DE8410891U1 - Durch Aufeinanderstecken verlängerbares Stützprofil - Google Patents

Description

Benno Danecker, Grafing 11, 8201 Haifing

355 P 1

Durch Aufeinanderstecken verlängerbares Stützprofil

Die Erfindung betrifft eine durch Aufeinanderstecken verlängerbare Stützstange nach dem Oberbegriff des Anspruches 1*

Derartige Stützstangen können für die unterschiedlichsten Einsatzbereiche verwandt werden, angefangen beispielsweise von ineinander steckbaren Röhren für Zeltkontruktionen von Campingzelten bis Größraumzelten, gerüstartiger Aufbauten etc. Derartige vorbekannte Stützprofil« bzw. Stötzsstaagen bestehen dabei in der Regel aus einem Hohlrohr mit einem am oberen Stirnende hinausragenden und dort verankerten Verlängerungszapfen, über den die nächste Stützstange mit ihrem unteren Stirnende aufgesteckt werden kann, bis zwei

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*neinandergesteckte Stützstangen stirnseitig aufeinander ruhen.

Die Belastbarkeit derartiger Stützhangen hängt abgesehen von der Geometrie wie Durchmesser und Wandstärke vor al·

β lern vom verwandten Material ab. Um sicherzustellen, daß diese Stützprofile auch hohen Belastungen von mehreren kN standhalten, müssen diese in der Regel aus Metall gefertigt werden. Dies ist aber auch aufwendig, teuer und bedingt naturgegebenermaßen ein enorm hohes Gewicht dieser Sttttzprofile.

Bs ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, derartige Stützstangen für große Belastungen aus glasfaserverstärktem Kunststoff, insbesondere Polyesterharz herzustellen.

Dazu werden als Verstärkungselemente in Axialriohtung durchlaufende Spinnfäden oder sog. Glasfaser rovings eingesetzt. Obgleich sich dadurch in gewissen Grenzen eine noch relativ günstige Axialstabilität erzielen lädt, ist demgegenüber die Radialstabilität nur so gering, daß diese Stützstangen für größere Belastungen nicht einsetzbar -sind.

Von daher ist man dazu übergegangen, Stützprofile mittels eines Glasfasergewebes zu verstärken. Durch den linsatz eines Glasfasergewebes halten die so hergestellten Strangprofile deutlich erhöhten Druckbelastungen nicht nur in Axialrichtung, sondern auch aufgrund der Querverstärkungen in RadialriGhtung stäfld. Das Herstellungsverfahren dieser Stützpröfile ist aber sehr aufwendig und teuer, da derartige Stützrohre nur durch Einwickeln des Glasfasergewebes hergestellt werden können.

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Bine weitere Verteuerung wird auch durch die Notwendigkeit des Glasfasergewebes selbst bewirkt.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, S die Nachteile nach dem Stand der Technik au überwinden und ein durch Aufeinanderstecken verlängerbares leiehtgewiohtiges stützprofil mittel» Strangziehens au schaffen, das bei gegebenem Durchmesser und gegebener Wandstärke gegenüber dem Stand der Technik deutlich erhöhten Belastungen standhält und dabei einfach und billig zu produzieren ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäö entsprechend den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die vorliegende Erfindung wird erstmals ein mittels Strangziehens hergestelltes Kunststoff-Stützprofil geschaffen, das verglichen mit einem mittels Glasfasergewebe gewickelten Rohres zumindest gleich hohen wenn nicht sogar noch höheren Belastungen standhält. Dies kann als ausgesprochen überraschend bezeichnet werden, da bei stranggezogenem Stützprofil bisher derart hohe Belastungen nicht möglich waren. Bei einem Rohr beispielsweise mit ca. 3 cm Durchmesser und einer Dicke von beispielsweise 3 bis 4 mm, können Biegebelastungen bis weit über 7 kN, ja sogar über 10 kN auf das Profil einwirken, ohne daß dieses bricht oder aufspleißt.

Erfindungsgemäß wird dies vor allem dadurch realisiert, daß anstelle des ansonsten notwendigen Glasfasergewebes

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neben den Verstärkungselementen in Form von axial verlaufenden Glasfaser-Spinnfäden oder den sog. Glasfaserrowings zusätzlich noch eine Verstärkung mittels an sich bekannter Glasfasermatten vorgenommen wird, und schließlich noch die jeweiligen Stirnseiten des Hohlprofiles bzw. die äußere Stirnseite- des Verlängerungszapfens ebenfalls noch mit einer Radialversteifung in Form von stirnseitig aufsetzbaren Schutzkappenringen verwandt werden.

Gegenüber dem nach dem Stand der Technik erwähnten und unter Verwendung eines Glasfasergewebes gewickelten Rohr ist das erfiindungsgemäße Stützprofil ferne- noch sehr viel einfacher und vor allem billiger herzustellen.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist

dabei vorgesehen, daß der stirnseitige Schutzkappenring einei an der Außenseite des Hohlprofils anliegenden Außenflansch aufweist. 13eim Ineinanderstecken zweier Stützprofile wird dadurch verhindert, daß beim Verkanten und den damit in Verbindung; auftretenden Hebelkräften ein Ausbrechen und Aufspleißen der Frofilwandung unterbunden wird.

In einer besonders bevorzugten Aueführungsform der Ansprüche 3 bis 7 wird nicht nur die Stabilität des Stützprofiles insgesamt weiter verbessert, sondern es ergeben sich auch weitere Vorteile im Hinblick auf eine vereinfachte Herstellung. Durch den die Stirnseite des Stützprofilee beidseitig umgreifenden Stützring mit dem inneren konisch sich erweiternden Innenflansch ergibt sich eine leichte sichere Verankerung des Verlängerungszapfens im Hohlprofil dadurch, daß der Verlfingerungezapfen zunächst nur stirnseitig in das

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Stützprofil eingesetzt und beispielsweise mit einem Hammer kurz festgescblagen wird. Dadurch wird die im Querschnitt U-förmige Stützkappe in Axialrichtung in das Stützprofil völlig eingschoben, wobei der Innenflansch nunmehr radial auf den Verlängerungszapfen vorgespannt gehalten wird. Ein nach dem Stand der Technik aufwendiges Klebeverfahren zur Verankerung des Verlangerungszapfens im Stützprofil wird hierdurch vermieden. Darüber hinaus wird hierdurch der wesentliche Vorteil erzielt, daß beispielsweise bei einem auf einem Teillängenabschnitt beschädigten Stützprofil dieses leicht durch Absägen gekürzt werden kann, um danach den Verlängerungszapfen mit einer neuen Schutzkappe wieder fest am Stützprofil zu verankern. Ein exaktes vollflächiges Verkleben nach dem Stand der Technik könnte ohne geeignete

Hilfsmittel praktisch nicht vorgenommen werden, so daß ein

einmal beschädigtes Stützprofil nicht repariert werden könnte.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 8 ist eine Radialversteifung auch am stirnseitigen Ende des Verlängerungszapfens in Form einer mit einem Innenflansch versehenen Schutzkappenring vorgesehen. Beim verkantenden Ineinanderstecken zweier Stützprofile wird auch hierdurch einem Aufspleißen und Aufreißen des Verlängerungszapfens entgegengewirkt.

Auch am gegenüberliegenden, in das Stützprofil eingeschobenen Stirnende könnte grundsätzlich noch eine weitere Schutzkappe als Radialversteifung ebenfalls mit innenliegendem Flansch vorgesehen sein, was an dieser Stelle aber grundsätzlich nicht so notwendig ist.

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Damit die erfindungsgemäßen Stützprofilen den erwähnten hohen Beanspruchungen und Biegemomenten standhalten, genügt es vom Grundsatz her, wenn beispielsweise die Radialversteifungen in Form der Schutzkappen aus Metall, vorzugs-S weise chromatiertem Metall mit einer Wandstärke von beispielsweise 1 mm verwandt werden.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus dem anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel.

Dabei zeigen im einzelnen:

Figur 1 : eine schematische vergrößerte Detaildarstellang der Innenstruktur des Stützprofiles;

Figur 2 : eine Darstellung des erfindungsgemäßen Stützprofiles teilweise im Axialschnitt;

Figur 3 : einen Schutzkappenring im Querschnitt für das

den Verlängerungsstutzen aufnehmende Stirnende des Stützprofiles.

Zunächst wird auf Figur Bezug genommen, in der ein Ausschnitt eines Stütz' bzw. Hohlprofilee 1 aus glasfaserverstärktem Polyesterharz gezeigt ist. Dieses Stützprofil 1 wird in an sich bekannter Weise mittels Strangziehens hergestellt. Dazu sind in einem Stapelgerüst eine Vielzahl von Spulen über- und nebeneinander angeordnet, von denen Olasfaserfäden abgezogen werden, die zunächst durch eine Vortrocknungseinheit und dann durch eine Harzwanne zum Tränken der Glasfaeerstrftnge im IPolyeiterharz geführt werden. Vor der Formgebungsdüse, die der Harzwanne nachgeordnet ist,

f wird zusätzlich noch eine Glasfasermatte zugeführt. Die Glas-

/ fasermatte besteht ja bekanntermaßen aus einer Vielzahl sta-

{ tistisch kreuz und quer liegender Glasfaserabschnitte, die

" durch einen Binder zusammengehalten werden. Durch den

: 5 Kontakt mit dem Polyesterharz wird der Binder gelöst, so

< daß im weiteren Herstellungsprozeß die Glasfaserabschnitte

der Glasfasermatte statistisch in beliebigen Richtungen ver-

js. teilt zu liegen kommen. Der Harzwanne mit der For/vgebungs-

düse ist dann noc* ein Härteofen, eine Kühlstrecke und eine Abzugsvorrichtung mit einer Trenneinrichtung nachgeordnet, um dann die erhärteten Stützprofile in einer gewünschten Länge abzuschneiden.

Der in Figur 1 schematisch gezeigte Ausschnitt des Stützprofiles 1 läßt dabei in einer Detailschnittdarstellung die Vielzahl sich in Axialrichtung durchgängig erstreckenden Glasfasern 3 erkennen, die von den eingangs erwähnten Spulen abgezogen werden. Dabei können bis zu mehreren Tausend in Axialrichtung angeordnete Glasfasern verwandt werden. Die ferner erwfihnten Glasfaserabschnitte, die über die Glasfasermatte zugeführt werden, sind in Figur 1 mit der Bezugsziffer 5 benannt. Diese Glasfaserabschnitte sind in bflliebigen Richtungen statistisch verteilt ausgerichtet, wodurch eine hohe Steifigkeit und Biegefestigkeit nicht nur in Axial" richtung, sondern vor allem auch in Radialrichtung eichergestellt wird.

Machfolgend wird auf Figur 2 Bezug genommen, in der das erfindungsgemäße Stützprofil 1 in teilweiser Axialschnittdarstellung gezeigt ist.

Wie daraus zu ersehen let, let neben dem Stützprofil 1 toraer

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nooh an dessen oberen Stirnende 7 ein Verlängerungszapfen 9 verankert, auf den ein nächstes Stützprofil mit seinem unteren Stirnende 11 soweit aufgesteckt werden kann, bis dessen unteres Stirnende auf dem oberen Stirnende 7 β eines nächsten Stützprofiles 1 zu liegen kommt.

Um die Stabilität insgesamt zu erhöhen, ist am unteren Stirnende 11 eine zusätzliche Radial versteifung in Form eines Schutz!* kappenringes 13 mit einem stirnseitig anliegenden Ringabschnitt 13a und einem Außenflansch 13b aufgesteckt.

Am gegenüberliegenden oberen Stirnende 7 ist ebenfalls eine Radial versteifung in Form eines Schutzkappenringes 15 aufgesteckt, der im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist und IS dazu neben einem Ringsteg ISa einen an der Wandung 17 des Stützprofiles 1 innen und außen anliegenden innenflansoh ISb und einen Außenflansch ISc umfaßt (Figur 3).

Ferner ist noch am freien Ende des Verlängerungszapfens 9 ebenfalls noch eine Radialverstärkung in Form eines weiteren Schutzkappenringes Id aufgesteckt, der neben einem umlaufenden Stirnabschnitt 19a lediglich einen ins Innere des Verlängerungszapfens 9 eingesteckten Innenflansch 19b umfaßt.
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Nachfolgend wird auf die Verankerung des Verlängerungszapfens 9 int Stützprofil 1 und Me spezifische Ausgestaltung des U-förmigen Stützkappenringes 15 eingegangen.

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Wie aus Figur 3 zu ersehen ist, ist die Wandstärke des Außenflansches 15c des Schutzkappenringes 15 größer als die Dicke des zugehörigen Innenflansches ISb. Der Innendurchmesser zwischen der Innenseite des Innenflansches 15b ent- spricht dabei im wesentlichen dem Außendurchmesser des einzusteckenden Verlfingerungszapfens 9. Die außenliegende Breite der Aufsteoköffnung 21 des im Querschnitt Unförmigen Stützkappenringes IS entspricht ferner der Dicke der Wandung 17 des Stützprofiles 1, läuft aber zu deren hinterem Snde auf den Ringsteg ISa konisch erweitert zu, so daß der lichte Abstand zwischen Innenflansch ISb und Außenflansch ISc zum hinteren Ringsteg ISa bis unter die Wandstärke des Stützprofiles 1 abnimmt. Zum Verankern des Verlängerungszapfens 9 wird zunächst der erwähnte Stützkappenring 13 zunächst leicht auf das obere Stirnende 7 aufgesetzt und der Verlängerungszapfen 9 in das Stützprofil 1 eingeschoben. (Möglich ist auch bei schon eingeschobenem Verlängerungszapfen des Stützkappenringes 13 von oben her stirnseitig auf das Stützprofil 1 aufzusetzen.) Danach wird durch einen kurzen stirnseitigen Schlag auf den Verlängerungszapfen 9 über die Reibschlufiwirkung der Stützkappenring 15 bis auf Anschlag auf das obere Stirnende 7 des Stützprofiles 11 aufgesetzt, wobei der Innenflansch 15b aufgrund der geringeren Materialstärke unter Abnahme des Innenabstandes 23 bis unter die Wandstärke des Stützprofiles 1 nach innen radial auf den Verlängerungszapfen 9 abgebogen und vorgepreßt gehalten wird. Diese Verbindung ist so fest, daß ein axiales Versehieben des Verlärtgerutrgszapfens 9 nicht möglich ist.

Nachfolgend soll noch auf die Wirkung der Radialverstärkungen in Form der Stützkappenringe beim Zusammenstecken zweier Stfitzprofile 1 eingegangen werden.

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Verständlidherweise können mit die größten Beanspruchungen dann auftreten, wenn zwei Stützprofile 1 beim anfänglichen Aufeinanderstecken bereite verkantet werden. Aufgrund dier dann auftretenden Hebelwirkungen wird das freie Zapfenende des Verlängerungfizapfene 9 in Richtung auf die Symmetrieachse 25 zu beansprucht, während das aufgesetzte untere Ende 11 eines nächsten Stützprofiles 1 in Radialrichtung nach außen beansprucht wird. Gerade aber diese in umgekehrten Richtungen auftretenden Kräfte werden folgerichtig durch den oberen Schutzkappenring 19 mit einem Innenflansch 19b bzw. durch den unteren Schutzkappenring 13 mit einem Außenflansch ISc optimal abgestützt. Bin Aufbrechen oder gar Aufspleißen kann dabei bis zu Belastungen weit über 10 kN selbst schon bei einem strangezogenen Profil von ca.

30 mm Durchmesser mit einer Wandstärke von 3 bis 4 mm sicher vermieden werden.

Auch durch den Schutzkappenring 15 an dem den Verlange" rungszapfen 9 aufnehmenden Stirnende 7 wird beim Verkanten während des Sinsteckens zweier Stützprofile Kräfte in Radialrichtung nach außen wirksam, die durch diesen Schutzkappenring 15 ebenfalls optimal, insbesondere über seinen Außenflansch 15c abgestützt werden. Durch den zusätzlichen Innenflansch 15b werden diese Kräfte nicht nur noch weiterhin abgestützt und aufgenommen, sondern auch die erwähnten Vorteile beim Verankern des Verlängerungszapfens 9 im Stützprofil 1 erzielt«

Wie in Figur 2 nur strichliert gezeigt ist, könnte ein weiterer Schutzring 2? auch noch am eingesteckten Stirnende des Verlängerungszapfens 9 mit Innenflansch 27a vorgesehen sein, der aber an dieser Stelle nicht so notwendig ist.

Absohließend soll nodhmale darauf hingewiesen werden, daß die höeh§ten ßiegebeanepruohungen dann erhielt werden können, wenn der unteren Sohutsskappenring 18 einen Auflenflansch 13b, der obere Sohtttsk&ppenring 16 ebenlalle zumindest einen Aufienflansoh ISo und der Sohutzkappenrlng IB
am Verl&ngöfungsaapfen 0 einen Innenflanseh 19b aufweist.

Claims (10)

Benno Danecker, Grafing 11, 8201 Haifing 355 P 1 Durch Aufeinanderstecken verlängerbaies Stützprofil Ansprüche; 10

1. Durch Aufeinanderstecken verlängerbares Stützprofil aus stranggezogenem und mit Glasfaserrovings in Axialrichtung verstärktem Kunststoff, insbesondere für hohe Belastungen, der aus einem Hohlprofil mit einem an einer Stirnseite herausragenden Verlängerungszapfen besteht, wobei der Verlängerungszapfen, dessen Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des Stützprofiles entspricht, in einem Teillängsbereich des .Hohlprofiles in dieses eingesteckt und gegen Axialverschieben gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützprofil (1) aus einem auch in Radialdichtung querverstärktem stranggezogenem Kunststoff, vorzugsweise Polyesterharz besteht und dazu statistisch verteilte Glasfaser abschnitte (S) enthält, und daß ale weitere Radial·-

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verstärkung an den beiden Stirnseiten (7, 11) des Stützprofiles (1) jeweils ein Schutzkappenring (13, 15) mit einem

ι an der Wandung des Stützprofiles (1) anliegenden Flanschab-

♦; schnitt (13b; 15b, 15c) aufgesetzt ist.

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2. Stützprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

t daß an den Stirnseiten (7, 11) des Stützprofiles (1) jeweils

_s ein Schutzkappenring (13, 15) mit umlaufenden an der Außenseite des Stützprofiles (1) anliegendem Außenfl&'sch (13b, 15c) aufgesetzt is*·.

3. Stützprofil nach Anspruch 1 ader 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkappenring (15) an dem den Verlängerungszapfen (9) aufnehmenden Stirnende (7) im Querschnitt U-förmig mit einem Außen- und Innenflansch (15c, 15b) ver-Ii sehen ist.

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4. Stützprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

_f gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Außenflansches des

* 20 U-förmigen Schutzkappenringes (15) größer ist als die Wanü-

<s- stärke des zugehörigen Innenflansches (15b).

5. Stützprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Innenabstand (23) zwischen Innen- und Außenflansch (15b, 15c) des im Querschnitt U-förmigen Schutzkappenringes (15) im Bereich der Aufstecköffnung (21) der Wandstärke des Stützprnfiles (1) entspricht, und daß dieser Innenabstand (23) nach innen auf den zwischen den Innen- und Außenflansch (15b, 15c) ausgebildeten Ringsteges (15a) zu abnimmt.

6. Stützprofil nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Außenflansohes (15g) über die gesamte Höhe konzentrisch an der Außenwand des Stützprofilee (1) anliegt und die dem Auflenflansch (ISe) zugewandt liegende Seite des Innenflanschee (15b) von der Aufsteoköffnung (21) zum rückwärtigen Ringsteg (ISa) konisch breiter wird.

7. Stützprofil naoh einem der Ansprüche 1 bis 6« dadurch gekennzeichnet, daß bei voll aufgestecktem Schutzkappenring (16) der hier eingeführte Verlängerungszapfen (8) durch den radial auf den Verlängerungezapfen (9) zu vorgespannt gehaltenen Innenflansch (ISb) des Schutzkappenringes (IS) gegenüber dem Stützprofil (1) axial unversehieblich gehalten wird.

8. Stützprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine weitere Radial versteifung am Verlängerungszapfen (9) in Form eines weiteren Schutzkappenringes (19) mit innenliegendem Innenflansch (19b) vorgesehen ist.

9. Stützprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auch an dem in das Stützprofil (1) eingesteckten Stirnende des Verlängerungszapfens (9) eine weitere Radial versteifung in Form eines Schutzkappenringes (2?) mit Innenflansch (27a) aufgesetzt ist.

10. Stützprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialversteifungen in Form von Schutzkappenringen (13, 15, 19, 27) aus Metall, vorzugsweise chromatiertem Matell bestehen.