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Dokumentenidentifikation DE202005018252U1 16.03.2006
Titel Hufeisen aus einem Verbundwerkstoff
Anmelder Reitz, Dirk, 72178 Waldachtal, DE
Vertreter ABACUS Patentanwälte, Klocke, Späth, Barth, 72160 Horb
DE-Aktenzeichen 202005018252
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 16.03.2006
Registration date 09.02.2006
Application date from patent application 23.11.2005
IPC-Hauptklasse A01L 1/02(2006.01)A, F, I, 20051123, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Hufeisen aus einem Verbundwerkstoff, mit einer Grundstruktur (Matrix) aus Kunststoff, in die eine Verstärkung eingelagert ist.

Hufeisen sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt, sowohl in Form von Vollmetallhufeisen als auch in Form von Hufeisen mit dem vorgenannten Verbundaufbau.

So offenbart beispielsweise die DE 694 30 802 T2 ein gattungsgemäßes Hufeisen für ein Pferd, mit einem Metallkern und mit einem Belag aus Kunststoff, Gummi oder einem gummiartigen Werkstoff, der mindestens auf einer Unterseite des Metallkerns angeordnet ist. Das Hufeisen weist eine Anzahl von für Hufnägel bestimmten Durchgängen auf. Das beschriebene Hufeisen hat eine Höhe größer als die eines herkömmlichen Vollmetallhufeisens, wobei die Beschichtung an der Unterseite des Metallkerns zwischen dem 1- und 1,6-fachen der Dicke des Metallkerns liegt. Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ein Kunststoffhufeisen, bei dem eine Verstärkung in Form eines massiven, beispielsweise gegossenen oder geschmiedeten Metallkerns vollständig in den Kunststoff eingebettet ist.

Als Nachteil wird angesehen, dass derartige Hufeisen, bedingt durch den massiven Kern, nur schwer an den Huf des Pferdes anpassbar sind. Es bedarf dazu großer Erfahrung und Sachkenntnis und eine hohen technischen Aufwand, ähnlich dem Beschlagen mit Hufeisen aus Vollmetall. Zudem sind solche Hufeisen nur in einem geringen Maße in ihrer Form veränderbar, so dass diese individuell unter Verwendung eines dem Pferdehuf in etwa entsprechenden Metallkerns angefertigt werden müssen. Dazu muss der Metallkern in einem aufwändigen Herstellungsprozess, ähnlich einem Metallhufeisen, hergestellt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Hufeisen aus einem Verbundwerkstoff vorzuschlagen, dessen Verstärkung einfach herstellbar und das mit geringen Aufwand an eine Hufe anpassbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hufeisen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das erfindungsgemäße Hufeisen besteht aus einem Verbundwerkstoff, der eine Grundstruktur (Matrix) aus Kunststoff aufweist, in die zu Verstärkung Fasern eingelagert sind. Unter Fasern wird ein im Verhältnis zu seiner Länge dünnes und flexibles, seil-, fäden- oder drahtartiges Gebilde verstanden. Die Fasern können aus einem organischen oder anorganischen Material bestehen, insbesondere aus Metall, Glas oder Karbon. Es werden auch Fasermischungen nicht ausgeschlossen. Die Fasern sind nach Art einer Armierung in den Kunststoff eingelagert. Sie verstärken das Hufeisen und erhöhen seine Form- und Verschleißfestigkeit in hohem Maße. Die Fasern können dabei in einem größeren Verbund angeordnet sein und eine Struktur bilden. In den Kunststoff, der selbst nur geringe Zug- oder Druckkräfte aufnehmen kann, werden beispielsweise Metalldrähte als Armierung eingelagert, die zudem einer eventuellen Rissbildung vorbeugen.

Bei dem erfindungsgemäßen Hufeisen sind die Fasern beispielsweise durch Umspritzen oder Umgießen mit dem Kunststoff des Hufeisens verbunden, wobei insbesondere die einzelnen Fasern in den Kunststoff der Grundstruktur eingebettet und in einer vorbestimmten Struktur zueinander festgelegt sind. Dadurch ist eine formschlüssige Verbindung geschaffen, die mechanischen Belastungen dauerhaft standhält und bei der Verformungen des Hufeisen nicht zur Trennung von Kunststoff und Fasern führen. Als Kunststoff wird insbesondere ein Werkstoff gewählt, der durch Erwärmung plastisch formbar wird und nach dem Abkühlen seine Form behält. Dabei werden vorzugsweise Thermoplaste und Elastomere, insbesondere ein thermoplastisches Elastomer als Grundstruktur vorgeschlagen.

Vorteilhafterweise bildet die Verstärkung einen Kern oder eine Armierung des Hufeisens, der von dem Kunststoff ummantelt ist. Der Kern oder die Armierung muss nicht zwingend mittig in dem Kunststoffhufeisen angeordnet sein. Es können Flächen des Kerns, je nach Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hufeisens, teilweise frei liegen oder nur mit einer dünnen Kunststoffschicht überzogen sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Verstärkung Metallfasern bzw. Metalldrähte auf. Die Verwendung eines ferromagnetisches Materials für die Metallfasern ermöglicht eine Erwärmung des Kunststoffhufeisen mittels einer Induktionsheizung, wodurch dessen Kunststoffmatrix gleichmäßig von innen heraus plastifizierbar und damit das Kunststoffhufeisen besonders einfach an dem Pferdehuf anpassbar ist. Dabei wird der Kunststoff durch die sich aufheizenden Metallfasern erwärmt und zusammen mit ihnen plastisch verformt.

Die Erfindung sieht also ein einstückiges Verbundstoffhufeisen vor, das ohne individuelle Anpassung in Standardgrößen hergestellt werden kann. Das Hufeisen wird beim Beschlagen des Pferdes vor Ort an den Pferdehuf durch Warmverformung angepasst, wobei der Kunststoff-Metallverbund in hoher Festigkeit erhalten bleibt. Als Ergebnis ergibt sich ein individuell dem Pferdehuf anpassbares oder angepasstes Hufeisen, das durch die Metallfasern des Kerns formstabil ausgesteift und mechanisch belastbar ist sowie eine gute Verschleißfestigkeit aufweist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Verstärkung ein Seil auf. Das Seil besteht aus zusammengedrehten Fasern, die gegenüber Einzelfasern eine stabilere Verstärkung bewirken. Das Seil erstreckt sich entlang des Hufeisens und kann in einer Anzahl von Windungen angeordnet sein.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Verstärkung einen geschlossenen Ring bildet. Durch den geschlossenen Ring, der vollständig mit Kunststoff ummantelt ist, werden Schenkel des Hufeisens, beispielsweise an deren Enden, miteinander verbunden, wodurch die Formstabilität des Hufeisens erhöht ist.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Hufeisens weist die Verstärkung ein Geflecht auf. Das Geflecht kann durch Weben, Stricken oder Flechten herstellt sein. Dabei sind die Fasern ineinander geschlungen und bilden eine einheitliche Struktur mit Zwischenräumen, die für eine innige formschlüssige Verbindung zwischen dem Kern und der Kunststoffummantelung sorgen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Verstärkung ursprünglich ein Schlauch, der, insbesondere zusammengerollt ähnlich dem Aufrollen eines Strumpfes, auf den Querschnitt der Verstärkung des Hufeisens gestaucht ist. Dazu wird ein Längenabschnitt des beispielsweise aus Metallfasern gestrickten Schlauches in axialer Richtung zu einem Ring aufgerollt und anschließend in einem Formnest, das gegenüber der Querschnittsform des Hufeisens einen geringeren Querschnitt aufweist, mittels einer Pressvorrichtung gestaucht. Durch die Verdichtung entsteht ein stabiler und dennoch flexibler Kern aus miteinander verschlungenen Metallfasern. Der Kern, der die Verstärkung für das Hufeisen aus Verbundwerkstoff bildet, wird anschließend in eine Spritzgießform eingelegt und mit Kunststoff umspritzt, wobei der Kunststoff in die Zwischenräume zwischen den Fasern eindringt und eine innige Verbindung mit den Fasern des Kerns herstellt.

Vorzugsweise ist das Hufeisen plastisch verformbar und somit wie vorangehend bereits beschrieben, an den Huf des Pferdes anpassbar. Dabei wird die Warmverformung durch den flexiblen Kern begünstigt, der bei beginnender Plastizität des Kunststoffes individuell an die Form des Pferdehufes anpassbar ist. Zum Formen genügt einfaches Handwerkzeug wie es ein Hufschmied benutzt.

Das erfindungsgemäße Hufeisen weist nach einem weiteren Ausführungsbeispiel Nagellöcher zum Befestigen des Hufeisens mittels Hufnägeln an dem Pferdehuf auf. Entsprechende Löcher sind in der Verstärkung vorgesehen und werden beispielsweise beim Stauchen des aufgerollten Schlauches zum Kern ausgeformt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Unteransicht eines erfindungsgemäßen Hufeisens;

2 eine Unteransicht einer Verstärkung des Hufeisens aus 1;

3 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Hufeisens aus 1 entlang der Schnittlinie III-III; und

4 eine schematische, perspektivische Darstellung der Verstärkung aus 2 vor dem Stauchen in die Hufeisenform.

1 zeigt eine Unteransicht eines erfindungsgemäßen Hufeisens 1. Wie man der 1 entnimmt, weist das Hufeisen 1 nicht die für Hufeisen typische, offene U-Form auf, sondern eine geschlossene, ringförmige, allerdings trotzdem hufeisenförmige Form. Dazu sind zwei Schenkel 2, 3 des Hufeisens 1, die das hufeisentypische „U" bilden, über einen Quersteg 4 miteinander verbunden. Das Hufeisen 1 zeigt außerdem eine Laufseite 5, die dem Untergrund zugeordnet ist, und eine Anlageseite 6 für einen in der Zeichnung nicht dargestellten Pferdehuf.

Das dargestellte Hufeisen 1, aus einem Verbundwerkstoff, ist einstückig hergestellt und weist eine Matrix 7 aus Kunststoff auf, in die eine in 2 dargestellte Verstärkung 8 nach Art einer Armierung eingelagert ist. Die Verstärkung 8 bildet, wie in der 3 dargestellt, einen Kern 9 für das Hufeisen 1, der in der Matrix 7 aus Kunststoff eingebettet ist. Die Matrix 7 umschließt den Kern 9 und bildet einen Mantel 10 für den Kern 9. Vorzugsweise ist der Kern 9 allseitig ummantelt, der Kern kann allerdings auch auf einer oder mehreren Seiten frei liegen. Weiterhin zeigt das Hufeisen 1 Nagellöcher 11, die die Matrix 7 und den Kern 9 durchdringen und zur Befestigung des Hufeisens 1 mittels nicht dargestellten Hufnägeln an einem Pferdehuf vorgesehen sind.

Die Verstärkung 8 besteht, wie die 2, 4 zeigen, aus einer Vielzahl ineinander geschlungener Fasern 12, die nach Art eines Geflechtes durch Weben, Stricken oder Flechten miteinander verbunden sind. Zwischen den Fasern 12 sind Zwischenräume 13 vorhanden, in die der Kunststoff der Matrix 7 eindringt. Dabei sind die Fasern 12 des Kerns 9 durch Umspritzen formschlüssig mit der Matrix 7 des Hufeisens 1 verbunden.

Die Fasern 12 sind als Metallfasern/-drähte ausgebildet und in Form eines gestrickten oder in sonstiger Weise hergestellten Schlauches 14, wie in der 4 dargestellt, ineinander verschlungen. Der dargestellte Längenabschnitt des Schlauches 14 wird nach Art eines Strumpfes zu einem Ring aufgerollt und der Hufeisenform entsprechend geformt. Der so ausgebildete Ring 15 wird in axialer Richtung gestaucht und bildet den Kern 9 bzw. die Verstärkung 8 des Hufeisens 1. Der gestrickte Metallschlauch 14 kann auch ungerollt axial gestaucht und verdichtet in die Form eine Hufeisens gebracht werden. Die Metallfasern der Verstärkung können aus einem nichtrostenden Stahl bestehen.

Die Laufseite 5 und die Anlageseite 6 des Hufeisens 1 sind im Wesentlichen glattwandig ausgebildet und über ebenfalls glattwandige Mantelflächen 16, 16' des Mantels 10 miteinander verbunden. Wie aus der 3 ersichtlich, ist der Kern 9 in dem Hufeisen 1 außermittig eingebettet. Er ist näher an der Anlagefläche 6 als an der Laufseite 5 angeordnet. Dadurch ist der Kern 9 auf der der Anlagefläche 6 zugewandten Seite nur mit einer dünnen Kunststoffschicht überzogen, während die gegenüberliegende Laufseite 5 mit einer dickeren Kunststoffschicht versehen ist. Es kann auch umgekehrt die Kunststoffschicht auf der Laufseite 5 dünner als auf der Anlageseite 6 sein. Ebenfalls kann der Kern 9 etwa in der Mitte der Matrix 7 angeordnet und der Mantel 10 auf allen Seiten ungefähr gleich dick sein. Das Hufeisen 1 ist ohne weiteres nutzbar, wenn der Mantel 10 auf der Laufseite 5 bis zum Kern 9 abgelaufen ist, der dann auf der Laufseite 5 freiliegende Kern 9 ist keine Verschleißgrenze.


Anspruch[de]
  1. Hufeisen (1) aus einem Verbundwerkstoff, mit einer Grundstruktur (7) (Matrix) aus Kunststoff, in die eine Verstärkung (8) eingelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (8) Fasern (12) aufweist, die nach Art einer Armierung in den Kunststoff eingelagert sind.
  2. Hufeisen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (8) einen von dem Kunststoff ummantelten Kern (9) bildet.
  3. Hufeisen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (8) Metallfasern (12) aufweist.
  4. Hufeisen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (8) ein Seil aus Fasern (12) aufweist.
  5. Hufeisen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (8) einen geschlossenen Ring (15) bildet.
  6. Hufeisen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (8) ein Geflecht, Gewebe, Gewirk, Gestrick oder dgl. aus Fasern (12) aufweist.
  7. Hufeisen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (8) ursprünglich ein Schlauch (14) ist, der auf den Querschnitt der Verstärkung (8) des Hufeisens (1) gestaucht ist.
  8. Hufeisen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (8) ein gerollter Schlauch (14) ist.
  9. Hufeisen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hufeisen (1) plastisch verformbar ist.
  10. Hufeisen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hufeisen (1) Nagellöcher (11) aufweist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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