WO2018205044A1 - Hufbeschlag für pferde, insbesondere für rennpferde - Google Patents

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Christian Lampert
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Definitions

  • the invention relates to a shoe for horses comprising plastic materials with or without reinforcing core, in particular fiber-reinforced plastic materials.
  • the invention relates to a hoof pad for horses, essentially comprising a core of fiber-reinforced plastic material and a functional layer of plastic material, which sheaths the core, in particular of fiber-reinforced plastic material.
  • the hoof tacks according to the invention are suitable for sport horses, in particular for racehorses in competition use.
  • the most commonly used hoof fittings for racehorses in the past are usually made of aluminum. This type of shoeing is relatively light (about 127 grams), but quite stiff and firm. The abrasion of the aluminum fitting is low. An aluminum fitting lasts about 5 weeks, after which the horse must be re-fogged. This especially because the hoof grows.
  • the disclosure US 2010/0276163 AI proposes, inter alia, before a shoe fitting made of fiber-reinforced plastic, which protects the horse's hoof from abrasion and is relatively light.
  • a plastic bottom layer is additionally proposed in the mentioned disclosure, whereby the fiber composite material is to be protected against erosion, at the same time the static friction on hard ground, such as. Concrete or asphalt, to be increased and the serve should be damped.
  • the disclosure CH710762 (A2) describes a horseshoe for racehorses, which in the examples relevant to the invention consists of a fiber-reinforced thermoset core (for example carbon-fiber-reinforced epoxy resin) which is coated with a wear layer of plastic, for example a wear layer of duroplastic or thermoplastic polyurethane resin produced.
  • a fiber-reinforced thermoset core for example carbon-fiber-reinforced epoxy resin
  • a wear layer of plastic for example a wear layer of duroplastic or thermoplastic polyurethane resin produced.
  • These fittings are quite light and should have high strength and resistance due to the fiber reinforced Duroplastkerns. It has been shown that the effective racing performance of a horse increases due to the reduced weight of a carbon fiber reinforced horseshoe. However, it has been found that the hoof fittings often unexpectedly broke after use in a short time, making the shoe fitting unusable and requiring premature replacement. In addition, depending on the pace of training and soil conditions, it was found that the a
  • thermoplastic polymer material is advantageously selected from the group of thermoplastic polycarbonates, fiber-reinforced thermoplastic polycarbonates or a combination thereof.
  • a shoeing for horses constructed of a core preferably made of fiber-reinforced plastic material, which is coated with a functional layer, preferably made of plastic, provided.
  • the core is essentially one fiber reinforced thermoplastic polymer material (ie, a fiber reinforced thermoplastic), and the functional layer is substantially formed of a thermoplastic polymeric material (ie, a thermoplastic or a fiber reinforced thermoplastic).
  • the core is essentially coated or encased with the functional layer.
  • the thermoplastic polymer material of the functional layer is preferably selected from the group of polycarbonates (PC).
  • PC polycarbonates
  • this is also fiber reinforced.
  • the abrasion behavior of this material proves to be particularly favorable for hoof fittings, especially for hoof fittings for racehorses.
  • the thermoplastic polymer material of the core or the matrix of the fiber composite core may preferably be selected from the group of polycarbonates (PC). It is particularly advantageous if the fiber is present as tissue embedded in the polymer matrix.
  • the strength, elasticity and rigidity of the material prove to be particularly favorable for hoof fittings, in particular for hoof fittings for racing horses.
  • thermoplastic polycarbonate (PC) for the core or core matrix and functional layer proved to be particularly advantageous.
  • This combination of materials results in particularly good bonding requirements between core and functional layer.
  • the material combination has particularly advantageous properties for hoof fittings, in particular with regard to strength, elasticity, rigidity and abrasion behavior.
  • Another advantage of the combination of materials mentioned results from the additional possibility of thermally deforming the shoe fitting in order to achieve a better fit.
  • the horseshoe according to the present invention brings in physical terms the elementary advantage of reduced weight.
  • the inventive shoe fitting also brings advantages in terms of medical and application technology.
  • the advantages compared to conventional hoof patches, such as iron and aluminum, are better cushioning, which results in lower stress on the tendons and joints, better elasticity for the proper movement of the hoof, resulting in lower energy expenditure and less weight and thus less inertia at the same time good slip resistance and slip resistance. Overall, this leads to an optimized movement of the racehorse in a gallop.
  • Other advantages in contrast to other Hufeeaun with fiber composite core are an improved connection between core and functional layer, which adhere to each other under heavy use (under competition conditions).
  • the core of the horseshoe is coated at least on the tread and all fitting edges. Most preferably, the core is substantially coated on all sides, i. on the tread, the hoof side and the side surfaces connecting the tread and hoof side on the inside and outside.
  • the core reinforcing fibers may be selected, for example, from the group consisting of carbon fibers (also called carbon fibers or carbon fibers), polymer fibers, glass fibers, and combinations thereof.
  • the fiber reinforcement of the core expediently comprises essentially long fibers or quasi continuous fibers.
  • Long fibers are especially fibers of a length of at least 20 mm, preferably at least 50 mm, or longer.
  • the core reinforcing fibers may be arranged in one or more layers, e.g. in that the fibers of a layer form a mesh, a knit or a fabric.
  • a braid, knit or fabric may e.g. made of long or continuous fibers.
  • the fiber orientation in the different layers is preferably different.
  • the fibers of each layer are in the form of tissue.
  • the core includes e.g. in an alternating sequence, fabric layers of carbon fibers and fabric layers of glass fibers, which are incorporated into a thermoplastic matrix.
  • the core consists of several layers of continuous reinforcing fibers embedded in a matrix of engineering thermoplastic.
  • thermoplastic polymer material of the functional layer may be fiber-reinforced, e.g. with plastic fibers, preferably with carbon fibers and / or glass fibers.
  • short fibers may be used suitably, which preferably the thermoplastic polymer material of Function layer are mixed.
  • Short fibers are in particular fibers with a length of less than 20 mm, preferably less than 10 mm, more preferably less than 1 mm, more preferably a length between 0.1 to 1 mm, for example, whiskers.
  • short fibers for example, have a length substantially from 0.01 mm to 1 mm, preferably from 0.05 mm to 0.5 mm, more preferably from 0.1 mm to 0.3 mm.
  • the thermoplastic polymer material for the functional layer may advantageously be selected from the group consisting of fiber-reinforced polycarbonate, preferably a 10 wt .-% to 50 wt .-% fibers reinforced polycarbonate, more preferably one with 20 wt .-% to 40 wt. % Fibers reinforced polycarbonate, more preferably a reinforced with 25 wt .-% to 35 wt .-% fibers polycarbonate. Particularly useful is glass fiber reinforced polycarbonate, e.g. PC-GF30.
  • a fiber mixture of glass fibers and carbon fibers turned out to be particularly advantageous.
  • Particularly preferred is a functional layer with 20 wt .-% to 40 wt .-% glass fibers and 10 wt .-% to 30 wt .-% carbon fibers reinforced polycarbonate, more preferably one with 25 wt .-% to 35 wt .-% glass fibers and from 15% to 25% by weight of carbon fiber reinforced polycarbonate, or more preferably a polycarbonate reinforced with 28% to 32% by weight of glass fibers and 18% to 22% by weight of carbon fibers.
  • the fiber mixture shown in this section may be based on a total fiber content as described in the previous section, i. e.g. 10% to 50% by weight of fibers in a polycarbonate matrix.
  • the material of the functional layer can be applied, for example by injection molding, to the core.
  • an injection mold can be used, wherein the core is inserted into the mold in advance.
  • Injection molding is the preferred method of manufacture.
  • the goal is to create a permanent connection between the core and the functional layer of the horseshoe.
  • the core is conveniently made of a sheet of plastic fiber composite or of fiber-reinforced thermoplastic polymer material.
  • the plate is preferably cut by water jet cutting.
  • an abrasion protection in the shoe fitting an abrasion protection can be integrated, which consists of a material which is more resistant to abrasion than the functional layer.
  • the abrasion protection may consist essentially of a metal strip, e.g. a steel strip, preferably made of tool steel, be formed.
  • the abrasion protection is integrated in the horseshoe by being embedded in the horseshoe and preferably penetrating at least to the horseshoe surface, e.g. Form the surface with the surrounding shoeing material.
  • the abrasion protection forms a flush surface with the surrounding shoeing material.
  • the abrasion protection is anchored in the core, for example by the core in the front region of the horseshoe recesses or through holes, which serve for tread-side equipping the core with the abrasion protection.
  • the abrasion protection has for this purpose e.g. Protuberances which are formed so that the abrasion protection by means of the protuberances in the recesses or through-holes of the core insert (for example, insert) and optionally fix it.
  • the abrasion protection integrated in the shoe fitting is essentially projecting from the core and arranged on the tread side of the core.
  • the horseshoe has essentially the form of a U-shaped bent bar, which is optionally provided with holes for horseshoe nails.
  • the hoof fitting according to the invention is preferably designed for attachment to the hoof by means of nails.
  • the shoe fitting optionally has a bottom groove in the middle, in which rectangular holes for nails for attachment to the horse's hoof are or can be admitted.
  • This embodiment also serves a good bottom grip or acts as anti-slip.
  • the attachment to the horse hoof but can also be done by gluing alternatively.
  • a manufacturing method for producing a horseshoe is disclosed.
  • the shoeing can be produced, for example, by means of extrusion processes and by means of injection molding (thermoplastic injection molding).
  • the high-heel fitting is preferably produced by melting a thermoplastic polymer material (ie, polycarbonate or fiber-reinforced polycarbonate), placing a plastic fiber composite core (ie, a core of fiber-reinforced thermoplastic material) in a mold, and surrounding or encasing the plastic fiber composite core with the molten thermoplastic polymer material , is overmoulded. After curing of the thermoplastic polymer material, this forms a functional layer, which essentially encases the core.
  • a thermoplastic polymer material ie, polycarbonate or fiber-reinforced polycarbonate
  • a plastic fiber composite core ie, a core of fiber-reinforced thermoplastic material
  • a mixture of molten thermoplastic polymer material and fibers, in particular short fibers, can be applied to the core via extruder or injection molding equipment as a functional layer.
  • a thermoplastic polycarbonate is used, which can be melted, e.g. at a temperature of 260 ° C to 340 ° C, preferably at a temperature of 280 ° C to 320 ° C.
  • the polymer material for the functional layer is expediently injected into the mold at a specific injection pressure of 800 bar to 1400 bar. This pressure is particularly favorable in the processing of thermoplastic polycarbonate.
  • the mold is preferably preheated, for example to 80 ° C to 130 ° C, preferably to 80 ° C to 120 ° C, before the molten polymer material is injected.
  • the temperatures mentioned for pre-tempering are particularly favorable in the processing of thermoplastic polycarbonate.
  • the polymer material for the functional layer is pre-dried before melting, for example at 100 ° C to 130 ° C, preferably at 100 ° C to 120 ° C.
  • the temperatures mentioned are particularly favorable for the predrying of thermoplastic polycarbonate. Pre-drying is usually between 2 to 8 hours.
  • the casting or injection mold may be provided with support structures, in particular support pins, by means of which the plastic fiber composite core within the mold is supported by the mold surfaces at a distance and / or fixed in position.
  • At least four support structures (for example as support pins), preferably at least 6 support structures, more preferably at least 10 support structures, are provided for supporting the plastic fiber composite core. These are arranged in the mold and preferably uniformly distributed over the curved longitudinal extent of the U-shaped form, in order to support as uniform as possible an insertable, similarly shaped U-shaped core. At the same time, these support structures may partially be the moldings used to make the nail holes.
  • the mold is equipped with mold inserts or are provided in the form of inserts, by means of which material recesses and / or continuous hole recesses in the shoe fitting can be achieved.
  • the support structures and / or mold inserts are made of metal, e.g. made of steel, in particular of tool steel. So that the support structures or support pins and / or mold inserts do not remain in the horseshoe during the ejection of the manufactured horseshoe, the support structures or support pins and / or mold inserts are fastened in the mold.
  • the plastic fiber composite core is provided with an abrasion protection, it can serve as a further support structure for the plastic fiber composite core in the mold.
  • the abrasion protection is not fixed or anchored in the form, since it should be pushed out of the mold with the finished shoe fitting.
  • Abrasion protection and plastic fiber composite core are substantially simultaneously embedded in the molten polymer material during the injection molding process and thereby integrated into the hoof fitting.
  • the manufacturing method is optionally further characterized in that after wrapping or after the encapsulation (by injection molding) of the core of the shoe fitting is cooled to cure and after curing, the curvature of the horseshoe at room temperature increased by mechanical Nice editing or mechanical deformation, such as by pressing or pulling, is adapted to a predetermined fit.
  • the horseshoe for mechanical processing it is heated to a temperature higher than room temperature at which the material or matrix material of the core and the functional layer softens and becomes plastically deformable under force or pressure and tension.
  • Said elevated temperature is conveniently in a range above that occurring when using the horseshoe, ie, for example, above 100 ° C, preferably in the range of 120 ° C to 160 ° C, more preferably in the range of 130 ° C to 150 ° C. , more preferably at about 140 ° C.
  • polycarbonates in particular a fiber-reinforced polycarbonate core as described above and a fiber-reinforced polycarbonate functional layer as described above, are mechanically deformable at a temperature sufficient for the intended use at these temperatures.
  • a shoe fitting of a fiber-reinforced thermoplastic polymer material or in particular a fiber-reinforced thermoplastic polycarbonate which contains 20 wt .-% to 40 wt .-% glass fiber and 10 wt .-% to 30 wt .-% carbon fiber.
  • the thermoplastic polymer material or the thermoplastic polycarbonate contains 25 wt .-% to 35 wt .-% glass fibers and 15 wt .-% to 25 wt .-% carbon fibers.
  • the thermoplastic polymer material or the thermoplastic polycarbonate contains 28 wt .-% to 32 wt .-% glass fiber and 18 wt .-% to 22 wt .-% carbon fiber.
  • the thermoplastic polycarbonate material reinforced with two different fiber materials is surprisingly suitable not only as a functional layer material in combination with a core for hoof fittings (as described above in the first embodiment) but also as a solid material (ie without a reinforcing core otherwise produced, ie in particular without Gewebekem) or as consistently uniform (ie, similar, esp. Gleichmaschineiges) fiber composite material esp. Short fiber composite material.
  • the solid material variant is particularly inexpensive to produce and therefore particularly advantageous.
  • the entire horseshoe or at least the essential portion of the horseshoe can consist of a thermoplastic polycarbonate reinforced with 20% by weight to 40% by weight of glass fiber and 10% by weight to 30% by weight of carbon fiber.
  • a proportion of at least 90% by weight of the horseshoe is defined.
  • the essential part of the horseshoe e.g. a proportion of at least 95% by weight or, alternatively, a proportion of at least 98% by weight of the horseshoe.
  • Short fibers in particular fibers with a length of less than 20 mm, preferably less than 10 mm, more preferably less than 1 mm, more preferably a length between 0.1 to 1 mm, are preferred.
  • short fibers have e.g. substantially a length of 0.01 mm to 1 mm, preferably from 0.05 mm to 0.5 mm, more preferably from 0.1 mm to 0.3 mm.
  • an abrasion protection in the shoe fitting an abrasion protection can be integrated, which consists of a material (eg steel, in particular tool steel) which is more resistant to abrasion than the fiber-reinforced thermoplastic polymer material or which is abrasion resistant than the fiber-reinforced thermoplastic polycarbonate.
  • a material eg steel, in particular tool steel
  • abrasion protection makes up, for example, 10% by weight or less of the horseshoe, preferably 5% by weight or less of the horseshoe or even more preferably 2% by weight or less of the horseshoe.
  • FIG. 1 shows a view of a hoof fitting according to the invention for the forequarters, (a) bottom view of the hoof fitting, (b) hoof side view of the hoof fitting, (c) side view;
  • FIG. 2 shows a view of a horseshoe for the hindquarters according to the invention, (a) bottom view of the horseshoe, (b) hoof-side view of the horseshoe, (c) side view;
  • FIG. 3 shows a plan view and a side view of a core (without functional layer) of a hoof fitting according to the invention for the fore-hand;
  • Figure 4 is a plan view and a side view of a core (without functional layer) of an inventive Hufbeschlags for the hindquarters;
  • Figure 5 Abriebschmann in three views (a) tread side, (b) from the rear, (c) side;
  • FIG. 7 an injection mold half for the tread-side hoof fitting side, for the front hand
  • FIG. 8 shows an injection mold half for the hoof-side shoeing side for the fore-hand
  • FIG. 9 shows an enlarged partial detail from FIG. 8.
  • hoof fittings are usually attached to the tread on the outside edge of the horn part of a hoof.
  • Horseshoes protect and support the bottom especially the edge of the hoof wall.
  • the shape of a horseshoe can be largely referred to as a U-shaped part ring or bow, with the bottom side of a tread and hoofside a contact surface.
  • a groove is created in the middle, where the holes for the nails are also introduced.
  • a hoof fitting 107 according to the invention for horses' forequarters is shown in two views, i. the tread (i.e., bottom side) 111 ( Figure 1a) and the hoofside 113 ( Figure 1b).
  • a hoof fitting 207 according to the invention for the hindquarters of horses is shown in two views, i. the tread (i.e., bottom side) 211 (Fig. 2a) and the hoof side 213 (Fig. 2b).
  • a typical shoe fitting 107, 207 is bent substantially U-shaped.
  • the typical shoe fitting 107 or 207 thus has a central area 123, 223 (also called front area) and two lateral areas running out from the central or front area
  • Leg 115, 117, 215, 217 (each right and left leg) on.
  • the legs are spaced apart from each other but usually converging, and possess each have a free end 135, 137 and 235, 237.
  • the hoof fitting 107 for the fore-hand can be made rounder than the hoof fitting 207 for the hindquarters, which is rather elongated in comparison.
  • Horseshoes are attached to the hoof wall edge on the sole side. Horseshoes are conveniently provided in various sizes so that depending on the size of the horse hoof, a suitably fitting or shaped hoof fitting can be selected. If the shoe fitting is deformable, eg because it is made of thermoplastic deformable at elevated temperature, then the shape of the fitting can be individually adapted to the hoof, whereby a more accurate fit can be achieved.
  • hoof fittings 107, 207 essentially have a more or less flat U-shaped surface 111, 211, which is usually designed for attachment to the hoof with a plurality of continuous square nail holes 127, 227, which on the tread side left and right, to the respective two Legs 115 and 117 or 215 and 217 are divided and lined up along this.
  • 10 nail holes each are shown divided into 5 nail holes on each limb.
  • a groove (or furrow) 122, 222 may extend longitudinally in the middle of the tread, the nail holes being arranged inside the groove or furrow 122, 222.
  • the groove or groove 122, 222 also increases the grip and reduces the weight of the horseshoe.
  • the nail holes 127, 227 can also be seen, as they lead from the tread 111, 211 to the hoof page 113, 213 through the shoe fitting.
  • the shoe fitting can also be attached by gluing.
  • the surface 113, 213 of the horseshoe 107, 207 may be roughened or structured. Due to the increased surface area in a roughened or structured surface area 133, 233, the adhesion between hoof and shoeing is particularly good when using glue.
  • at least the hoof-side surface 113, 213 of the horseshoe is preferably roughened or structured in the region 133, 233 of the nail holes 127, 227.
  • the horseshoe can be provided with recesses 128, 228. These material recesses are advantageously arranged in the rear leg area behind the nail holes.
  • an insert 131, 231 is embedded in the shoe fitting 107, 207 for purposes of wear protection, in particular for the purpose of abrasion protection, also referred to herein as abrasion protection or abrasion protection insert.
  • abrasion protection or abrasion protection insert This is expediently made of a particularly abrasion-resistant material such as metal, in particular steel, e.g. Tool steel, manufactured.
  • the abrasion protection insert 131, 231 is advantageously in the form of a curved strip which is arranged parallel to the groove 122, 222 and thus essentially transversely to the direction of travel. In the example shown here (FIGS.
  • the abrasion-resistant insert 131, 231 is arranged behind the furrow 122, 222 with respect to the running direction.
  • the abrasion protection reduces the abrasion of the functional layer, which in particular increases the durability of the fitting.
  • the shoe fitting 107, 207 has a core 351, 451.
  • a typical core for a Vorderhandhufbeschlag or Hinterhandhufbeschlag in plan view and side view is shown in Fig. 3 and Fig. 4. Due to the choice of material, the core 351, 451 gives the shoe fitting 107, 207 the desired rigidity and strength.
  • the shape of the core 351, 451 for a typical shoe fitting 107, 207, however, similar to the finished shoe fitting 107, 207 is less in its spatial extent.
  • the shape of the core 351, 451 is in particular U-shaped, and thus has a central front toe area as well as two lateral areas extending from the central toe area to the rear Thighs up. Nails 355, 455 are advantageously placed in the core 351, 451.
  • holes 355, 455 are preferably made enlarged in comparison to the nail holes in the finished shoe fitting.
  • plug-in holes 352, 452 preferably at least two, for example, rectangular plug-in holes are suitable for inserting an abrasion protection 131 in the front region of the core.
  • FIG. 5 An exemplary Abriebschutz 531 is shown in Fig. 5 in three views.
  • This is a strip, preferably made of tool steel, with one, two or more rectified plug-like projections 532 on one longitudinal side.
  • the strip is bent, in particular bent around an axis parallel to the alignment of the extensions.
  • the curvature is conveniently similar to the curvature of the horseshoe 107 in the toe area.
  • it can be cut out of a board, e.g. lasered out.
  • the edges of the cut-out part are preferably sandblasted to break the edges.
  • the core 351, 451 is encased substantially with a functional layer 653.
  • Cross-sectional drawing A-A shows a cross-section through a nail hole 627 on the right leg 615 of the horseshoe 607.
  • Cross-sectional drawing B-B shows a cross section in the front region or in the toe area of the horseshoe 607.
  • Hufbeschlagsaussen lake is the edge 641 of the horseshoe 607 bottom side or tread surface preferably broken or rounded and forms a slight curve 641. This is favorable for the unimpeded locomotion of the horse forward, thereby the hoof is less hanging on the ground, ie the risk of tripping is reduced, but at the same time the stop is pretty good.
  • the bottom-side inner edge 639 is preferably significantly more bevelled or the edge is substantially removed and forms an inclined surface; which at ground contact from the bottom side 611 of the horseshoe recedes from the ground.
  • the bottom side inner and outer edges at the leg ends 635, 637 are customary also clearly bevelled. As a result, the hoof can more easily detach from the ground after contact with the ground, or the hoof experiences less resistance.
  • the shoeing core 651 and the functional layer 653 surrounding it are shown.
  • Fig. 2a the cross section over the square nail hole 627 passes away. Parts of the core 651 and parts of the functional layer 653 are shown on the left and right of the nail hole 627.
  • the nail hole is created in the furrow 622.
  • the functional layer 653 expediently has a thicker layer thickness than the hoof side (i.e., the sole side).
  • the tread-side (i.e., bottom-side) functional layer is several times thicker than the hoof-side functional layer.
  • the layer thickness of the hoof-side functional layer measured from core 651 is preferably less than 2 mm, more preferably less than 1 mm.
  • the layer thickness of the bottom-side functional layer is measured from core 651 preferably greater than 2 mm, more preferably greater than 3 mm and even more preferably greater than 4 mm.
  • the functional layer thickness corresponds approximately to the core thickness or is stronger than the core thickness.
  • the thickness of the core 651 may be e.g. in the range of 3 to 8 mm.
  • the thickness of the tread-side functional layer may be e.g. in the range of 3 to 8 mm.
  • the thickness of the horseshoe itself is preferably e.g. in the range of 6 to 16 mm and more preferably in the range of 9 to 12 mm.
  • the hoof side (or sole side) 613 of the fitting may be structured.
  • An abrasion protection 631 is embedded in the functional layer 653.
  • an abrasion protection insert 631 is embedded at least in the toe area 623 of the horseshoe.
  • Abrasion protection 631 and core 651 are expediently connected to one another, for example by the abrasion protection 631 being inserted into the core 651, preferably at least at two points.
  • the core-fixed abrasion protection insert 631 can additionally have a stabilizing effect on the connection between the core 651 and the functional layer 653-this may be of importance above all in the toe region 623, where strong shearing forces can act between the core and the functional layer.
  • the horseshoe is made of plastic or plastic fiber composite.
  • a composite of long fiber reinforced or continuous fiber reinforced thermoplastic material for the core eg carbon fiber and / or glass fiber in a thermoplastic matrix, especially in a polycarbonate matrix
  • a thermoplastic material or optionally a short fiber reinforced thermoplastic material for the functional layer eg Polycarbonate with or without glass fiber reinforcement
  • the hoof fitting according to the invention thus preferably consists of a fiber-reinforced thermoplastic core and of a functional layer of thermoplastic with or without fiber reinforcement.
  • the fiber reinforcement of the core expediently comprises long fibers or continuous fibers, ie fibers having a length of 20 mm or more, preferably 50 mm or more.
  • the fiber reinforcement of the functional layer expediently comprises short fibers, ie, for example, fibers having a length of less than 20 mm, preferably less than 10 mm, more preferably having a length in the range of 0.1 to 1 mm. Due to the fiber-reinforced thermoplastic material used for the core, the core is tough, stiff and lightweight at the same time. Thus, in particular the inventive hoof fitting is easy compared to conventional metal hoof fittings, such as iron or aluminum.
  • the present core made of fiber-reinforced thermoplastic material is particularly advantageous since it has less or no susceptibility to breakage and can also be shaped at elevated temperatures, which allows a better adaptation to the individual hoof.
  • the thermoplastic functional layer material is selected due to its advantageous Abriebeigenschaften and at the same time good adhesive properties of the core material, in particular no detachment between the core and functional layer should take place during a period of at least 4 or 5 weeks and the abrasion should in normal use (ie on fogged hoof) or conventional Exercise during this period at any point to cause significant damage or changes in shape of the shoe fitting.
  • thermoplastic material is selected for the matrix of the core and the functional layer, then a particularly good adhesion effect results between the core and the functional layer.
  • Image formation of cavities or recesses in the shoe fitting, in particular in the functional layer, can further reduce the weight.
  • a certain damping effect and a less restricted blood supply in the hoof compared to conventional hoof fittings are among the advantages of the plastic fitting itself.
  • Another advantage is the good individual adaptability or formability of the thermoplastic horseshoe, esp. By individual deformation (eg widening or narrowing) of each horseshoe before fogging.
  • the front and rear hoof design described in the figures ensures an optimal grip, reduces the sinking depth and reduces dirt pickup, which also leads to energy savings.
  • a preferred manufacturing method for the shoe fitting is shown.
  • the horseshoe is preferably produced by means of thermoplastic injection molding.
  • the core can be made by cutting, in particular by water jet cutting, from a sheet of thermoplastic fiber composite.
  • the material of the functional layer will advantageously be applied to the core by means of an extruder or injection molding machine for shaping the fitting shape.
  • a core 351, 451 and optionally an abrasion 631 is inserted into an injection mold and overmoulded with functional layer material.
  • a fiber reinforced thermoplastic is preferred, for example, a carbon fiber-thermoplastic composite, a glass fiber-thermoplastic composite or a glass fiber / carbon fiber-thermoplastic composite, in particular, for example, a carbon fiber-polycarbonate composite, a glass fiber-polycarbonate composite or a Glass fiber / carbon fiber polycarbonate composite.
  • the fibers contained in the composite material of the core are preferably long fibers or continuous fibers.
  • the preferably processed functional layer material is likewise a thermoplastic, preferably a fiber-reinforced thermoplastic.
  • the functional layer material may be pre-dried by injection molding prior to use.
  • the predrying can be carried out with polycarbonate material, in particular with glass-fiber-reinforced polycarbonate material, for example at about 120 ° C. (for example for 2 to 8 hours).
  • the functional layer material is melted and injected under pressure into an injection mold.
  • the injection mold can be pre-tempered.
  • Polycarbonate material in particular polycarbonate with 30 weight percent glass fiber, is preferably melted at a temperature of 280 ° C to 320 ° C and injected at a specific injection pressure of 800 bar to 1400 bar in a tempered to 80 ° C to 130 ° C injection mold. After the cooling phase, the shoe fitting can be removed from the mold.
  • a composite carbon fiber / glass fiber composite core in a thermoplastic polycarbonate matrix is especially preferred. This core is inserted in an injection mold.
  • a polycarbonate material with or without glass fiber reinforcement is pre-dried at 100.degree. C. to 120.degree.
  • the pre-dried polycarbonate material is melted at a temperature of 280 ° C to 320 ° C and injected at a specific injection pressure of 800 bar to 1400 bar in a tempered to 80 ° C to 120 ° C injection mold.
  • the shoe fitting is removed from the mold.
  • a core functional layer composite or the horseshoe can - as stated above - be prepared by the functional layer is sprayed onto the core.
  • the abrasion protection is preferably made of a metal, e.g. Steel or tool steel, made. However, other materials are also suitable insofar as they are more resistant to abrasion than the functional layer.
  • FIG. 7 and Fig. 8 an injection mold is shown in two matching halves for a hoof fitting for the forequarters.
  • 7 shows the mold half for the running Hufbeschlag side surface
  • Fig. 8 shows the mold half for the hoofside Hufbe- shock side.
  • Fig. 9 also shows a partial section of Fig. 8.
  • the forming side 761 of the tread ie, bottom side of the horseshoe
  • the forming side 861 of the contacting side ie, the hoof side of the horseshoe
  • a horseshoe core such as shown in Fig.
  • the functional layer material is injected into the resulting mold cavity.
  • the injection mold contains at least one inlet 762, 862 for the functional layer material to be injected.
  • the hoof fitting has a substantially U-shape, which is optionally provided with holes 127 for fitting nails.
  • Shaped structures 763, 963, 963 'for fitting nails are provided in the mold halves 761, 861 in the form of a profile.
  • the mold nails forming structures 763 are preferably co-located with mold grooves 765, particularly along and on the mold patterns 765 of the groove.
  • Mold support posts 967, 967 ', 967 "and mold structure pins 969 for supporting and / or positioning the core to be inserted are additionally formed in the mold contact surface 861.
  • the molded structural supports 967, 967 ', 967 "and shaped structural pins 969 serve, on the one hand, to space the core to be inserted from the mold cavity wall so that the core can be completely encapsulated with the functional material and, secondly, to fix the core in the mold cavity, so that it does not shift or bend due to the injection pressure that occurs during injection molding.
  • the widening mold structures 763 for fitting nails in the mold half 761 of the running surface form a counterpressure on the core
  • additional molded structure supports for the core eg designed as support pins
  • Functional layer polycarbonate with short glass fibers
  • Deformable or adaptable to the hoof shape by means of hot deformation e.g. at temperatures around 140 ° C.
  • the hoof fittings according to the invention are expediently available in prefabricated sizes.
  • the hoof fittings can be adapted to a certain degree by means of hot forming to the individual hoof.
  • the horseshoe consists of a core of a thermoplastic fiber composite (e.g., carbon fibers and / or glass fibers in a thermoplastic polycarbonate matrix) and a functional thermoplastic layer (e.g., preferably thermoplastic polycarbonate) encasing the core.
  • the functional layer may optionally be reinforced with fibers (e.g., glass fibers).
  • Core matrix and functional layer or functional layer matrix preferably have the same thermoplastic.
  • the preferred manufacturing process is the injection molding process.
  • an advantageous shoe fitting can be made of a fiber-reinforced thermoplastic polycarbonate material which contains 20% by weight to 40% by weight glass fibers and 10% by weight to 30% by weight carbon fibers ,
  • This material combination turns out to be particularly economical, since it can even be dispensed with reinforcement by means of core insert, whereby the production costs can be kept significantly lower.
  • the fiber-reinforced thermoplastic polycarbonate material of the said composition may therefore be formed on the one hand as a functional layer around a shoeing core or the other in Essentially formed as a solid material, the essential proportion by weight (ie, for example, at least 80% by weight, preferably at least 90 wt .-%, more preferably at least 95 wt .-%, more preferably at least 98 wt .-% or substantially 100 wt .-%) of the horseshoe make up.
  • the horseshoe may include inserts and / or pads which are more abrasion resistant than the fiber reinforced thermoplastic polycarbonate and which are applied and / or embedded in and on horseshoes so as to abrade the horseshoe surface at attrition-prone areas (ie, horseshoe tread and / or Hufbeschlagsvorder- knew adjacent to the Hufbeschlagslauf construction) or form the Hufbeschlagsober Construction. It turned out that glass fibers on the horseshoe surface act as an anti-abrasion agent.
  • the thermoplastic polycarbonate contains 25 wt .-% to 35 wt .-% glass fibers and 15 wt .-% to 25 wt .-% carbon fibers. More preferably, the thermoplastic polycarbonate contains from 28% to 32% by weight of glass fiber and from 18% to 22% by weight of carbon fiber. This has, as mentioned above, the advantage that the resulting material properties are such that a light and stable shoeing for horses can be made of fiber-reinforced thermoplastic polymer material that meets the requirements of horse racing.
  • a hoof fitting made of fiber-reinforced thermoplastic polycarbonate full material can also be produced by injection molding.
  • a fiber reinforced thermoplastic polycarbonate material is used, which can be melted, e.g. at a temperature of 260 ° C to 340 ° C, preferably at a temperature of 280 ° C to 320 ° C.
  • the fiber-reinforced thermoplastic polycarbonate material is expediently injected into the mold at a specific injection pressure of 800 bar to 1400 bar.
  • the mold is preferably preheated, for example to 80 ° C to 130 ° C, preferably to 80 ° C to 120 ° C, before the molten fiber-reinforced thermoplastic polycarbonate material is injected.
  • the fiber reinforced thermoplastic polycarbonate material be pre-dried prior to reflow, e.g. at 100 ° C to 130 ° C, preferably at 100 ° C to 120 ° C. Pre-drying is usually between 2 to 8 hours.
  • the injection mold may be equipped with anti-abrasion elements, which are substantially surrounded during injection molding of injected into the mold polymer material and thereby integrated into the shoe fitting.
  • the manufacturing method is optionally further characterized in that is cooled after the injection molding of the horseshoe for curing and after curing, the curvature of the horseshoe at room temperature elevated temperature by mechanical or mechanical deformation, such as. by pressing or pulling, is adapted to a predetermined or desired fit. Similar to the above in connection with the shoe fitting with
  • the desired fit of the horseshoe can be adjusted by mechanical deformation at elevated temperature, preferably in the range of 120 ° C to 160 ° C, more preferably in the range of 130 ° C to 150 ° C.
  • Fiber-reinforced thermoplastic polycarbonate ie fiber-reinforced thermoplastic polycarbonate full body
  • the fibers used for this purpose are advantageously short fibers. This ensures minimal abrasion. The lifespan is over 6 weeks.
  • the technical data of this particularly advantageous horseshoe are as follows: Material composition: Polycarbonate matrix with short fibers of glass and carbon: 50% by weight of polycarbonate with 30% by weight of glass fibers and 20% by weight of carbon fibers.
  • thermoforming Deformable or adaptable to the hoof shape by means of thermoforming, e.g. at temperatures around 140 ° C.

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Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Hufbeschlag für Pferde, insbesondere für Rennpferde im wettbewerbsmässigen Einsatz. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass der Hufbeschlag aus thermoplastischen Polymermaterial und/ oder aus faserverstärktem thermoplastischen Polymermaterial gefertigt ist. Das thermoplastische Polymermaterial ist vorteilhafterweise ausgewählt aus der Gruppe der thermoplastischen Polycarbonate und/ oder der faserverstärkten thermoplastischen Polycarbonate. In einer Ausführungsvariante ist der Hufbeschlag aufgebaut aus einem Kern aus faserverstärktem Kunststoffmaterial, welcher mit einer Funktionsschicht aus Kunststoff ummantelt ist. Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass der Kern im Wesentlichen aus einem faserverstärkten thermoplastischen Polymermaterial (d.h. einem faserverstärkten Thermoplast) gebildet ist und die Funktionsschicht im Wesentlichen aus einem thermoplastischen Polycarbonatmaterial oder einem faserverstärkten thermoplastischen Polycarbonatmaterial (d.h. einem Thermoplast oder einem faserverstärkten Thermoplast) gebildet ist. Weiter dargestellt und beschrieben sind Thermoplast-Spritzgussverfahren zur Herstellung des Hufbeschlags.

Description

Hufbeschlag für Pferde, insbesondere für Rennpferde
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft einen Hufbeschlag für Pferde beinhaltend Kunststoffmaterialien mit oder ohne verstärkendem Kern, insbesondere faserverstärkte Kunststoffmaterialien. Die Erfindung betrifft in einer vorteilhaften Ausführung einen Hufbeschlag für Pferde im Wesentlichen beinhaltend einen Kern aus faserverstärktem Kunststoffmaterial und eine den Kern ummantelnde Funktionsschicht aus Kunststoffmaterial, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoffmaterial. Die erfindungsgemässen Hufbe- schlage eignen sich für Sportpferde, insbesondere für Rennpferde im wettbewerbsmäs- sigem Einsatz.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die in der Vergangenheit am häufigsten eingesetzten Hufbeschläge für Rennpferde bestehen normalerweise aus Aluminium. Diese Art Hufbeschlag ist relativ leicht (ca. 127 Gramm), jedoch recht steif und fest. Der Abrieb des Aluminiumbeschlags ist gering. Ein Aluminiumbeschlag hält ungefähr 5 Wochen, danach muss das Pferd neu beschlagen werden. Dies insbesondere auch weil der Huf nachwächst.
Die Offenbarungsschrift US 2010/0276163 AI schlägt alternativ unter anderem einen Hufbeschlag aus faserverstärktem Kunststoff vor, welcher den Pferdehuf vor Abrieb schützt und relativ leicht ist. In einer Variante wird in der genannten Offenbarungsschrift zusätzlich eine Kunststoffbodenschicht vorgeschlagen, wodurch das Faserverbundmaterial vor Erosion geschützt werden soll, gleichzeitig die Haftreibung auf hartem Untergrund, wie z.B. Beton oder Asphalt, erhöht werden soll und der Aufschlag gedämpft werden soll.
In der Offenbarungsschrift WO 87/06097 AI wird ein Metallkern mit elastischem Gummimantel vorgestellt, welcher möglichst die Eigenschaften der natürlichen Pferdehufsohle haben soll. In den Schriften GB 2 222 757 A, US 4 972 909 A und WO 2004/023871 AI werden Hufbeschläge mit faserverstärktem Kunststoffkern und Kunststoffummantelung verschiedenster Materialkombinationen vorgestellt. Häufig werden Polyurethane eingesetzt. Bei den darin aufgeführten Beispielen geht es insbesondere auch darum eine hoch Schockabsorption zu erzielen und/ oder eine gewisse naturgemässe Beweglichkeit des Hufes zuzulassen, um gegen Problemen des Bewegungsapparates zu vorzubeugen.
Bei vielen Pferdesportarten, ganz besonders im Rennsport, sind widerstandsfähige Hufbeschläge eine Grundvoraussetzung, damit der Sport wettkampfmässig betrieben werden kann; dazu gehört auch regelmässiges und intensives Training. Neben der Wi- derstandsfähigkeit bzw. Haltbarkeit eines Hufbeschlags ist im Sport besonders die Leistung des Tieres von Interesse. Heute erhältliche Beschläge sind nicht optimal, insbesondere nicht für den Pferderennsport, da sie zum einen zu wenig widerstandsfähig sind und/ oder die Leistung des Pferdes, zum Beispiel durch zu hohes Gewicht, ungünstige Bodenhaftung, Gleiteigenschaften und/ oder Dämpfungseigenschaften nach- teilig beeinflussen.
In der Offenbarungsschrift CH710762 (A2) ist ein Hufbeschlag für Rennpferde beschrieben, welcher in den erfindungsrelevanten Beispielen aus einem faserverstärkten Duroplastkern (beispielsweise kohlefaserverstärktem Epoxidharz) besteht, welcher mit einer Nutzschicht aus Kunststoff beschichtet ist, z.B. aus einer Nutzschicht aus duro- plastischem oder thermoplastischem Polyurethanharz hergestellt. Diese Beschläge sind recht leicht und sollten aufgrund des faserverstärkten Duroplastkerns eine hohe Festigkeit und Widerstandsfähigkeit aufweisen. Es konnte gezeigt werden, dass die effektive Rennleistung eines Pferdes aufgrund des reduzierten Gewichts eines mit Carbonfasern gestärkten Hufbeschlags steigt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Huf- beschläge häufig nach kurzer Zeit im Gebrauch unerwartet Brüche aufwiesen, wodurch der Hufbeschlag unbrauchbar wurde und vorzeitig ersetzt werden musste. Zudem, abhängig von Trainingsurnfang und Bodenbeschaffenheit, stellte sich heraus, dass der Abrieb nicht optimal war, was die Lebensdauer des Hufbeschlags verkürzen und die Griffeigenschaften des Hufbeschlags beeinträchtigen kann. AUFGABE
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hufbeschlag für Sportpferde, insbesondere Rennpferde bereitzustellen, mit welchem die Pferde hohe Laufgeschwindigkeiten erzielen können. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung die eingangs genannten Nachteile weitgehend zu beheben und einen Hufbeschlag bereitzustellen, welcher bei geringem Gewicht einen geringen Abrieb aufweist um möglichst lange, insbesondere zumindest für vier Wochen, verwendet werden kann bzw. am Huf belassen werden kann. Weiter soll der Hufbeschlag einen guten Halt bieten, das Einsinken in weichem Boden möglichst verhindern und möglichst frei von Bo- denmaterial bleiben. Zudem soll das Bruchrisiko des Hufbeschlags im Einsatz (Training und Rennen) möglichst gering sein. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, einen fabrikmässig möglichst einfach und kostengünstig herstellbaren Hufbeschlag zur Verfügung zu stellen.
BESCHREIBUNG
Diese und andere Ziele werden durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Weiterbildungen und/ oder vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Diese Erfindung erfüllt die vorhergehenden Erfordernisse, indem sie einen Hufbe- schlag für Pferde, insbesondere für Rennpferde im wettbewerbsmässigen Einsatz, im Wesentlichen gefertigt bzw. bestehend aus thermoplastischem Polymer und/oder faserverstärktem thermoplastischem Polymermaterial bereitstellt. Das thermoplastische Polymermaterial ist vorteilhafterweise ausgewählt aus der Gruppe der thermoplastischen Polycarbonate, der faserverstärkten thermoplastischen Polycarbonate oder einer Kombination davon.
In einer ersten Ausführung wird ein Hufbeschlag für Pferde, insbesondere für Rennpferde im wettbewerbsmässigen Einsatz, aufgebaut aus einem Kern vorzugsweise aus faserverstärktem Kunststoffmaterial, welcher mit einer Funktionsschicht vorzugsweise aus Kunststoff ummantelt ist, bereitgestellt. Der Kern ist im Wesentlichen aus einem faserverstärkten thermoplastischen Polymermaterial (d.h. einem faserverstärkten Thermoplast) gebildet und die Funktionsschicht ist im Wesentlichen aus einem thermoplastischen Polymermaterial (d.h. einem Thermoplast oder einem faserverstärkten Thermoplast) gebildet. Der Kern ist im Wesentlichen mit der Funktionsschicht be- schichtet bzw. ummantelt.
Das thermoplastische Polymermaterial der Funktionsschicht ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Polycarbonate (PC). Vorteilhafterweise ist dieses zudem faserverstärkt. Das Abriebverhalten dieses Materials erweist sich als besonders günstig für Hufbeschläge, insbesondere für Hufbeschläge für Rennpferde. Das thermoplastische Polymermaterial des Kerns bzw. der Matrix des Faserverbundkerns kann vorzugsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Polycarbonate (PC). Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Faser als Gewebe vorliegt, das in der Polymermatrix eingebettet ist. Festigkeit, Elastizität und Steifigkeit des Materials erweisen sich als besonders günstig für Hufbeschläge, insbesondere für Hufbeschläge für Rennpfer- de.
Als besonders vorteilig erwies sich die Verwendung von thermoplastischem Polycar- bonat (PC) für Kern bzw. Kernmatrix und Funktionsschicht. Aus dieser Materialkombination ergeben sich besonders gute Bindungsvoraussetzungen zwischen Kern und Funktionsschicht. Zudem weist die Materialkombination besonders vorteilhafte Eigen- schatten für Hufbeschläge auf, insb. hinsichtlich Festigkeit, Elastizität, Steifigkeit und Abriebverhalten. Ein weiterer Vorteil der genannten Materialkombination ergibt sich aufgrund der zusätzliche Möglichkeit, den Hufbeschlag thermisch zu verformen, um eine bessere Passform zu erreichen.
Der Hufbeschlag gemäss vorliegender Erfindung bringt in physikalischer Hinsicht den elementaren Vorteil reduzierten Gewichts. Daneben bringt der erfindungsgemässe Hufbeschlag zusätzlich in medizinischer sowie anwendungstechnischer Hinsicht Vorteile. Die Vorteile im Gegensatz zu herkömmlichen Hufeschlägen, wie z.B. Eisen und Aluminium, sind bessere Dämpfung, was zu einer geringeren Belastung der Sehnen und Gelenke führt, bessere Elastizität für die Eigenbewegung des Hufs, was einen tie- feren Energieaufwand zur Folge hat, und weniger Gewicht und somit weniger Träg- heitsmasse bei gleichzeitig guter Rutschsicherheit und Gleitsicherheit. Dies führt insgesamt zu einem optimierten Bewegungsablauf des Rennpferdes im Galopp. Weitere Vorteile im Gegensatz zu anderen Hufeschlägen mit Faserverbundkern sind eine verbesserte Verbindung zwischen Kern und Funktionsschicht, welche auch unter starker Beanspruchung (unter Wettkampfbedingungen) aneinander haften.
Vorzugsweise ist der Kern des Hufbeschlags zumindest auf der Lauffläche und allen Beschlagsrändern beschichtet. Ganz besonders bevorzugt ist der Kern im Wesentlichen allseitig beschichtet, d.h. an der Lauffläche, der Hufseite und den die Lauffläche und Hufseite verbindenden Seitenflächen an Innen- und Aussenseiten. Die den Kern verstärkenden Fasern können zum Beispiel aus der Gruppe bestehend aus Carbonfasern (auch Kohlenstofffasern oder Kohlefasern genannt), Polymerfasern, Glasfasern und Kombinationen davon ausgewählt sein.
Die Faserverstärkung des Kerns beinhaltet zweckmässigerweise im Wesentlichen Langfasern oder quasi Endlosfasern. Langfasern sind insbesondere Fasern einer Länge von wenigstens 20 mm, bevorzugt wenigstens 50 mm, oder länger.
Die den Kern verstärkenden Fasern können in einer oder mehreren Lagen angeordnet sein, z.B. indem die Fasern einer Lage ein Geflecht, ein Gewirk oder ein Gewebe bilden. Ein Geflecht, ein Gewirk oder ein Gewebe kann z.B. aus Lang- oder Endlosfasern hergestellt werden. Wenn mehrere Lagen vorliegen, ist die Faserausrichtung in den verschiedenen Lagen vorzugsweise unterschiedlich. Bevorzugterweise liegen die Fasern jeder Lage als Gewebe vor. In einer bevorzugten Ausführung beinhaltet der Kern z.B. in alternierender Abfolge Gewebelagen aus Carbonfasern und Gewebelagen aus Glasfasern, welche in eine Thermoplastmatrix eingebunden sind. Bevorzugt besteht der Kern aus mehreren Lagen durchgängiger Verstärkungsfasern, die in einer Matrix aus technischem Thermoplasten eingebettet sind.
Das thermoplastische Polymermaterial der Funktionsschicht kann faserverstärkt sein, z.B. mit Kunststofffasern, vorzugsweise mit Carbonfasern und/ oder Glasfasern.
Zur Faserverstärkung der Funktionsschicht können zweckmässigerweise Kurzfasern verwendet werden, welche vorzugsweise dem thermoplastischen Polymermaterial der Funktionsschicht beigemischt sind. Kurzfasern sind insbesondere Fasern mit einer Länge von weniger als 20 mm, bevorzugt weniger als 10 mm, weiter bevorzugt weniger als 1mm, weiter bevorzugt einer Länge zwischen 0.1 bis 1 mm, z.B. auch Whiskers. Zweckmässigerweise haben Kurzfasern z.B. im Wesentlichen eine Länge von 0,01 mm bis 1 mm, bevorzugt von 0,05 mm bis 0,5 mm, weiter bevorzugt von 0,1 mm bis 0,3 mm.
Das thermoplastische Polymermaterial für die Funktionsschicht kann vorteilhafterweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus faserverstärktem Polycarbonat, vorzugsweise einem mit 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% Fasern verstärktem Polycarbonat, weiter bevorzugt einem mit 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% Fasern verstärktem Polycarbonat, weiter bevorzugt einem mit 25 Gew.-% bis 35 Gew.-% Fasern verstärktem Polycarbonat. Als besonders zweckdienlich stellte sich glasfaserverstärktes Polycarbonat heraus, z.B. PC-GF30.
Als besonders vorteilhaft stellte sich eine Fasermischung aus Glasfasern und Carbonfasern heraus. Insbesondere bevorzugt ist eine Funktionsschicht mit 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% Glasfasern und 10 Gew.-% bis 30 Gew.- % Carbonfasern verstärktem Polycarbonat, weiter bevorzugt einem mit 25 Gew.-% bis 35 Gew.-% Glasfasern und 15 Gew.- % bis 25 Gew.-% Carbonfasern verstärktem Polycarbonat, oder besonders bevorzugt einem mit 28 Gew.-% bis 32 Gew.-% Glasfasern und 18 Gew.-% bis 22 Gew.-% Carbonfasern verstärktem Polycarbonat. Vorteilhaft kann sein, das in diesem Abschnitt aufgezeigte Fasergemisch auf einen Gesamtfasergehalt, wie er im vorhergehenden Abschnitt beschrieben ist, d.h. z.B. 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% Fasern in einer Polycarbonatmatrix, zu beschränken.
Das Material der Funktionsschicht kann z.B. durch Spritzgiessen auf den Kern aufge- bracht werden. Zur Formung der Beschlagform kann eine Spritzgussform verwendet werden, wobei der Kern vorab in die Form eingelegt wird. Das Spritzgiessen ist die bevorzugte Methode zur Herstellung. In jedem Fall ist es Ziel ein dauerhafte Verbindung zwischen Kern und Funktionsschicht des Hufbeschlags zu erzeugen. Der Kern wird zweckmässigerweise aus einer Platte aus Kunststofffaserverbund bzw. aus faserverstärktem thermoplastischem Polymermaterial hergestellt. Die Platte wird bevorzugterweise durch Wasserstrahlschneiden zugeschnitten.
Optional kann im Hufbeschlag ein Abriebschutz integriert sein, welcher aus einem Material besteht, welches abriebfester ist als die Funktionsschicht. Der Abriebschutz kann im Wesentlichen aus einer Metallleiste, z.B. einer Stahlleiste, vorzugsweise aus Werkzeugstahl, gebildet sein. Der Abriebschutz ist im Hufbeschlag integriert, indem er im Hufbeschlag eingebettet ist und vorzugsweise zumindest bis an die Hufbeschlagoberfläche vordringt, um z.B. mit dem ihn umgebenden Hufbeschlagmaterial die Ober- fläche zu formen. Bevorzugterweise bildet der Abriebschutz mit dem umgebenden Hufbeschlagmaterial eine bündige Fläche.
Vorteilhafterweise ist der Abriebschutz im Kern verankert, zum Beispiel indem der Kern im vorderen Bereich des Hufbeschlags Vertiefungen oder Durchgangslöcher aufweist, welche zur laufflächenseitigen Bestückung des Kerns mit dem Abriebschutz dienen. Der Abriebschutz weist zu diesem Zweck z.B. Ausstülpungen auf, welche derart ausgebildet sind, dass sich der Abriebschutz mittels der Ausstülpungen in den Vertiefungen oder Durchgangslöcher des Kerns einsetzen (z.B. einstecken) und gegebenenfalls dadurch befestigen lässt. Der im Hufbeschlag integrierte Abriebschutz ist im Wesentlichen vom Kern abstehend, laufflächenseitig vom Kern angeordnet. Der Hufbeschlag weist im Wesentlichen die Form einer U-förmig gebogenen Leiste auf, welche gegebenenfalls mit Löchern für Hufeisennägel versehen ist.
Der erfindungsgemässe Hufbeschlag ist vorzugsweise zur Befestigung am Pferdehuf mittels Nägeln ausgeführt. Der Hufbeschlag weist optional eine bodenseitig mittige Rille auf, in welcher rechteckige Löcher für Nägel zur Befestigung am Pferdehuf einge- lassen sind bzw. werden können. Diese Ausführungsart dient ebenfalls einem guten Bodengriff bzw. wirkt als Gleitschutz. Die Befestigung am Pferdehuf kann aber auch alternativ durch kleben erfolgen. Weiter ist hier ein Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Hufbeschlags offenbart. Der Hufbeschlag kann z.B. mittels Extrusionsverfahren und mittels Spritzgussverfahren (Thermoplast-Spritzgussverfahren) hergestellt werden.
Bevorzugterweise wird der Hufbeschlag hergestellt, indem ein thermoplastisches Po- lymermaterial (d.h. z.B. Polycarbonat oder faserverstärktes Polycarbonat) aufgeschmolzen wird, ein Kunststofffaserverbundkern (d.h. z.B. ein Kern aus faserverstärktem Thermoplastmaterial) in eine Form eingelegt wird und der Kunststofffaserverbundkern mit dem aufgeschmolzenen thermoplastischen Polymermaterial umgeben bzw. ummantelt resp. umspritzt wird. Nach Aushärtung des thermoplastischen Poly- mermaterials bildet dieses eine Funktionsschicht, welche den Kern im Wesentlichen ummantelt.
Ein Gemisch aus aufgeschmolzenem thermoplastischem Polymermaterial und Fasern, insbesondere Kurzfasem, kann über Extruder- oder Spritzgussanlage als Funktionsschicht auf den Kern aufgetragen werden. Bevorzugterweise wird für die Funktionsschicht ein thermoplastisches Polycarbonat verwendet, welches aufgeschmolzen werden kann, z.B. bei einer Temperatur von 260°C bis 340°C, bevorzugt bei einer Temperatur von 280°C bis 320°C.
Das Polymermaterial für die Funktionsschicht wird zweckmässigerweise mit einem spezifischen Spritzdruck von 800 bar bis 1400 bar in die Form gespritzt. Dieser Druck ist insbesondere bei der Verarbeitung von thermoplastischem Polycarbonat günstig.
Die Form wird vorzugsweise vortemperiert, z.B. auf 80°C bis 130°C, bevorzugt auf 80°C bis 120°C, bevor das geschmolzene Polymermaterial eingespritzt wird. Die genannten Temperaturen zum Vortemperieren sind insbesondere bei der Verarbeitung von thermoplastischem Polycarbonat günstig. Weiter ist bevorzugt, dass das Polymermaterial für die Funktionsschicht vor dem Aufschmelzen vorgetrocknet wird, z.B. bei 100°C bis 130°C, bevorzugt bei 100°C bis 120°C. Die genannten Temperaturen sind insbesondere zum Vortrocknen von thermoplastischem Polycarbonat günstig. Vorgetrocknet wird normalerweise zwischen 2 bis 8 Stunden. Die Guss- oder Spritzgussform kann mit Stützstrukturen, insbesondere Stützstiften, ausgerüstet sein, mittels welcher der Kunststofffaserverbundkern innerhalb der Form von den Formflächen beabstandet gestützt und/ oder ortsfest positioniert wird.
Zweckmässigerweise sind zumindest vier Stützstrukturen (z.B. als Stützstifte), bevor- zugt zumindest 6 Stützstrukturen, weiter bevorzugt zumindest 10 Stützstrukturen, zur Stützung des Kunststofffaserverbundkerns vorhanden. Diese sind in der Form angeordnet und vorzugsweise gleichmässig verteilt über die gekrümmte Längserstreckung der U-förmigen Form, um einen einzulegenden, ähnlich geformten U-förmigen Kern möglichst gleichmässig zu stützen. Diese Stützstrukturen können gleichzeitig teilweise diejenigen Formteile sein, die für die Herstellung der Nagellöcher verwendet werden.
Optional ist die Form mit Formeinlagen ausgerüstet bzw. sind in der Form Einlagen vorgesehen, mittels welchen Materialaussparungen und/oder durchgehende Lochaussparungen im Hufbeschlag erzielt werden können.
Vorteilhafterweise sind die Stützstrukturen bzw. Stützstifte und/ oder Formeinlagen aus Metall, z.B. aus Stahl, insbesondere aus Werkzeugstahl, gefertigt. Damit die Stützstrukturen bzw. Stützstifte und/ oder Formeinlagen beim Ausstoss des gefertigten Hufbeschlags nicht im Hufbeschlag zurück bleiben, sind die Stützstrukturen bzw. Stützstifte und/ oder Formeinlagen in der Form befestigt.
Ist der Kunststofffaserverbundkern mit einem Abriebschutz besetzt, kann dieser in der Form als eine weitere Stützstruktur für den Kunststofffaserverbundkern dienen. Jedoch ist der Abriebschutz nicht in der Form fixiert oder verankert, da er mit dem fertigen Hufbeschlag aus der Form gestossen werden soll. Abriebschutz und Kunststofffaserverbundkern werden im Wesentlichen gleichzeitig während dem Spritzgusspro- zess in das aufgeschmolzenem Polymermaterial eingebettet und dadurch in den Huf- beschlag integriert .
Das Herstellungsverfahren zeichnet sich optional weiter dadurch aus, dass nach dem Ummanteln bzw. nach dem Umspritzen (mittels Spritzguss) des Kerns der Hufbeschlag zum Aushärten abgekühlt wird und nach dem Aushärten die Krümmung des Hufbeschlags bei gegenüber Raumtemperatur erhöhter Temperatur durch mechani- sches Bearbeiten bzw. mechanisches Verformen, wie z.B. durch Drücken oder Ziehen, an eine vorgegebene Passform angepasst wird. Zur Vorbereitung des Hufbeschlags zur mechanischen Bearbeitung wird dieser auf eine gegenüber Raumtemperatur erhöhte Temperatur aufgewärmt, bei welcher das Material bzw. Matrixmaterial des Kerns und der Funktionsschicht erweicht und unter Kraft bzw. Druck und Zug plastisch verformbar wird. Die genannte erhöhte Temperatur liegt zweckmässigerweise in einem Bereich über den bei der Verwendung des Hufbeschlags auftretenden Temperaturen, d.h. z.B. bei über 100°C, bevorzugt im Bereich von 120 °C bis 160 °C, weiter bevorzugt im Bereich von 130 °C bis 150 °C, besonders bevorzugt bei ca. 140°C. Insbesondere Poly- carbonate, insbesondere ein wie oben beschriebener faserverstärkter Polycarbonatkern und eine wie oben beschriebene faserverstärkte Polycarbonatfunktionsschicht, sind bei diesen Temperaturen in einem für den Anwendungszweck genügendem Masse mechanisch Verformbar.
Daraus ergibt sich im Weiteren auch ein Verfahren zum Beschlagen eines Pferdehufes, indem der Hufbeschlag bei gegenüber Raumtemperatur erhöhter Temperatur (zweckmässigerweise in einem Bereich über 100°C, insbesondere z.B. im Bereich von 120 °C bis 160 °C, bevorzugt im Bereich von 130 °C bis 150 °C) durch mechanisches Bearbeiten bzw. mechanisches Verformen, wie z.B. durch Drücken oder Ziehen, an die Hufform eines zu beschlagenden Pferdehufes angepasst wird.
In einer zweiten Ausführung wird insbesondere ein Hufbeschlag aus einem faserverstärkten thermoplastischen Polymermaterial bzw. insbesondere einem faserverstärkten thermoplastischen Polycarbonat bereitgestellt, das 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% Glasfaser und 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% Carbonfaser enthält. Besonders bevorzugt enthält das thermoplastische Polymermaterial bzw. das thermoplastische Polycarbonat 25 Gew.-% bis 35 Gew.-% Glasfasern und 15 Gew.-% bis 25 Gew.-% Carbonfasern. Weiter bevorzugt enthält das thermoplastische Polymermaterial bzw. das thermoplastische Polycarbonat 28 Gew.-% bis 32 Gew.-% Glasfaser und 18 Gew.-% bis 22 Gew.-% Carbonfaser. Das mit zwei unterschiedlichen Fasermaterialien verstärkte thermoplastische Polycar- bonatmaterial eignet sich überraschenderweise nicht nur als Funktionsschichtmaterial in Kombination mit einem Kern für Hufbeschläge (wie oben in der ersten Ausführungsvariante beschrieben) sondern auch als Vollmaterial (d.h. ohne anders beschaffe- nem, verstärkendem Kern, d.h. insb. ohne Gewebekem) bzw. als durchgehend einheitliches (d.h. gleichartiges, insb. gleichfaseriges) Faserverbundmaterial insb. Kurzfaserverbundmaterial. Die Vollmaterialvariante ist besonders kostengünstig herstellbar und deshalb besonders vorteilhaft.
Somit kann in einer besonders wirtschaftUchen Ausführung der gesamte Hufbeschlag oder wenigstens der wesentliche Anteil des Hufbeschlags aus einem mit 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% Glasfaser und 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% Carbonfaser verstärktem thermoplastischem Polycarbonat bestehen. Als der wesentliche Anteil des Hufbeschlags ist z.B. ein Anteil von wenigstens 90 Gew.-% des Hufbeschlags definiert. Alternativ ist als der wesentliche Anteil des Hufbeschlags z.B. ein Anteil von wenigstens 95 Gew.-% oder weiter alternativ ein Anteil von wenigstens 98 Gew.-% des Hufbeschlags definiert.
Kurzfasern, insbesondere Fasern mit einer Länge von weniger als 20 mm, bevorzugt weniger als 10 mm, weiter bevorzugt weniger als 1mm, weiter bevorzugt einer Länge zwischen 0.1 bis 1 mm, werden bevorzugt. Zweckmässigerweise haben Kurzfasern z.B. im Wesentlichen eine Länge von 0,01 mm bis 1 mm, bevorzugt von 0,05 mm bis 0,5 mm, weiter bevorzugt von 0,1 mm bis 0,3 mm.
Zweckmässigerweise kann im Hufbeschlag ein Abriebschutz integriert sein, welcher aus einem Material (z.B. Stahl, insbesondere Werkzeugstahl) besteht, welches abriebfester ist als das faserverstärkte thermoplastische Polymermaterial bzw. welches ab- riebfester ist als das faserverstärkte thermoplastische Polycarbonat. Gewichtsprozent- mässig macht ein derartiger Abriebschutz z.B. 10 Gew.-% oder weniger des Hufbeschlags, bevorzugt 5 Gew.-% oder weniger des Hufbeschlags oder weiter bevorzugt 2 Gew.-% oder weniger des Hufbeschlags aus. Die im Folgenden angeführten vorteilhaften Ausführungsvarianten führen allein oder in Kombination miteinander zu weiteren Verbesserungen des erfindungsgemässen Gegenstands.
FIGURENBESCHREIBUNG
Weitere Vorteile und Merkmale des erfindungsgemässen Hufbeschlags ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf schematischen Darstellungen. Genannte bevorzugte Merkmale können in beliebiger Kombination verwirklicht werden - soweit sie sich nicht gegenseitig ausschliessen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer, schematischer Darstellung:
Figur V. eine Ansicht eines erfindungsgemässen Hufbeschlags für die Vorderhand, (a) bodenseitige Ansicht des Hufbeschlags, (b) hufseitige Ansicht des Hufbeschlags, (c) Seitenansicht;
Figur 2: eine Ansicht eines erfindungsgemässen Hufbeschlags für die Hinterhand, (a) bodenseitige Ansicht des Hufbeschlags, (b) hufseitige Ansicht des Hufbeschlags, (c) Seitenansicht;
Figur 3: eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Kerns (ohne Funktionsschicht) eines erfindungsgemässen Hufbeschlags für die Vorderhand;
Figur 4: eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Kerns (ohne Funktionsschicht) eines erfindungsgemässen Hufbeschlags für die Hinterhand;
Figur 5: Abriebschutzleiste in drei Ansichten (a) laufflächenseitig, (b) von hinten, (c) seitlich;
Figur 6: eine laufflächenseitige Ansicht (a) eines erfindungsgemässen Hufbeschlags für die Vorderhand mit Anzeige von zwei Querschnitt- ebenen, (b) Schnittebenenansicht A-A (in gegenüber (a) vergrößertem Massstab 2:1), (c) Schnittebenenansicht B-B (in gegenüber (a) vergrössertem Massstab 2:1);
Figur 7: eine Spritzgussformhälfte für die laufflächenseitige Hufbeschlagsseite, für die Vorderhand;
Figur 8: eine Spritzgussformhälfte für die hufseitige Hufbeschlagsseite für die Vorderhand;
Figur 9: einen vergrösserten Teilausschnitt aus Fig. 8.
Im Folgenden stehen gleiche Bezugsziffern für gleiche oder funktionsgleiche Elemente in gleichen oder unterschiedlichen Figuren. Ein zusätzlicher Apostroph kann Teilbereiche bezeichnen.
Zum Schutz des Hufes werden Hufbeschläge normalerweise laufflächenseitig mit Nägeln am äußeren Rand des Hornteils eines Hufs befestigt. Hufbeschläge schützen und stützen bodenseitig insbesondere den Rand der Hufwand. Die Form eines Hufbeschlags kann weitestgehend als U-förmiger Teilring oder Bogen bezeichnet werden, mit bodenseitig einer Lauffläche und hufseitig einer Kontaktfläche. Optional ist im Beschlag laufflächenseitig (d.h. bodenseitig) mittig eine Rille angelegt, wo auch die Löcher für die Nägel eingebracht sind.
In Fig. a und lb ist ein erfindungsgemässer Hufbeschlag 107 für die Vorderhand von Pferden in zwei Ansichten gezeigt, d.h. die Lauffläche (d.h. Bodenseite) 111 (Fig. la) und die Hufseite 113 (Fig. lb). In Fig. 2a und 2b ist ein erfindungsgemässer Hufbeschlag 207 für die Hinterhand von Pferden in zwei Ansichten gezeigt, d.h. die Lauffläche (d.h. Bodenseite) 211 (Fig. 2a) und die Hufseite 213 (Fig. 2b). Ein typischer Hufbeschlag 107, 207 ist im Wesentlichen U-förmig gebogen. Der typische Hufbeschlag 107 oder 207 weist somit einen zentralen Bereich 123, 223 (auch vorderer Bereich genannt) auf sowie zwei vom zentralen bzw. vorderen Bereich nach hinten auslaufende seitliche
Schenkel 115, 117, 215, 217 (jeweils rechter und linker Schenkel) auf. Die Schenkel sind dabei voneinander beabstandet aber für gewöhnlich aufeinander zulaufend, und besit- zen je ein freies Ende 135, 137 und 235, 237. Am beschlagenen Pferdehuf weist der zentrale Bereich 123, 223, welcher die Position der Zehenspitze (über welche das Pferd sich beim Laufen im Wesentlichen abstossen kann) markiert, in Vorwärtslaufrichtung bzw. in Laufrichtung, während die freien Schenkelenden 135, 137, 235, 237 von der Zehenspitze aus im Wesentlichen nach hinten bzw. in Gegenlaufrichtung weisen. Entsprechend der anatomischen Hufform kann der Hufbeschlag 107 für die Vorderhand runder ausgeführt sein, als der Hufbeschlag 207 für die Hinterhand, welcher im Vergleich eher länglich geformt ist. Hufbeschläge werden sohlenseitig am Hufwandrand befestigt. Hufbeschläge werden zweckmässigerweise in verschiedenen Konfektions- grossen bereitgestellt, sodass je nach Grösse des Pferdehufes ein entsprechend passender bzw. geformter Hufbeschlag gewählt werden kann. Ist der Hufbeschlag verformbar, z.B. weil er aus bei erhöhter Temperatur verformbarem Thermoplast gefertigt ist, dann kann die Form des Beschlags individuell an den Huf angepasst werden, wodurch eine genauere Passform erzielt werden kann. Laufflächenseitig weisen Hufbeschläge 107, 207 im Wesentlichen eine mehr oder weniger flache U-förmige Fläche 111, 211 auf, welche zur Befestigung am Huf üblicherweise mit einer Vielzahl an durchgängigen Vierkantnagellöchern 127, 227 ausgeführt ist, welche laufflächenseitig links und rechts, auf die jeweiligen zwei Schenkel 115 und 117 bzw. 215 und 217 aufgeteilt und entlang dieser aufgereiht sind. Im hier gezeigten Bei- spiel der Figuren la und 2a sind jeweils 10 Nagellöcher aufgeteilt auf je 5 Nagellöcher auf jedem Schenkel gezeigt.
Die Kanten der Nagellöcher 127, 227 sind bodenseitig vorzugsweise gebrochen, sodass die Nagelköpfe auf Laufflächenniveau möglichst bündig eingeschlagen werden können. Optional kann laufflächenmittig eine Rille (oder auch Furche) 122, 222 schenkel- längsorientiert verlaufen, wobei die Nagellöcher innerhalb der Rille oder Furche 122, 222 angeordnet sind. Die Rille oder Furche 122, 222 erhöht zudem die Griffigkeit und reduziert das Gewicht des Hufbeschlags.
Hufseitig sind die Nagellöcher 127, 227 ebenfalls zu erkennen, da diese von der Lauffläche 111, 211 zur Hufseite 113, 213 durch den Hufbeschlag durch führen. Als Alternative zu den Nägeln kann der Hufbeschlag auch durch Kleben befestigt werden. Hufseitig kann die Oberfläche 113, 213 des Hufbeschlags 107, 207 aufgeraut oder strukturiert sein. Aufgrund der vergrösserten Oberfläche in einem aufgeraut oder strukturierten Oberflächenbereich 133, 233 ist bei Anwendung von Kleber die Haftung zwischen Huf und Hufbeschlag besonders gut. Für diesen Zweck ist bevorzugt zumindest die hufseitige Oberfläche 113, 213 des Hufbeschlags im Bereich 133, 233 der Nagellöcher 127, 227 aufgeraut bzw. strukturiert.
Um ein möglichst geringes Gewicht des Hufbeschlags zu erreichen, kann der Hufbeschlag mit Aussparungen 128, 228 versehen sein. Diese Materialaussparungen sind vorteilhafterweise im hinteren Schenkelbereich hinter den Nagellöchern angeordnet.
Hufseitig können einige der Nagellöcher rund ausgeführt sein, dies ist herstellungsbedingt und wird weiter unten ausgeführt.
Im Vorderen Hufbeschlagsbereich bzw. im Zehenspitzenbereich 123, 223 ist bodensei- tig im Hufbeschlag 107, 207 eine Einlage 131, 231 zwecks Verschleissschutz, insbeson- dere zwecks Abriebschutz, hier auch Abriebschutz oder Abriebschutzeinlage genannt, eingebettet. Diese ist zweckmässigerweise aus einem besonders abriebfestem Material wie Metall, insbesondere Stahl, z.B. Werkzeugstahl, gefertigt. Die Abriebschutzeinlage 131, 231 liegt vorteilhafterweise als gebogene Leiste vor, welche parallel zur Furche 122, 222 und somit im Wesentlichen quer zur Laufrichtung angeordnet ist. Im hier ge- zeigten Beispiel (Fig. 2a und 2b) ist die Abriebschutzeinlage 131, 231 mit Bezug auf die Laufrichtung hinter der Furche 122, 222 angeordnet. Der Abriebschutz reduziert den Abrieb der Funktionsschicht, was insbesondere die Haltbarkeit des Beschlags erhöht.
Der Hufbeschlag 107, 207 weist einen Kern 351, 451 auf. Ein typischer Kern für einen Vorderhandhufbeschlag bzw. Hinterhandhufbeschlag in Aufsicht und Seitenansicht ist in Fig. 3 bzw. Fig. 4 gezeigt. Aufgrund der Materialwahl gibt der Kern 351, 451 dem Hufbeschlag 107, 207 die gewünschte Steifigkeit und Festigkeit. Die Form des Kerns 351, 451 für einen typischen Hufbeschlag 107, 207 ist, ähnlich wie der fertige Hufbeschlag 107, 207 jedoch geringer in seiner räumlichen Ausdehnung. Die Form des Kerns 351, 451 ist insbesondere U-förmig, und weist somit einen zentralen vorderen Zehen- bereich sowie zwei vom zentralen Zehenbereich nach hinten auslaufende seitliche Schenkel auf. Löcher 355, 455 für Nägel sind vorteilhafterweise im Kern 351, 451 angelegt. Diese Löcher 355, 455 sind im Vergleich zu den im fertigen Hufbeschlag durchführenden Nagellöcher vorzugsweise vergrössert ausgeführt. Im Weiteren sind Stecklöcher 352, 452 (vorzugsweise wenigstens zwei z.B. rechteckige Stecklöcher) geeignet zum Einstecken eines Abriebschutzes 131 im vorderen Bereich des Kerns vorhanden.
Ein beispielhafter Abriebschutz 531 ist in Fig. 5 in drei Ansichten dargestellt. Es handelt sich hier um eine Leiste, vorzugsweise aus Werkzeugstahl, mit auf einer Längsseite ein, zwei oder mehr gleichgerichteten steckerähnlichen Fortsätzen 532. Vorzugsweise ist die Leiste gebogen ausgeführt insbesondere gebogen um eine Achse parallel zur Ausrichtung der Fortsätze. Die Krümmung ist zweckmässigerweise ähnlich der Krümmung des Hufbeschlags 107 im Zehenbereich. Zur Herstellung eines Abriebschutzes kann dieser aus einer Platte ausgeschnitten, z.B. ausgelasert, werden. Die Kannten des ausgeschnittenen Teils werden vorzugsweise sandgestrahlt um die Kanten zu brechen. Der Kern 351, 451 ist im Wesentlichen mit einer Funktionsschicht 653 ummantelt. In Fig. 6 sind zwei Querschnittszeichnungen, A-A und B-B, unterschiedlicher Bereiche eines Vorderhandhufbeschlags 607 dargestellt. Querschnittszeichnung A-A zeigt einen Querschnitt über ein Nagelloch 627 am rechten Schenkel 615 des Hufbeschlags 607. Querschnittszeichnung B-B zeigt einen Querschnitt im vorderen Bereich bzw. im Ze- henbereich des Hufbeschlags 607.
Hufbeschlagsaussenseitig ist die Kante 641 des Hufbeschlags 607 bodenseitig bzw. laufflächenseitig vorzugsweise gebrochen bzw. abgerundet und bildet eine leichte Rundung 641. Dies ist günstig für die ungehinderte Fortbewegung des Pferdes nach vorne, dadurch bleibt der Huf weniger am Boden hängen, d.h. das Risiko zu Stolpern wird reduziert, gleichzeitig ist der Halt beim Abstoss aber recht gut. Im Vergleich zur bodenseitigen Aussenkante 641 des Hufbeschlags ist die bodenseitige Innenkante 639 vorzugsweise deutlich stärker abgeschrägt bzw. die Kante ist im Wesentlichen abgetragen und bildet vielmehr eine schräge Fläche; die bei Bodenkontakt ausgehend von der Bodenseite 611 des Hufbeschlags vom Boden zurückweicht. Zudem sind die bo- denseitige Innen- und Aussenkanten an den Schenkelenden 635, 637 üblicherweise ebenfalls deutlich abgeschrägt. Dadurch kann sich der Huf nach Bodenkontakt leichter vom Boden lösen bzw. erfährt der Huf geringeren Widerstand.
In jedem der Querschnitte A-A und B-B sind der Hufbeschlagskern 651 und die diesen umgebende Funktionsschicht 653 gezeigt. In Fig. 2a verläuft der Querschnitt über das Vierkantnagelloch 627 hinweg. Teile des Kerns 651 und Teile der Funktionsschicht 653 sind links und rechts des Nagellochs 627 gezeigt. Das Nagelloch ist in der Furche 622 angelegt. Laufflächenseitig (d.h. bodenseitig) weist die Funktionsschicht 653 zweckmässigerweise eine stärkere Schichtdicke auf, als hufseitig (d.h. sohlenseitig). Bevorzugterweise ist die laufflächenseitige (d.h. bodenseitige) Funktionsschicht um ein Mehrfaches dicker als die hufseitige Funktionsschicht. Die Schichtdicke der hufseitigen Funktionsschicht ist gemessen ab Kern 651 bevorzugt geringer als 2 mm, weiter bevorzugt geringer als 1 mm. Die Schichtdicke der bodenseitigen Funktionsschicht ist gemessen ab Kern 651 vorzugsweise grösser als 2 mm, weiter bevorzugt grösser als 3 mm und noch weiter bevorzugt grösser als 4 mm. Laufflächenseitig entspricht die Funkti- onsschichtdicke ungefähr der Kerndicke oder ist stärker als die Kerndicke. Die Dicke des Kerns 651 kann z.B. im Bereich von 3 bis 8 mm liegen. Die Dicke der laufflächensei- tigen Funktionsschicht kann z.B. im Bereich von 3 bis 8 mm liegen. Die Dicke des Hufbeschlags selbst liegt dabei vorzugsweise z.B. im Bereich von 6 bis 16 mm und weiter bevorzugt im Bereich von 9 bis 12 mm. Die Hufseite (bzw. Sohlenseite) 613 des Be- Schlags kann strukturiert sein.
Ein Abriebschutz 631 ist in der Funktionsschicht 653 eingebettet. Vorteilhafterweise ist eine Abriebschutzeinlage 631 zumindest im Zehenbereich 623 des Hufbeschlags eingebettet. Abriebschutz 631 und Kern 651 sind zweckmässigerweise miteinander verbunden, zum Beispiel indem der Abriebschutz 631 - vorzugsweise an wenigstens zwei Punkten - in den Kern 651 eingesteckt ist. Dadurch ist der Aufbau von Kern, Funktionsschicht und Abriebschutz optimal stabil. Die im Kern fixierte Abriebschutzeinlage 631 kann zusätzlich stabilisierend auf die Verbindung zwischen Kern 651 und Funktionsschicht 653 wirken - dies kann vor allem im Zehenbereich 623 von Bedeutung sein, wo starke Scherkräfte zwischen Kern und Funktionsschicht wirken können. Aus Gründen des Gewichts wird der Hufbeschlag aus Kunststoff bzw. Kunststofffaserverbund hergestellt. Um besonders gute Festigkeitseigenschaften gepaart mit guten Griffeigenschaften und weiter gepaart mit guten Dämpfungseigenschaften zu erhalten wird ein Verbund von langfaserverstärktem oder endlosfaserverstärktem Thermoplastmaterial für den Kern (z.B. Kohlefaser und/oder Glasfaser in einer Thermoplastmatrix, insbesondere z.B. in einer Polycarbonatmatrix) und ein Thermoplastmaterial oder wahlweise ein kurzfaserverstärktes Thermoplastmaterial für die Funktionsschicht (z.B. Polycarbonat mit oder ohne Glasfaserverstärkung) vorgeschlagen. Der erfin- dungsgemässe Hufbeschlag besteht somit bevorzugterweise aus einem faserverstärkten Thermoplastkern und aus einer Funktionsschicht aus Thermoplast mit oder ohne Faserverstärkung. Die Faserverstärkung des Kerns beinhaltet zweckmässigerweise Langfasern oder Endlosfasern, d.h. z.B. Fasern mit einer Länge von 20 mm oder mehr, bevorzugt 50 mm oder mehr. Die Faserverstärkung der Funktionsschicht beinhaltet zweckmässigerweise Kurzfasern, d.h. z.B. Fasern mit einer Länge von weniger als 20 mm, bevorzugt weniger als 10 mm, weiter bevorzugt mit einer Länge im Bereich von 0.1 bis 1 mm. Aufgrund des für den Kern verwendeten faserverstärkten Thermoplastmaterials ist der Kern widerstandsfähig, steif und gleichzeitig leicht. Somit ist insbesondere der erfin- dungsgemässe Hufbeschlag leicht im Vergleich zu herkömmlichen Hufbeschlägen aus Metall, wie Eisen oder Aluminium. Im Vergleich zu bekannten Hufbeschlägen mit faserverstärktem Duroplastkern ist der vorliegende aus faserverstärktem Thermoplast- material gefertigte Kern besonders vorteilhaft, da er geringere bzw. keine Bruchanfälligkeit aufweist und zudem bei erhöhten Temperaturen formbar ist, was eine bessere formliche Anpassung an den individuellen Pferdehuf erlaubt. Das Thermoplast- Funktionsschichtmaterial wird aufgrund seiner vorteilhaften Abriebeigenschaften und gleichzeitig guten Hafteigenschaften am Kernmaterial ausgewählt, insbesondere soll während einer Dauer von mindestens 4 oder 5 Wochen kein Ablösen zwischen Kern und Funktionsschicht erfolgen und der Abrieb soll bei normaler Nutzung (d.h. am beschlagenen Huf) oder üblichem Trainingsbetrieb während dieser Zeitdauer an keiner Stelle zu wesentlichen Schäden oder Formänderungen am Hufbeschlag führen. Wird dasselbe Thermoplastmaterial für die Matrix des Kerns und die Funktionsschicht ge- wählt, dann resultiert eine besonders gute Haftwirkung zwischen dem Kern und der Funktionsschicht. Eine Bildving von Hohlräumen bzw. Aussparungen im Hufbeschlag, insbesondere in der Funktionsschicht, kann das Gewicht weiter reduzieren. Besonders das niedrige Gewicht, eine gewisse Dämpfungswirkung und eine weniger eingeschränkte Blutversorgung im Huf im Vergleich zu herkömmlichen Hufbeschlägen, zählen zu den Vortei- len des Kunststoffbeschlages an sich. Als weitere Vorteile des erfindungsgemässen Kunststoffbeschlages gegenüber bekannten Kunststoffbeschlägen, welche besonders bei Rennpferden zu tragen kommen, sind eine geringere Einsinktiefe, höhere Griffigkeit und reduzierter Abrieb und Verschleiss. Ein weiterer Vorteil ist die gute individuelle Anpassbarkeit bzw. Formbarkeit des thermoplastischen Hufbeschlags, insb. z.B. durch individuelles Verformen (z.B. Aufweiten oder Verengen) jedes einzelnen Hufbeschlags vor dem Beschlagen.
Das in den Figuren beschriebene Design für Vorder- und Hinterhuf gewährleistet einen optimalen Griff, vermindert die Einsinktiefe und reduziert die Schmutzaufnahme was ebenfalls zu einer Energieeinsparung führt. Im weiteren wird ein bevorzugtes Herstellungsverfahren für den Hufbeschlag aufgezeigt.
Der Hufbeschlag wird bevorzugt mittels Thermoplast-Spritzgussverfahren hergestellt. Der Kern kann durch Zuschneiden, insbesondere durch Wasserstrahlschneiden, aus einer Platte aus Thermoplastfaserverbund hergestellt werden. Das Material der Funk- tionsschicht wird vorteilhafterweise zur Formung der Beschlagsform über Extruderoder Spritzgussanlage auf den Kern aufgebracht werden.
Dazu wird ein Kern 351, 451 sowie optional ein Abriebschutz 631 in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit Funktionsschichtmaterial umspritzt. Als Kernmaterial wird ein Faserverstärkter-Thermoplast bevorzugt, z.B. ein Carbonfaser-Thermoplast- Verbund, ein Glasfaser- Thermoplast -Verbund oder ein Glasfaser/ Carbonfaser- Thermoplast -Verbund, insbesondere z.B. ein Carbonfaser-Polycarbonat- Verbund, ein Glasfaser-Polycarbonat- Verbund oder ein Glasfaser/ Carbonfaser-Polycarbonat- Verbund. Die im Verbundmaterial des Kerns enthaltenen Fasern sind vorzugsweise Langfasern oder Endlosfasern. Das bevorzugt verarbeitete Funktionsschichtmaterial ist ebenfalls ein Thermoplast, vorzugsweise ein faserverstärkter Thermoplast. Besonders bevorzugt ist ein mit Glasfaser verstärktes Polycarbonat, optional können andere Fasern verwendet werden, wie z.B. Carbonfasern. Besonders bevorzugt sind Glasfasern, insbesondere ein Polycarbonat mit 30 Gewichtsprozent Glasfaser (PC-GF30). Zweckmässigerweise sind die Fasern des Funktionsschichtmaterials Kurzfasern. Optional kann das Funktionsschichtmaterial vor seiner Verwendung im Spritzguss vorgetrocknet werden. Die Vortrocknung kann bei Polycarbonatmaterial, insbesondere bei glasfaserverstärktem Polycarbonatmaterial, z.B. bei ca. 120°C (z.B. für 2 bis 8 Stunden), durchgeführt werden. Für den Spritzguss wird das Funktionsschichtmaterial aufgeschmolzen und unter Druck in eine Spritzgussform eingespritzt. Die Spritzgussform kann vortemperiert sein. Polycarbonatmaterial, insbesodnere Polycarbonat mit 30 Gewichtsprozent Glasfaser, wird vorzugsweise mit einer Temperatur von 280°C bis 320°C aufgeschmolzen und mit einem spezifischen Spritzdruck von 800 bar bis 1400 bar in eine auf 80°C bis 130°C temperierte Spritzgussform gespritzt. Nach der Abkühlphase kann der Hufbeschlag aus der Form entnommen werden. In einem besonders bevorzugten Spritzgussherstellungsverfahren wird ein Kern aus einem Verbund aus einem Gewebe aus Carbonfaser und Glasfaser in einer Matrix aus thermoplastischem Polycarbont speziell bevorzugt. Dieser Kern wird in eine Spritzgussform eingelegt. Im Weiteren wird ein Polycarbonatmaterial mit oder ohne Glasfaserverstärkung bei 100°C bis 120°C vorgetrocknet. Danach wird das vorgetrocknete Polycarbonatmaterial mit einer Temperatur von 280°C bis 320°C aufgeschmolzen und mit einem spezifischen Spritzdruck von 800 bar bis 1400 bar in eine auf 80°C bis 120°C temperierte Spritzgussform gespritzt. Nach der Abkühlphase wird der Hufbeschlag aus der Form entnommen.
Ein Kern-Funktionsschicht- Verbund bzw. der Hufbeschlag kann - wie oben ausgeführt - hergestellt werden, indem die Funktionsschicht auf den Kern aufgespritzt wird.
Der Abriebschutz ist vorzugsweise aus einem Metall, z.B. Stahl oder Werkzeugstahl, gefertigt. Es eignen sich aber auch andere Materialen insoweit diese abriebfester sind als die Funktionsschicht.
In Fig. 7 und Fig. 8 ist eine Spritzgussform in zwei aufeinander passende Hälften für einen Hufbeschlag für die Vorderhand gezeigt. Fig. 7 zeigt die Formhälfte für die lauf- flächenseitige Hufbeschlagsseite, Fig. 8 zeigt die Formhälfte für die hufseitige Hufbe- schlagsseite. Fig. 9 zeigt zudem einen Teilausschnitt der Fig. 8. In Fig. 7 ist die Formseite 761 der Lauffläche (d.h. Bodenseite des Hufbeschlags) dargestellt und in Fig. 8 ist die Formseite 861 der Kontaktseite (d.h. die Hufseite des Hufbeschlags) dargestellt. Beim Spritzgussverfahren, wird ein Hufbeschlagskern (wie z.B. er in Fig. 3 dargestellt ist) in eine der zwei Formseiten in eine vorbestimmte Position eingelegt (im vorliegenden Beispiel praktischerweise in die Formseite 861 der Kontaktseite), danach werden die zwei Formseiten 761, 861 passgenau zusammengestossen bzw. zusammengepresst, wodurch ein eingelegter Kern in seiner vorbestimmten Position fixiert wird. In die da- bei entstehende Formkavität wird das Funktionsschichtmaterial eingespritzt. Die Spritzgussform beinhaltet zumindest einen Einlass 762, 862 für das einzuspritzende Funktionsschichtmaterial.
Der Hufbeschlag weist im Wesentlichen eine U-Form auf, welche gegebenenfalls mit Löchern 127 für Beschlagsnägel versehen ist. Formstrukturen 763, 963, 963' für Be- schlagsnägel sind in den Formhälften 761, 861 formverlaufsmittig vorgesehen. In der Formseite 761 der Lauffläche sind die Formstrukturen 763 für die Beschlagsnägel vorzugsweise zusammen mit Formstrukturen 765 für eine Rille, insbesondere entlang und auf den Formstrukturen 765 der Rille, angelegt.
In der Formseite 861 der Bodenkontaktseite sind zusätzlich Formstrukturstützen 967, 967', 967"und Formstrukturstifte 969 zur Stützung und/ oder Positionierung des einzulegenden Kerns ausgebildet. Dadurch dass die Formstrukturstifte 969 und die Formstrukturen 963, 963' für Beschlagsnägel im Vergleich zu den Formstrukturstützen 967, 967', 967" verlängert sind, können die Formstrukturstifte 969 und die Formstrukturen 963, 963' für Beschlagsnägel an dafür vorgesehenen Stellen 355 durch die Kerneinlage 351 hindurch ragen. Die Formstrukturstützen 967, 967', 967" und Formstrukturstifte 969 dienen zum einen dazu, den einzulegenden Kern von der Formkavitätswand zu beabstanden, damit der Kern vollständig mit dem Funktionsmaterial umspritzt werden kann, und zum andern dazu, den Kern in der Formkavität zu fixieren, damit er sich durch den beim Spritzguss auftretenden Einspritzdruck nicht verschiebt oder ver- biegt. Einige der Formstrukturstützen 967', 967" sind zweckmässigerweise in Kombination mit einigen der Formstrukturen 763, 963 für die Beschlagsnägel und/ oder mit den Formstrukturstiften 969 als örtlich kombinierte Formstrukturen ausgebildet. Dies ist deutlicher in Fig. 9 zu sehen, welche einen vergrösserten Teilausschnitt aus Fig. 8 zeigt. Im Vorliegenden Fall bilden die sich aufweitenden Formstrukturen 763 für Beschlagsnägel in der Formhälfte 761 der Lauffläche ein Gegendruck auf den Kern. Alternativ könnten auch in dieser Formhälfte 761 zusätzlich Formstrukturstützen für den Kern (z.B. ausgeführt als Stützstifte) vorgesehen sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Beispiels erläutert.
BEISPIEL
Besonders gute Testergebnisse ergaben Hufbeschläge beinhaltend einen 2 mm dicken Kern aus abwechselnd geschichteten Kohlefaser- und Glasfaserlagen eingebunden in thermoplastischer Polycarbonat-Matrix, wobei dieser Kern aus Faser und PC- Matrixmaterial mit einer Funktionsschicht aus ebenfalls thermoplastischem Polycarbo- nat, welches vorteilhafterweise mit kurzen Glasfasern verstärkt ist, bedeckt ist. Damit wird ein minimaler Abrieb gewährleistet. Die Lebensdauer beträgt über 6 Wochen. Die technischen Daten dieses besonders vorteilhaften Hufbeschlags sind wie folgt:
Kern: Kohlefaser- und Glasfasergewebelagen in Polycarbonatmatrix
(insgesamt ca. 2 mm dick)
Funktionsschicht: Polycarbonat mit Kurzfasern aus Glas
Herstellung: 1. Heisspressverfahren zur Herstellung des Verbundmaterials des Kerns
Thermoplast-Spritzgussverfahren zur Umspritzung
Kerns mit Funktionsschichtmaterial
Gewicht: ca. 60 Gramm (bei Grösse 6)
Anwendung: Kaltbeschlag analog Hufbeschlägen aus alternativem Material
(z.B. Aluminium), inkl. Möglichkeit der Warmverformung zur individuellen Anpassung an den jeweiligen Pferdehuf Vorteile: - Sehr leichter Hufbeschlag (Gewichtsreduktion um ca. 50% gegenüber Aluminium-Hufbeschlägen)
- erhöhte Bruchsicherheit (insbesondere im Vergleich zu Kunststofffaserverbund Hufbeschlägen wie sie in der Offenbarungs- schrift CH710762 (A2) offenbart sind)
- Verformbar bzw. an die Huf form anpassbar mittels Warmverformen, z.B. bei Temperaturen um ca. 140 °C.
Die erfindungsgemässen Hufbeschläge sind zweckmässigerweise in vorgefertigten Grössen erhältlich. Die Hufbeschläge können jedoch zu einem gewissen Grad mittels Warmverformen an den individuellen Huf angepasst werden.
Zusammenfassend besteht der Hufbeschlag aus einem Kern aus einem Thermoplastfaserverbund (z.B. Carbonfasern und/ oder Glasfasern in einer thermoplastischen Poly- carbonat-Matrix) und einer den Kern umhüllenden Funktionsschicht aus einem Thermoplasten (z.B. bevorzugt thermoplastisches Polycarbonat). Die Funktionsschicht kann optional mit Fasern verstärkt sein (z.B. Glasfasern). Kernmatrix und Funktionsschicht bzw. Funktionsschichtmatrix weisen vorzugsweise denselben Thermoplast auf. Die bevorzugte Herstellungsverfahren ist das Spritzgussverfahren.
Alternative Ausführung Gemäss einer besonders einfach und kostengünstig herstellbaren alternativen Ausführung lässt sich ein vorteilhafter Hufbeschlag aus einem faserverstärkten thermoplastischen Polycarbonatmaterial fertigen, welches 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% Glasfasern und 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% Carbonfasern enthält. Diese Materialkombination stellt sich als besonders wirtschaftlich heraus, da dabei auf eine Verstärkung mittels Kerneinlage sogar verzichtet werden kann, wodurch die Fertigungskosten deutlich geringer gehalten werden können. Das faserverstärkte thermoplastische Polycarbonatmaterial der genannten Zusammensetzung (mit 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% Glasfasern und 10 Gew.- % bis 30 Gew.-% Carbonfasern) kann also zum einen als Funktionsschicht um einen Hufbeschlagkern ausgebildet sein oder zum anderen im Wesentlichen als Vollmaterial ausgebildet den wesentlichen Gewichtsanteil (d.h. z.B. wenigstens 80 Gew.-%, bevor- zugt wenigstens 90 Gew.-%, weiter bevorzugt wenigstens 95 Gew.-%, weiter bevorzugt wenigstens 98 Gew.-% oder im Wesentlichen 100 Gew.-%) des Hufbeschlags ausmachen. Zu einem geringen Gewichtsanteile kann der Hufbeschlag Einlagen und/ oder auflagen beinhalten, welche abriebresistenter als das faserverstärkte thermoplastische Polycarbonat sind und welche derart am und/ oder im Hufbeschlag angelegt bzw. eingebettet sind, dass sie an abriebgefährdeten Zonen des Hufbeschlags an der Hufbeschlagsoberfläche (d.h. z.B. Hufbeschlagslauffläche und / oder Hufbeschlagsvorder- kannte angrenzend an der Hufbeschlagslauffläche) aufscheinen bzw. die Hufbeschlagsoberfläche formen. Es stellte sich heraus, dass Glasfasern an der Hufbeschlagsoberfläche als abriebschutz- verstärkend wirken. Es stellte sich jedoch auch herausstellte, dass die Bruchgefahr des Hufbeschlags mit Erhöhung des Glasfaseranteils ansteigen kann, Diese Tendenz konnte jedoch überraschenderweise durch Zugabe von Carbonfasern aufgefangen werden, sodass insgesamt Materialeigenschaften (insbesondere bezüglich der gewünschten Steifigkeit und Zähigkeit) erzeugt werden können, die es erlauben faserverstärktes Polycarbonatmaterial als Hufbeschlag für Rennpferde einzusetzen.
Besonders bevorzugt enthält das thermoplastische Polycarbonat 25 Gew.-% bis 35 Gew.-% Glasfasern und 15 Gew.-% bis 25 Gew.-% Carbonfasern. Weiter bevorzugt enhält das thermoplastische Polycarbonat 28 Gew.-% bis 32 Gew.-% Glasfaser und 18 Gew.-% bis 22 Gew.-% Carbonfaser. Dies hat wie oben erwähnt den Vorteil, dass die entstehenden Materialeigenschaften derart sind, dass ein leichter und stabiler Hufbeschlag für Pferde aus faserverstärktem thermoplastischem Polymervollmaterial hergestellt werden kann, der den Anforderungen des Pferderennsports genügt.
Ein Hufbeschlag aus faserverstärktem thermoplastischem Polycarbonatvollmaterial lässt sich ebenfalls per Spritzgussverfahren herstellen. Bevorzugterweise wird dafür ein faserverstärktes thermoplastisches Polycarbonatmaterials verwendet, welches aufgeschmolzen werden kann, z.B. bei einer Temperatur von 260°C bis 340°C, bevorzugt bei einer Temperatur von 280°C bis 320°C.
Das faserverstärkte thermoplastische Polycarbonatmaterial wird zweckmässigerweise mit einem spezifischen Spritzdruck von 800 bar bis 1400 bar in die Form gespritzt. Die Form wird vorzugsweise vortemperiert, z.B. auf 80°C bis 130°C, bevorzugt auf 80°C bis 120°C, bevor das geschmolzene faserverstärkte thermoplastische Polycarbonatmaterial eingespritzt wird.
Weiter ist bevorzugt, dass das faserverstärkte thermoplastische Polycarbonatmaterial vor dem Aufschmelzen vorgetrocknet wird, z.B. bei 100°C bis 130°C, bevorzugt bei 100°C bis 120°C. Vorgetrocknet wird normalerweise zwischen 2 bis 8 Stunden.
Die Spritzgussform kann mit Abriebschutzelementen bestückt sein, welche beim Spritzgiessen vom in die Form eingespritzten Polymermaterial im Wesentlichen umgeben werden und dadurch in den Hufbeschlag integriert werden. Das Herstellungsverfahren zeichnet sich optional weiter dadurch aus, dass nach dem Spritzgiessen des Hufbeschlags zum Aushärten abgekühlt wird und nach dem Aushärten die Krümmung des Hufbeschlags bei gegenüber Raumtemperatur erhöhter Temperatur durch mechanisches Bearbeiten bzw. mechanisches Verformen, wie z.B. durch Drücken oder Ziehen, an eine vorgegebene bzw. gewünschte Passform angepasst wird. Ähnlich wie dies hierin weiter oben im Zusammenhang mit dem Hufbeschlag mit
Kern beschrieben ist. Die gewünschte Passform des Hufbeschlags kann durch mechanisches Verformen bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise im Bereich von 120 °C bis 160 °C, weiter bevorzugt im Bereich von 130 °C bis 150 °C, eingestellt werden.
Nachfolgend wird diese alternative Ausführung anhand eines Beispiels erläutert.
BEISPIEL 2
Weitere gute Testergebnisse ergaben Hufbeschläge hergestellt aus faserverstärktem thermoplastischem Polycarbonat (i.e. faserverstärktes thermoplastisches Polycarbonat- vollmaterial), welches mit 30 Gew.-% Glasfasern und 20 Gew.-% Carbonfasern verstärkt ist. Die dafür verwendeten Fasern sind vorteilhafterweise Kurzefasern. Damit wird ein minimaler Abrieb gewährleistet. Die Lebensdauer beträgt über 6 Wochen. Die technischen Daten dieses besonders vorteilhaften Hufbeschlags sind wie folgt: Materialzusammensetzung: Polycarbonatmatrix mit Kurzfasern aus Glas und Carbon: 50 Gew.-% Polycarbonat mit 30 Gew.-% Glasfasern und 20 Gew.-% Carbonfasern.
Herstellung: Thermoplast-Spritz gussverfahren
Gewicht: ca. 60 Gramm (bei Grösse 6)
Anwendung: Kaltbeschlag analog Hufbeschlägen aus alternativem Material
(z.B. Aluminium), inkl. Möglichkeit der Warmverformung zur individuellen Anpassung an den jeweiligen Pferdehuf
Vorteile: - Sehr leichter Hufbeschlag (Gewichtsreduktion um ca. 50% gegenüber Aluminium-Hufbeschlägen)
- erhöhte Bruchsicherheit (insbesondere im Vergleich zu Kunststofffaserverbund Hufbeschlägen wie sie in der Offenbarungsschrift CH710762 (A2) offenbart sind)
- Verformbar bzw. an die Hufform anpassbar mittels Warmverformen, z.B. bei Temperaturen um ca. 140 °C.
Während vorstehend spezifische Ausführungsformen beschrieben wurden, ist es offensichtlich, dass unterschiedliche Kombinationen der aufgezeigten Ausführungsmöglichkeiten angewendet werden können, insoweit sich die Ausführungsmöglichkeiten nicht gegenseitig ausschliessen.
Während die Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass Änderungen, Modifikationen, Variationen und Kombinationen ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen gemacht werden können. BEZUGSZEICHENLISTE
107 Hufbeschlag für die Vorderhand
111 Bodenseite des Hufbeschlags für die Vorderhand
113 Hufseite des Hufbeschlags für die Vorderhand
115 Rechter Schenkeln
117 Linker Schenkel
122 Rille, Furche
123 Vorderer Bereich bzw. Zehenspitzenbereich
127 Vierkantnagellöcher
128 Materialaussparung
131 Abriebschutz bzw. Abriebschutzeinlage
133 Strukturierter Oberflächenteilbereich
135 Schenkelende des rechten Schenkels
137 Schenkelende des linken Schenkels
139 Bodenseitige Innenkante
141 Bodenseitige Aussenkante
207 Hufbeschlag für die Hinterhand
211 Bodenseite des Hufbeschlags für die Hinterhand
213 Hufseite des Hufbeschlags für die Hinterhand
215 Rechter Schenkeln
217 Linker Schenkel
222 Rille, Furche
223 Vorderer Bereich bzw. Zehenspitzenbereich
227 Vierkantnagellöcher
228 Materialaussparung 231 Abriebschutz bzw. Abriebschutzeinlage
233 Strukturierter Oberflächenteilbereich
235 Schenkelende des rechten Schenkels
237 Schenkelende des linken Schenkels
239 Bodenseitige Innenkante
241 Bodenseitige Aussenkante
351 Hufbeschlagskern
352 Steckloch
451 Hufbeschlagskern
452 Stecklöcher
531 Abriebschutz bzw. Abriebschutzeinlage
532 Fortsatz
607 Hufbeschlag für die Vorderhand
611 Bodenseite des Hufbeschlags für die Vorderhand
613 Hufseite des Hufbeschlags für die Vorderhand
615 Rechter Schenkeln
622 Rille, Furche
623 Vorderer Bereich bzw. Zehenspitzenbereich 627 Vierkantnageloch
631 Abriebschutz bzw. Abriebschutzeinlage
635 Schenkelende des rechten Schenkels
637 Schenkelende des linken Schenkels
639 Bodenseitige Innenkante, abgeschrägte Kante
641 Bodenseitige Aussenkante, Rundung
651 Hufbeschlagskern Funktionsschicht
Formseite der Lauffläche bzw. der Bodenseite des Hufbeschlags Einlass
Formstrukturen für Beschlagsnägel
Formstruktur für Furche
Formseite der Kontaktfläche bzw. der Hufseite des Hufbeschlags Einlass
, 963' Formstrukturen für Beschlagsnägel
, 967', 967" Formstrukturstützen für Kern
Formstruktursetzstift für Kern

Claims

ANSPRÜCHE
1. Hufbeschlag, insbesondere für Pferde bzw. Rennpferde, im Wesentlichen gefertigt aus einem thermoplastischen Polymermaterial oder aus einer Kombination von thermoplastischen Polymermaterialien, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die thermoplastischen Polymermaterialien thermoplastische Polycarbonate beinhalten.
2. Hufbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen Kern (351, 451, 651) beinhaltet, um welchen eine Funktionsschicht (653) ausgebildet ist, wobei die Funktionsschicht (653) im Wesentlichen aus einem faserverstärkten thermoplastischen Polycarbonat gebildet ist.
3. Hufbeschlag nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (351, 451, 651) im Wesentlichen aus einem faserverstärkten thermoplastischen Polymermaterial gebildet ist.
4. Hufbeschlag nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastischen Polymermaterial des Kerns (351, 451, 651) ausgewählt ist aus der Gruppe der thermoplastischen Polycarbonate (PC).
5. Hufbeschlag nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kern (351, 451, 651) verstärkenden Fasern ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Carbonfasern, Glasfasern, Polymerfasern und Kombinationen davon.
6. Hufbeschlag nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserverstärkung des Kerns (351, 451, 651) Langfasern oder Endlosfasern beinhaltet.
7. Hufbeschlag nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kern (351, 451, 651) verstärkenden Fasern in einer oder mehreren Lagen angeordnet sind, wobei bevorzugterweise die Fasern jeder Lage beispielsweise als Gewebe verarbeitet sind.
8. Hufbeschlag nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (351, 451, 651) mehrere übereinander gelegte Faserlagen beinhaltet, wobei eine oder mehrere Lagen aus Carbonfasern mit einer oder mehrere Lagen aus Glasfasern kombiniert sind.
9. Hufbeschlag nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus eine Platte aus Kunststofffaserverbund gebildet ist.
10. Hufbeschlag nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die thermoplastischen Polycarbonate faserverstärkt sind.
11. Hufbeschlag nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die thermoplastischen Polycarbonate und/ oder bei vorhandener Funktionsschicht das thermoplastische Polycarbonat der Funktionsschicht mit Carbonfasern und/ oder Glasfasern faserverstärkt ist.
12. Hufbeschlag nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Faserverstärkung des thermoplastischen Polycarbonats und/ oder bei vorhandener Funktionsschicht zur Faserverstärkung des thermoplastischen Polycarbonats der Funktionsschicht die Fasern im Wesentlichen als Kurzfasern vorhanden sind, vorzugsweise im Wesentlichen Kurzfasern mit einer Länge von 0,01 mm bis 1 mm, bevorzugt von 0,05 mm bis 0,5 mm, weiter bevorzugt von 0,1 mm bis 0,3 mm.
13. Hufbeschlag nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die thermoplastischen Polycarbonate und/ oder bei vorhandener Funktionsschicht das thermoplastische Polycarbonat der Funktionsschicht ausgewählt ist aus einem mit 10 Gew.-% bis 80 Gew.-% Fasern verstärktem Polycarbonat, weiter bevorzugt einem mit 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% Fasern verstärktem Polycarbonat, weiter bevorzugt einem mit 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% Fasern verstärktem Polycarbonat, weiter bevorzugt einem mit 25 Gew.-% bis 35 Gew.-% Fasern verstärktem Polycarbonat.
14. Hufbeschlag nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die thermoplastischen Polycarbonate und/ oder bei vorhandener Funk- tionsschicht das thermoplastische Polycarbonat der Funktionsschicht eine Kombination von Glasfasern und Carbonfasern beinhalten, wie zum Beispiel 20 Gew.- % bis 40 Gew.-% Glasfaser und 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% Carbonfaser, bevorzugt 25 Gew.-% bis 35 Gew.-% Glasfaser und 15 Gew.-% bis 25 Gew.-% Carbonfaser, weiter bevorzugt 28 Gew.-% bis 32 Gew.-% Glasfaser und 18 Gew.-% bis 22 Gew.-% Carbonfaser.
15. Hufbeschlag nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Hufbeschlag ein Abriebschutz (131, 231, 631) integriert ist, welcher aus einem Material besteht, welches abriebfester ist als das thermoplastische Polymermaterial bzw. insbesondere abriebfester als die Funktionsschicht.
16. Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Hufbeschlags nach einem der Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass
- ein Kern aus faserverstärktem thermoplastischem Polymermaterial in eine Form eingelegt wird und
- der Kern mit einer Funktionsschicht aus einem thermoplastischem Polycarbonat ummantelt wird, vorzugsweise mittels Spritzgussverfahren.
17. Herstellungsverfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsschichtmaterial aufgeschmolzen wird, z.B. bei einer Temperatur von 260°C bis 340°C, bevorzugt bei einer Temperatur von 280°C bis 320°C.
18. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsschichtmaterial mit einem spezifischen Spritzdruck von 800 bar bis 1400 bar in die Form gespritzt wird.
19. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Form auf 80°C bis 130°C temperiert ist, bevor das geschmolzene Funktionsschichtmaterial eingespritzt wird.
20. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsschichtmaterial vor dem Aufschmelzen bei 100°C bis 130° vorgetrocknet wird.
21. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Form mit Stützstrukturen ausgerüstet ist, mittels welcher der Kunstofffaserverbundkern (351) innerhalb der Form von den Formflächen beabstandet gestützt und/ oder ortsfest positioniert ist.
22. Herstellungsverfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunstofffaserverbundkern mit einem Abriebschutz besetzt ist, welcher zum einen in der Form als eine weitere Stützstruktur für den Kunstofffaserverbundkern dient und zum andern zusammen mit dem Kunstofffaserverbundkern mit dem aufgeschmolzenem Polymermaterial im Wesentlichen umgeben wird und dadurch in den Hufbeschlag integriert wird.
23. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass
- nach dem Ummanteln bzw. nach dem Umspritzen des Kerns der Hufbeschlag zum Aushärten abgekühlt wird und
- nach dem Aushärten die Krümmung des Hufbeschlags bei gegenüber Raumtemperatur erhöhter Temperatur, z.B. im Bereich von 120 °C bis 160 °C oder bevorzugt im Bereich von 130 °C bis 150 °C, durch mechanisches Verformen, wie z.B. durch Drücken oder Ziehen, an eine vorgegebene Passform angepasst wird.
24. Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Hufbeschlags nach einem der Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass der Hufbeschlag mittels Spritz- guss geformt wird.
25. Herstellungsverfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das faserverstärkte thermoplastische Polymermaterial aufgeschmolzen wird, z.B. bei einer Temperatur von 260°C bis 340°C, bevorzugt bei einer Temperatur von 280°C bis 320°C.
26. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass das faserverstärkte thermoplastische Polymermaterial mit einem spezifischen Spritzdruck von 800 bar bis 1400 bar in die Form gespritzt wird.
27. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Form auf 80°C bis 130°C temperiert ist, bevor das geschmolzene faserverstärkte thermoplastische Polymermaterial eingespritzt wird.
28. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das faserverstärkte thermoplastische Polymermaterial vor dem Aufschmelzen bei 100°C bis 130° vorgetrocknet wird.
29. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 16-28, dadurch gekennzeichnet, dass der Hufbeschlag bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise im Bereich von 120 °C bis 160 °C, weiter bevorzugt im Bereich von 130 °C bis 150 °C, durch mechanisches Verformen, wie z.B. durch Drücken oder Ziehen, an die Hufform eines zu beschlagenden Pferdehufes angepasst wird.
30. Verfahren zum Beschlagen eines Pferdehufes mit einem Hufbeschlag nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, dass der Hufbeschlag bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise im Bereich von 120 °C bis 160 °C, weiter bevorzugt im Bereich von 130 °C bis 150 °C, durch mechanisches Verformen, wie z.B. durch Drücken oder Ziehen, an die Hufform eines zu beschlagenden Pferdehufes angepasst wird.
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