УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛЫХ ПЛАСТМАССОВЫХ ОКОННЫХ, ДВЕРНЫХ ИЛИ ПОДОБНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ РАМНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Российский патент 2008 года по МПК E06B3/22 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в конструкциях окон, дверей, теплиц, оранжерей, витрин, зимних садов, разделительных перегородок и т.п., выполненных из полых пластмассовых ограждающих рамных элементов (ОРЭ) с усилителями из композиционных материалов.

Известно, что из-за недостаточной прочности и жесткости пластмассовые, например поливинилхлоридные, ОРЭ снабжают вставляемыми внутрь специальными упрочняющими элементами - усилителями, выполняемыми в виде профиля из высокопрочных композиционных материалов или металлов.

Широко применяемые металлические усилители (RU 2216631 С1, МПК 7 Е06В 3/22, опубл. 20.11.2003, бюл. №32; RU 2247208 C2, МПК 7 Е06В 3/22, опубл. 27.02.2005) разрушаются вследствие коррозии под действием конденсата, скапливающегося в пластмассовых элементах, нарушают целостность стенок пластмассовых элементов из-за большего по сравнению с пластмассой коэффициента линейного расширения. Ввиду высокой теплопроводности металла, по сравнению с пластмассой, металлические усилители являются проводниками холода в рамных конструкциях, что значительно снижает эффективность конструкций в целом, особенно для районов с низкими зимними температурами.

Конкуренцию металлическим усилителям составляют усилители из композиционных материалов. Они устойчивы к действию агрессивных сред, воды, к температурным колебаниям, их теплопроводность гораздо ниже металлических, а использование пултрузионного производства позволяет получать непрерывные профили различной конфигурации.

В настоящее время в разработках усилителей из композиционных материалов, выполняемых в виде пултрузионных профилей, появилась необходимость универсализации конструкций и оптимизации их параметров.

Известные на данный момент усилители из композиционных материалов, как правило, рассчитаны на более или менее частные условия работы, что и находит отражение в их конструкциях.

Стремление создавать тонкостенные конструкции усилителей с развитой поверхностью без учета оптимального соотношения параметров по жесткости и прочности в разных частях профиля приводит к излишней жесткости при недостаточной прочности в одной части профиля и к излишней прочности при недостаточной жесткости в другой. Надежность подобных конструкций усилителей сомнительна.

К таким усилителям относится известный усилитель в виде профиля, полученного способом термопротяжки через фильерное устройство, выполненный из стеклопластика (композиционного материала на основе стеклянных волокон, скрепленных полимерным связующим) (RU 2164993 С2, МПК 7 Е06В 3/20, опубл. 10.04.2001).

Прочность и жесткость профиля известного усилителя не оптимизированы и, следовательно, могут быть занижены в наиболее нагруженных частях профиля, что крайне нежелательно. Форма профиля также произвольна, а выбор армирующих волокон ограничен стеклянными волокнами, что не всегда эффективно.

Известен усилитель для полых пластмассовых оконных ОРЭ, выполненный также из стеклопластика в виде пултрузионного профиля, состоящего из несущей части, имеющей, при необходимости, высокопрочную металлическую вставку, и установочной части с местными выступами и, при необходимости, с периферийным слоем из системы переплетающихся и/или пересекающихся нитей, в частности из ткани (ЕР 1043472 B1, МПК 7 Е06В 3/22, опубл. 13.10.2004).

Конструкция известного усилителя создана без учета соотношения между жесткостью и прочностью несущей части и жесткостью и прочностью установочной части, форма ограничена одним вариантом, а структура композиционного материала не уточнена. Все это говорит о недостаточной надежности усилителя.

Усилитель по патенту ЕР 1043472 является наиболее близким аналогом и выбран в качестве прототипа.

Техническая задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в создании такой конструкции усилителя из композиционного материала на основе искусственного волокна и полимерного связующего, жесткость и прочность более нагруженной части которой были бы соотнесены с жесткостью и прочностью менее нагруженной части и тем самым оптимизированы для любой (из предложенных) конфигураций профиля за счет выбора соответствующей структуры композиционного материала.

Техническим результатом, который должен быть получен при использовании изобретения, является повышение эксплуатационной надежности усилителя.

Для решения поставленной задачи и достижения технического результата в усилителе для полых пластмассовых ограждающих рамных элементов, выполненном из композиционного материала на основе искусственного армирующего волокна и полимерного связующего в виде пултрузионного профиля, состоящего из, по меньшей мере, одной несущей части, имеющей, при необходимости, высокопрочную вставку, и, по меньшей мере, одной установочной части с, при необходимости, по меньшей мере, одним выступом и, при необходимости, поверхностным слоем из системы переплетающихся и/или пересекающихся нитей, согласно изобретению форма пултрузионного профиля ограничена, по меньшей мере, одной, замкнутой в поперечном направлении, формообразующей поверхностью с получением профиля с открытым, закрытым или комбинированным из указанных двух поперечным сечением, структура композиционного материала пултрузионного профиля, выполненная на основе армирующего волокна диаметром от 5 до 30 мкм при его объемном содержании в композиционном материале от 50 до 92%, выбрана с учетом обеспечения отношения жесткости и прочности всех несущих частей к аналогичным параметрам всех установочных частей, составляющего от 1:1 до 30:1, по меньшей мере, одним выступом и поверхностным слоем из системы переплетающихся и/или пересекающихся нитей снабжена, при необходимости, и, по меньшей мере, одна несущая часть, причем длина поверхностного слоя в поперечном направлении, по меньшей мере, одной установочной и/или, по меньшей мере, одной несущей частей профиля составляет от 0,1 до 3,0 длины периметра указанного профиля, при этом в частных случаях выполнения изобретения в качестве искусственного волокна использовано стеклянное, базальтовое, углеродное или полимерное волокно или их комбинация, а в качестве полимерного связующего использовано связующее на основе полимерных смол, преимущественно эпоксидной, полиэфирной, винилэфирной, фенольной, полиуретановой или их комбинации; в несущей и установочной частях его профиля использованы одинаковые или различные схемы армирования из одинаковых или различных по диаметру и прочности искусственных волокон; пултрузионный профиль выполнен из композиционного материала на основе продольно ориентированных и перекрещивающихся и/или переплетающихся искусственных армирующих волокон, чередующихся по его толщине; отношение диаметра переплетающихся и пересекающихся волокон к диаметру продольно ориентированных волокон составляет от 0,1:1 до 2:1; в качестве продольно ориентированных волокон использована комбинация из стеклянных и/или базальтовых и угольных волокон в виде жгутов или ровингов при объемной доле угольных волокон до 30%; поперечное сечение профиля выполнено прямоугольным, треугольным, трапецеидальным, кольцевым, в виде сектора кольца или их комбинации; поперечное сечение профиля выбрано из форм, представленных на фиг.2; несущие части расположены на противоположных сторонах его профиля; несущие части профиля расположены рядом и соединены узлом соединения; толщина узла соединения двух несущих частей меньше толщины несущей части; узел соединения выполнен скругленным с разными радиусами на внешней и внутренней его сторонах; несущие и/или установочные части профиля выполнены с плавными переходами друг в друга; поверхность профиля выполнена с распределенными по ней выемками или несквозными пазами; стенки профиля выполнены с отверстиями и/или сквозными пазами; высокопрочная вставка несущей части выполнена из металлической ленты, набора проволоки и/или струн или их комбинации; высокопрочная вставка выполнена в виде набора базальтовых и/или углеродных, и/или полимерных волокон; в полости профиля установлен ответный ей жесткий вкладыш из прессованного стеклопластика, дерева, вспененного заполнителя типа пенополиуретана, пенополистирола, пенополиэтилена или минеральной базальтовой или стеклянной ваты; выступы на несущей и/или установочной части выполнены одинакового или различного сечения; ширина у основания, по меньшей мере, одного выступа лежит в пределах от 0,05 до 1,0 ширины несущей или установочной части; отношение высоты выступа к толщине стенки соответствующей части профиля составляет от 0,2 до 4,0; на наружной стороне, по меньшей мере, одной (любой) части профиля выполнен, по меньшей мере, один продольный выступ; выступы дополнительно армированы угольными или базальтовыми волокнами или стальной проволокой; в качестве системы из переплетающихся и/или пересекающихся волокон поверхностного слоя использован мат, лента, текстильная плетеная, нитепрошивная или мультиаксиальная ткань или семейство отдельных волокон, пропитанные связующим композиционного материала; поверхностный слой выполнен из отдельных лент, расположенных в поперечном направлении с зазором или с нахлестом или встык по боковым кромкам; две или более ленты расположены с зазором, разнесенным по периметру профиля; поверхностный слой выполнен из мультиаксиальной ткани, выполненной из двух, трех или более семейств, расположенных под углами [0°/90°] или [±45°], или [0°/±45°], или [0°/±45°/90°] к оси профиля; поверхностный слой выполнен из семейств волокон, расположенных под углом, выбранным из диапазона 30-90°, друг к другу; поверхностный слой выполнен из семейств волокон в виде нитей и/или жгутов, и/или ровингов; поверхностный слой выполнен из семейств волнообразных волокон; полимерное связующее содержит до 40% (объемн.) наполнителя, в качестве которого использованы мел, доломит, микрокальцит, тальк, каолин или их комбинация; полимерное связующее содержит до 40% (объемн.) антипиреновых добавок; профиль имеет наружное и/или внутреннее защитное покрытие.

Отличительными от прототипа признаками заявленного усилителя из композиционного материала являются

а) признаки, обеспечивающие получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны:

- ограничение формы пултрузионного профиля, по меньшей мере, одной, замкнутой в поперечном направлении, формообразующей поверхностью с получением профиля с открытым, закрытым или комбинированным из указанных двух поперечным сечением,

- выбор структуры композиционного материала пултрузионного профиля с учетом обеспечения отношения жесткости и прочности всех его несущих частей к аналогичным параметрам всех его установочных частей, составляющего от 1:1 до 30:1,

- выполнение структуры композиционного материала пултрузионного профиля на основе армирующего волокна диаметром от 5 до 30 мкм при его объемном содержании в композиционном материале от 50 до 92%,

- снабжение, при необходимости, по меньшей мере, одним выступом, кроме установочной, по меньшей мере, одной несущей части профиля,

- при необходимости, снабжение поверхностным слоем из системы переплетающихся и/или пересекающихся нитей, кроме установочной, по меньшей мере, одной несущей части,

- длина поверхностного слоя в поперечном направлении, по меньшей мере, одной установочной и/или, по меньшей мере, одной несущей частей профиля, составляющая от 0,1 до 3,0 длины периметра указанного профиля;

б) признаки, характеризующие изобретение в частных случаях:

- использование в качестве искусственного волокна стеклянного, базальтового, углеродного или полимерного волокна или их комбинации, а в качестве полимерного связующего связующего на основе полимерных смол, преимущественно эпоксидной, полиэфирной, винилэфирной, фенольной, полиуретановой или их комбинации,

- использование в несущей и установочной частях его профиля одинаковых или различных схем армирования из одинаковых или различных по диаметру и прочности искусственных волокон,

- выполнение пултрузионного профиля из композиционного материала на основе продольно ориентированных и перекрещивающихся и/или переплетающихся искусственных армирующих волокон, чередующихся по толщине,

- отношение диаметра переплетающихся и пересекающихся волокон к диаметру продольно ориентированных волокон, составляющее от 0,1:1 до 2:1,

- использование в качестве продольно ориентированных волокон комбинации из стеклянных и/или базальтовых и угольных волокон в виде жгутов или ровингов при объемной доле угольных волокон до 30%,

- выполнение поперечного сечения профиля прямоугольным, треугольным, трапецеидальным, кольцевым, в виде сектора кольца или их комбинации,

- выбор поперечного сечения профиля из форм, представленных на фиг.2,

- расположение несущих частей на противоположных сторонах профиля, расположение несущих частей профиля рядом и соединение их узлом соединения,

- толщина узла соединения двух несущих частей, которая меньше толщины несущей части,

- выполнение узла соединения скругленным, с разными радиусами на внешней и внутренней его сторонах,

- выполнение несущих и/или установочных частей профиля с плавными переходами друг в друга,

- выполнение поверхности профиля с распределенными по ней выемками или несквозными пазами,

- выполнение стенок профиля с отверстиями и/или сквозными пазами,

- выполнение высокопрочной вставки несущей части из металлической ленты, набора проволоки и/или струн или их комбинации,

- выполнение высокопрочной вставки в виде набора базальтовых и/или углеродных и/или полимерных волокон,

- установка в полости профиля ответного ей жесткого вкладыша из прессованного стеклопластика, дерева, вспененного заполнителя типа пенополиуретана, пенополистирола, пенополиэтилена или минеральной базальтовой или стеклянной ваты,

- выполнение выступов на несущей и/или установочной части одинакового или различного сечения,

- ширина у основания, по меньшей мере, одного выступа, лежащая в пределах от 0,05 до 1,0 ширины несущей или установочной части,

- отношение высоты выступа к толщине стенки соответствующей части профиля, составляющее от 0,2 до 4,0,

- выполнение на наружной стороне, по меньшей мере, одной (любой) части профиля, по меньшей мере, одного продольного выступа,

- дополнительное армирование выступов угольными или базальтовыми волокнами или стальной проволокой,

- использование в качестве системы из переплетающихся и/или пересекающихся волокон поверхностного слоя мата, ленты, текстильной плетеной, нитепрошивной или мультиаксиальной ткани или семейства отдельных волокон, пропитанных связующим композиционного материала,

- выполнение поверхностного слоя из отдельных лент, расположенных в поперечном направлении с зазором или с нахлестом или встык по боковым кромкам,

- расположение двух или более лент с зазором, разнесенным по периметру профиля,

- выполнение поверхностного слоя из мультиаксиальной ткани, выполненной из двух, трех или более семейств волокон, расположенных под углами [0°/90°] или [±45°], или [0°/±45°], или [0°/±45°/90°] к оси профиля,

- выполнение поверхностного слоя из семейств волокон, расположенных под углом, выбранным из диапазона 30-90°, друг к другу,

- выполнение поверхностного слоя из семейств волокон в виде нитей и/или жгутов, и/или ровингов,

- выполнение поверхностного слоя из семейств волнообразных волокон,

- содержание в полимерном связующем до 40% (объемн.) наполнителя, в качестве которого использованы мел, доломит, микрокальцит, тальк, каолин или их комбинация,

- содержание в полимерном связующем до 40% (объемн.) антипиреновых добавок,

- наличие у профиля наружного и/или внутреннего защитного покрытия.

Указанные отличительные признаки, каждый в отдельности и все вместе, направлены на достижение заявленного результата и являются существенными. В предшествующем уровне техники представленная в формуле изобретения совокупность известных и отличительных признаков не известна и, следовательно, изобретение соответствует критерию «новизна».

Заявленный усилитель обладает рядом преимуществ перед усилителем по прототипу:

- вариативностью формы,

- устойчивым соотношением между жесткостью и прочностью всех несущих частей профиля и жесткостью и прочностью всех его установочных частей, при этом количество как несущих, так и установочных частей может исчисляться одной частью и более,

- возможностью выбора структуры композиционного материала, обеспечивающей выбранное соотношение,

- возможностью использовать в упомянутой структуре, кроме стеклянного, и другие виды искусственных волокон,

- диапазоном диаметров используемых волокон и их определенным содержанием в композиционном материале,

- возможностью выбора материала поверхностного слоя при дополнительном армировании профиля из числа многочисленных систем переплетающихся и/или пересекающихся нитей,

- возможностью выбора длины поверхностного слоя в поперечном направлении.

Предложенное техническое решение позволяет, с одной стороны, повысить прочность креплений фурнитуры (петель, замков и т.п.), с другой - повысить прочность и жесткость оконных, дверных и других подобных конструкций при силовых воздействиях (транспортировка, монтаж, ветровые нагрузки и т.п.).

Части пултрузионного профиля усилителя, предназначенные для закрепления фурнитуры или испытывающие силовые воздействия, выполнены более прочными и жесткими по сравнению с остальными частями профиля. Это достигается либо регулированием (в сторону увеличения или уменьшения) толщины этих частей, либо введением в них различных армирующих вставок, либо использованием особых сочетаний армирующих материалов в композиционном материале профиля. Таких упрочненных частей в усилителе может быть одна или несколько. В заявленном техническом решении именно такие части именуются несущими.

Установочные части предназначены для надежной фиксации усилителя в полости пластмассового профиля. Несущие и установочные части могут непосредственно переходить друг в друга или могут быть соединены узлами соединения в виде прямо- или криволинейных участков профиля усилителя.

Форма профиля усилителя может быть ограничена одной формообразующей поверхностью с получением профиля с открытым поперечным сечением, двумя формообразующими поверхностями с получением полого профиля с замкнутым поперечным сечением, тремя и более упомянутыми поверхностями с получением профиля, состоящего из комбинации первых двух форм, взятых в необходимом количестве.

Поперечное сечение профиля может быть выполнено прямоугольным, треугольным, трапецеидальным, кольцевым, в виде сектора кольца, комбинированным из перечисленного или выбрано из сечений, представленных на фиг.2.

Экспериментально найденное отношение совокупной жесткости и прочности всех несущих частей профиля к жесткости и прочности всех его установочных частей, составляющее от 1:1 до 30:1, достигается соответствующим выбором структуры композиционного материала, включая все ее составляющие: вид и диаметр армирующего волокна, тип полимерного связующего и, при необходимости, тип наполнителя связующего, объемное содержание волокна и связующего, основную схему армирования и, при необходимости, дополнительное армирование в виде поверхностного слоя из системы переплетающихся и/или пересекающихся нитей (лент, тканей, матов).

Попытка придать несущей части большую жесткость и прочность, чем установочной, предпринята и в прототипе, однако она выражена лишь через увеличение содержания армирующего волокна и никак не оптимизирована.

В предложенном техническом решении изменение содержания волокна является одним из многочисленных путей достижения необходимых величин жесткости и прочности, причем содержание волокна допускается изменять в любую сторону (уменьшения, увеличения или равенства) за счет использования, в частности, разных типов волокон.

Приведенный интервал отношений (от 1:1 до 30:1) означает, что при более легких условиях эксплуатации (окна и двери домов, выходящие на застекленную лоджию, внутренние окна и перегородки магазинов, рамные конструкции теплиц и оранжерей и т.д.) жесткость и прочность всех несущих частей может совпадать с жесткостью и прочностью всех установочных частей, а при более тяжелых условиях (наружные окна и двери промышленных зданий, супермаркетов, гаражей и т.д.) совокупная жесткость и прочность всех несущих частей может до 30 раз превышать совокупную жесткость и прочность всех установочных частей профиля.

Экспериментальным путем был выведен интервал значений для диаметров армирующего волокна от 5 до 30 мкм и его объемного содержания в композиционном материале от 50 до 92%. Приведенный интервал диаметров означает, что волокно диаметром менее 5 мкм и более 30 мкм не пригодно для пултрузионной переработки, а интервал объемного содержания волокна означает, что при содержании волокна ниже 50% и выше 92% материал профиля усилителя будет непрочным (в первом случае из-за недостатка волокна, во втором - из-за недостатка связующего) и усилитель может разрушиться даже при транспортировочных нагрузках.

Заявленный усилитель изготавливают из композиционного материала на основе искусственного армирующего волокна, такого как стеклянное, базальтовое, углеродное или полимерное волокно или их комбинация, и на основе полимерного связующего, такого как связующее на основе полимерных смол, преимущественно эпоксидной, полиэфирной, винилэфирной, фенольной, полиуретановой или их комбинации.

Таким образом, усилитель может быть выполнен из композиционного материала на основе одинаковых или различных искусственных волокон и одного или нескольких полимерных связующих, при этом связующее может содержать минеральные добавки.

Любая несущая и/или установочная части усилителя (выборочно или все вместе) дополнительно могут быть армированы поверхностным слоем (наружным для профиля с открытым поперечным сечением, наружным и/или внутренним для профиля с закрытым поперечным сечением) из системы переплетающихся и/или пересекающихся нитей (мата, ленты, ткани или семейств волокон) с охватом профиля на величину, составляющую от 0,1 до 3,0 длины его периметра. Это означает, что армирование может быть местным или полным, а система может состоять как из отдельных лент, кусков ткани или мата, отдельных семейств волокон, так и из непрерывных ленты, ткани или мата.

На установочной и/или несущей части профиля для местного упрочнения могут быть выполнены местные выступы как изнутри, так и снаружи. По меньшей мере, один наружный выступ выполняют для удобства монтажа и фиксации усилителя в пластмассовом оконном или дверном элементе, имеющем внутренние приливы. Усилитель размещают в указанном элементе выступом его профиля между приливами элемента.

Для повышения прочности и жесткости несущей части может быть использована высокопрочная вставка, выполненная из металлической ленты, набора проволоки и/или струны или их комбинации или из набора базальтовых и/или углеродных, и/или полимерных волокон.

С той же целью в полости (или в полостях) любой части усилителя может быть установлен вкладыш формой, ответной форме полости, выполненный из прессованного стеклопластика, дерева, заполнителя из вспененного материала типа пенополиуретана, пенополистирола, пенополиэтилена, или из минеральной, базальтовой или стеклянной пропитанной смолой ваты.

Все вышеописанное позволяет выбрать надежный и оптимальный вариант усилителя для заданных условий эксплуатации.

Сущность изобретения поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего его, примера реализации и прилагаемыми чертежами.

На фиг.1 представлен заявленный усилитель, общий вид, на фиг.2 показаны варианты форм сечений профиля усилителя.

Усилитель из полиэфирного углебазальтопластика, предназначенный для полого поливинилхлоридного, например, оконного ОРЭ, выполнен в виде пултрузионного профиля 1 (фиг.1), состоящего из двух несущих частей 2 и 3, в одной из которых расположена вставка 4 из металлической ленты, и установочной части 5 с наружным выступом 6. Части 2, 3 и 5 снаружи охвачены поверхностным слоем 7.

Форма профиля 1 ограничена двумя формообразующими поверхностями: наружной 8 и внутренней 9 и образует профиль с открыто-закрытым поперечным сечением.

Несущие части 2 и 3 выполнены более жесткими и прочными, чем установочная 5: соотношение жесткости и прочности частей 2 и 3 к тем же параметрам части 5 составляет 10:1. Прочность и жесткость части 2 увеличены за счет использования разных армирующих материалов (угольного и базальтового волокон), а части 3 - за счет использования металлической вставки 4.

Основу материала профиля 1 составляют прямолинейные равнодлинные угольные 10 и базальтовые 11 волокна диаметром 15 мкм, скрепленные полиэфирным связующим 12. Общее содержание волокна в материале составляет 75%, в том числе содержание угольного волокна - 15%, а базальтового - 60%. Угольное волокно в комбинации с базальтовым, взятым в количестве 10%, использовано для армирования только несущей части 2. Остальное базальтовое волокно использовано для армирования всех остальных частей профиля.

Поверхностный слой 7 выполнен из отдельных стекловолокнистых лент 13, уложенных встык по боковым кромкам с охватом 0,7 длины периметра профиля 1.

На фиг.2 представлены поперечные сечения усилителей с двумя, тремя и четырьмя несущими (поз.2, 3, 13, 14), одной и двумя установочными (поз.5, 15) частями и узлами соединения (поз.16).

При сборке оконного блока пултрузионный профиль 1 усилителя вводят в поливинилхлоридный полый рамный элемент, с упором во внутреннюю поверхность выступом 6. Контакт выступом 6, а не всей поверхностью установочной части 5 позволяет снизить перетекание тепла (или холода) от рамных элементов к усилителю и наоборот. С помощью фурнитуры усилитель жестко скрепляют с рамным элементом.

Таким образом, новое техническое решение является технологичным и высоконадежным по сравнению с известным уровнем техники.

Изобретение относится к области строительства, в частности к усилителю для полых пластмассовых оконных, дверных или подобных ограждающих рамных элементов. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности. Усилитель выполнен из композиционного материала на основе искусственного армирующего волокна и полимерного связующего в виде пултрузионного профиля. Профиль состоит из, по меньшей мере, одной несущей части и, по меньшей мере, одной установочной части, с, при необходимости, по меньшей мере, одним выступом и, при необходимости, поверхностным слоем из системы переплетающихся и/или пересекающихся нитей. Несущая часть имеет, при необходимости, высокопрочную вставку. Форма профиля ограничена, по меньшей мере, одной, замкнутой в поперечном направлении, формообразующей поверхностью с получением профиля с открытым, закрытым или комбинированным из указанных двух поперечным сечением. Структура композиционного материала профиля выполнена на основе армирующего волокна диаметром от 5 до 30 мкм при его объемном содержании в композиционном материале от 50 до 92%. Структура выбрана с учетом обеспечения отношения жесткости и прочности всех несущих частей к аналогичным параметрам всех установочных частей, составляющего от 1:1 до 30:1. По меньшей мере, одна несущая часть снабжена, при необходимости, по меньшей мере, одним выступом и поверхностным слоем из системы переплетающихся и/или пересекающихся нитей. Длина поверхностного слоя в поперечном направлении, по меньшей мере, одной установочной и/или, по меньшей мере, одной несущей частей профиля составляет от 0,1 до 3,0 длины периметра указанного профиля. 32 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Усилитель для полых пластмассовых ограждающих рамных элементов, выполненный из композиционного материала на основе искусственного армирующего волокна и полимерного связующего в виде пултрузионного профиля, состоящего из, по меньшей мере, одной несущей части, имеющей, при необходимости, высокопрочную вставку, и, по меньшей мере, одной установочной части с, при необходимости, по меньшей мере, одним выступом и, при необходимости, поверхностным слоем из системы переплетающихся и/или пересекающихся нитей, отличающийся тем, что форма пултрузионного профиля ограничена, по меньшей мере, одной, замкнутой в поперечном направлении, формообразующей поверхностью с получением профиля с открытым, закрытым или комбинированным из указанных двух поперечным сечением, структура композиционного материала пултрузионного профиля, выполненная на основе армирующего волокна диаметром от 5 до 30 мкм при его объемном содержании в композиционном материале от 50 до 92%, выбрана с учетом обеспечения отношения жесткости и прочности всех несущих частей к аналогичным параметрам всех установочных частей, составляющего от 1:1 до 30:1, по меньшей мере, одним выступом и поверхностным слоем из системы переплетающихся и/или пересекающихся нитей снабжена при необходимости и, по меньшей мере, одна несущая часть, причем длина поверхностного слоя в поперечном направлении, по меньшей мере, одной установочной и/или, по меньшей мере, одной несущей частей профиля составляет от 0,1 до 3,0 длины периметра указанного профиля.2. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве искусственного волокна использовано стеклянное, базальтовое, углеродное или полимерное волокно или их комбинация, а в качестве полимерного связующего использовано связующее на основе полимерных смол, преимущественно эпоксидной, полиэфирной, винилэфирной, фенольной, полиуретановой, или их комбинации.3. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что в несущей и установочной частях его профиля использованы одинаковые или различные схемы армирования из одинаковых или различных по диаметру и прочности искусственных волокон.4. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что пултрузионный профиль выполнен из композиционного материала на основе продольно ориентированных и перекрещивающихся и/или переплетающихся искусственных армирующих волокон, чередующихся по его толщине.5. Усилитель по п.4, отличающийся тем, что отношение диаметра переплетающихся и/или пересекающихся волокон к диаметру продольно ориентированных волокон составляет от 0,1:1 до 2:1.6. Усилитель по п.4, отличающийся тем, что в качестве продольно ориентированных волокон использована комбинация из стеклянных, и/или базальтовых, и угольных волокон в виде жгутов или ровингов при объемной доле угольных волокон до 30%.7. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что поперечное сечение профиля выполнено прямоугольным, треугольным, трапецеидальным, кольцевым, в виде сектора кольца или их комбинации.8. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что поперечное сечение профиля выбрано из форм, представленных на фиг.2.9. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что несущие части расположены на противоположных сторонах его профиля.10. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что несущие части профиля расположены рядом и соединены узлом соединения.11. Усилитель по п.10, отличающийся тем, что толщина узла соединения двух несущих частей меньше толщины несущей части.12. Усилитель по п.10, отличающийся тем, что узел соединения выполнен скругленным с разными радиусами на внешней и внутренней его сторонах.13. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что несущие и/или установочные части профиля выполнены с плавными переходами друг в друга.14. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что поверхность его профиля выполнена с распределенными по ней выемками или несквозными пазами.15. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что стенки его профиля выполнены с отверстиями и/или сквозными пазами.16. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что высокопрочная вставка несущей части выполнена из металлической ленты, набора проволоки и/или струн или их комбинации.17. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что высокопрочная вставка выполнена в виде набора базальтовых, и/или углеродных, и/или полимерных волокон.18. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что в полости профиля установлен ответный ей жесткий вкладыш из прессованного стеклопластика, дерева, вспененного заполнителя типа пенополиуретана, пенополистирола, пенополиэтилена или из пропитанной связующим минеральной базальтовой или стеклянной ваты.19. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что выступы на несущей и/или установочной части выполнены одинакового или различного сечения.20. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что ширина у основания, по меньшей мере, одного выступа лежит в пределах от 0,05 до 1,0 ширины несущей или установочной части.21. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что отношение высоты выступа к толщине стенки соответствующей части профиля составляет от 0,2 до 4,0.22. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что на наружной стороне, по меньшей мере, одной части профиля выполнен, по меньшей мере, один продольный выступ.23. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что выступы дополнительно армированы угольными или базальтовыми волокнами или стальной проволокой.24. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве системы из переплетающихся и/или пересекающихся волокон поверхностного слоя использованы мат, лента, текстильная плетеная, нитепрошивная или мультиаксиальная ткань или семейство отдельных волокон, пропитанные связующим композиционного материала.25. Усилитель по п.24, отличающийся тем, что поверхностный слой выполнен из отдельных лент, расположенных в поперечном направлении с зазором, или с нахлестом, или встык по боковым кромкам.26. Усилитель по п.25, отличающийся тем, что две или более ленты расположены с зазором, разнесенным по периметру профиля.27. Усилитель по п.24, отличающийся тем, что поверхностный слой выполнен из мультиаксиальной ткани, выполненной из двух, трех или более семейств, расположенных под углами 0° и 90°; или +45° и -45°; или 0°, +45° и -45°; или 0°, +45°, -45° и 90° к оси профиля.28. Усилитель по п.24, отличающийся тем, что поверхностный слой выполнен из семейств волокон, расположенных под углом, выбранным из диапазона 30-90°, друг к другу.29. Усилитель по п.24, отличающийся тем, что поверхностный слой выполнен из семейств волокон в виде нитей, и/или жгутов, и/или ровингов.30. Усилитель по п.24, отличающийся тем, что поверхностный слой выполнен из семейств волнообразных волокон.31. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что полимерное связующее содержит до 40% наполнителя, в качестве которого использованы мел, доломит, микрокальцит, тальк, каолин или их комбинация.32. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что полимерное связующее содержит до 40% антипиреновых добавок.33. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что профиль имеет наружное и/или внутреннее защитное покрытие.