende material, som er fremstilt med herdebare plaster som bindemiddel, er det klart at fremgangsmåten kari anvendes også hvis konstruksjonselementene består av andre materialer, f. eks. termoplaster, metaller, tre Although the invention is described specifically for the case that the construction elements consist of electrically insulating material, which is made with hardenable plaster as a binder, it is clear that the method kari is also used if the construction elements consist of other materials, e.g. thermoplastics, metals, wood

m. m. etc.

, De gjennomgående hull som er felles , The through holes that are common

for konstruksjonselementene behøver selvsagt ikke å være runde, seiv om det av for the construction elements do not of course have to be round, so be it

praktiske grunner er å foretrekke. Heller practical reasons are preferable. Rather

ikke behøver retningen for hullene å være The direction of the holes does not have to be

vinkelrett pa elementenes anléggsflater. perpendicular to the installation surfaces of the elements.

De kan også danne en vinkel nied disse. They can also form an angle below these.

Claims

1. Method for joining two or more construction elements by placing a shrinkable plastic material in through holes that are common to the construction elements and are provided with recesses at the mouths,

characterized in that fiber bundles, preferably glass fiber bundles that are impregnated with a duroplastic that shrinks upon curing, preferably a completely polymerizable duroplastic, are placed in the through holes after which the fiber bundles are twisted at the ends so that they are brought to fill the depressions after which the plastic is hardened.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the fiber bundles are stretched in the direction of the holes in connection with their being placed in the holes.

3. Method as stated in claims 1 and 2, characterized in that light pressure is exerted on the end surfaces of the fiber bundles during the hardening of the plastic.