AT518212B1

AT518212B1 - Mast, insbesondere Segelbootmast

Info

Publication number: AT518212B1
Application number: ATA51176/2016A
Authority: AT
Original assignee: Karl Heinz Semlitsch; Dr Klaus Fuchs; Dipl Ing Werner Poelzl
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2015-02-19
Publication date: 2018-11-15
Also published as: AT518212A2; AT516580A2; AT518212A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Mast, insbesondere Segelbootmast, in Form eines außenseitig querschnittskonstanten, langgestreckten, rohrartigen Haupt-Hohlkörpers - der insbesondere mittels Endlos-Wickel- und/oder -Strangziehprozesses, vorzugsweise Pultrusions-, Pullpreforming-, Pullwinding- oder Pullbraidingverfahrens hergestellt - aus einem mit zumindest einem härtbaren und letztlich gehärteten Polymer durchtränkten bzw. imprägnierten Filament-, Faser-, Gewebe-, Gewirke-, Gelege- oder Rovingmaterial gebildet ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass an die konkave Innenfläche (11) des in sich geschlossenen Mantels (10) des rohrartigen Haupt-Hohlkörpers (1) – entlang von zumindest einer Schar von Erzeugenden desselben – mit längs-durchgehend konstanter Breite (bg, bk) zumindest ein – ebenfalls längs-durchgehend außenseitig querschnittskonstant bleibender, länglich rohrartiger Armierungs-Hohlkörper (3, 3') flächig anliegend an bzw. in das den Mantel (10) bildende Material an- bzw. einintegriert bzw. mit demselben einstückig und zum Innenraum (15) des Mantels (10) hin von demselben satt umschlossen ist, also voll in den genannten Mantel (10) integriert bzw. einen integralen Bestandteil desselben bildet.

Description

Beschreibung

MAST, INSBESONDERE SEGELBOOTMAST

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuartigen, innen hohlen Mast, insbesondere Segelbootmast, in Form eines außenseitig querschnittskonstanten, langgestreckten, rohrartigen Haupt-Hohlkörpers - der insbesondere mittels Endlos-Wickel- und/oder Strangziehprozess, vorzugsweise Pultrusions-, Pull-preforming-, Pull-winding- oder Pullbraiding-Verfahren, hergestellt -aus einem mit zumindest einem härtbaren und letztlich gehärteten Polymer durchtränkten bzw. imprägnierten Filament-, Faser-, Gewebe-, Gelege- und/oder Rovingmaterial gebildet ist.

[0002] Sie betrifft weiters die mögliche Integration von Versteifungselementen innerhalb des Mastes.

[0003] Der Mast ist mit faser-, insbesondere Carbon- oder Aramidfaser, -verstärkten Werkstoffen mit zumindest einer Hohl-Kammer gebildet. Die meist in Mehrzahl vorhandenen Hohl-Kammern können beispielsweise mit einem PMI-Schaumkern gefüllt werden oder die Hohl-Kammern können mit Profilen aus metallischen oder faserverstärkten Kunststoffprofilen gefüllt werden, wobei die Profile selbst Voll- oder Hohlprofile sein können. Diese Profile können auch nur teilweise über die Gesamtlänge des Mastens in denselben eingeführt sein. Durch das Hohl-Kammersystem wird sowohl die Steifigkeit als auch die Schlagfestigkeit der in Rede stehenden Masten erhöht.

[0004] Was den Stand der Technik betrifft, so ist hiezu folgendes näher auszuführen: [0005] Als Schiffsmast bezeichnet man einen ganz oder annähernd vertikal auf Schiffen aufgestellten Mast aus Holz, Metall oder einem anderen mechanisch festen Material. Masten dienten ursprünglich nur dem Tragen von Segeln und der für ihre Nutzung nötigen Beschläge, später auch als Ausguckkorb-Träger und als Träger diverser Sicherheitskomponenten eines Schiffes oder Bootes, wie beispielsweise Funkantennen, Radarreflektoren, Positionslichter und dergleichen.

[0006] Die meisten Sportboote und Yachten sind slupgetakelt und besitzen somit einen einzelnen Mast, an dem beispielsweise zwei, meist dreieckige, Segel befestigt sind. Gemäß dem Stand der Technik werden mit Kunststoff-Faserverstärkung ausgerüstete Masten, insbesondere "Carbon-Masten", mittel Filamentwinding-Maschinen hergestellt. Vorteil dieser Technologie sind die niedrigen Werkzeugkosten sowie die hohe Flexibilität hinsichtlich der Länge der Masten. Nachteil sind jedoch die relativ hohen Herstellungs- und Energiekosten.

[0007] Das Pultrusionsverfahren, das auch unter dem deutschen Namen Strangziehverfahren bekannt ist, ist ein etabliertes Verfahren zur Herstellung langgestreckter Masten und mastähnlichen Objekten, das auf erste Entwicklungen Anfang der 1950er Jahre zurückgeht. Das Pultrusionsverfahren wird dazu verwendet, kontinuierlich faserverstärkte Kunststoffprofile, wie z.B. auch Hohlprofile, insbesondere Rohre, herzustellen. Ursprünglich wurden hiebei mehrere, also etwa Stränge von Glasfasern (Glasrovings) mit einem Polyester-, Epoxy- oder einem Vinylesterharz imprägniert, anschließend über ein oder mehrere Formgebungswerkzeug(e) in die endgültige Form zusammengeführt. Abschließend wird das Harz ausgehärtet und das auf diese Weise kontinuierlich produzierte Profil zu einzelnen Werkstücken mit gewünschter Länge zersägt.

[0008] Hiezu sei beispielsweise das Verfahren gemäß WO2013/174665A1 genannt. Zu Segelmasten selbst sei ebenfalls nur beispielsweise auf FR2671757A1, W003/070558A1 oder US4463699B hingewiesen.

[0009] Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der EP 1588935 A1, JP S5760989 A, US 5617807A oder DE 69033726 T2, sind Masten mit Verstärkungen bzw. Armierungen grundsätzlich bekannt. In der EP 1588935 A1 und JP S5760989 A sind in diesem Zusammenhang beispielsweise volle, nicht rohrartige Armierungen beschrieben.

[0010] Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe lag vor allem darin, einen wie oben kurz charakterisierten neuartigen Mast unter Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen und mit Mehr-Kammersystem zu entwickeln, der mittels Endlosprozess herstellbar ist.

[0011] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein wie eingangs beschriebener Mast, insbesondere ein Segelbootmast, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass an die konkave Innenfläche des in sich geschlossenen Mantels eines rohrartigen Haupt-Hohlkörpers - entlang von zumindest einer Schar von Erzeugenden desselben mit längsdurchgehend konstanter Breite zumindest ein - ebenfalls längs-durchgehend außenseitig querschnittskonstant bleibender, länglich rohrartiger Armierungs-Hohlkörper flächig anliegend an bzw. in das den Mantel bildende Material an- bzw. einintegriert bzw. mit demselben einstückig und zum Innenraum des Mantels hin von demselben satt umschlossen ist, also voll in den genannten Mantel integriert ist, also sozusagen einen integralen Bestandteil desselben bildet.

[0012] Der hohle Mast besteht also aus zumindest einem faserverstärkten Werkstoff auf Polymerbasis und ist in seinem Inneren mit einer oder mehreren Hohl-Kammer(n) ausgeführt. Diese Hohl-Kammern können mit einem Polymer-Schaumkernprofil gefüllt sein oder sie können mit Profilen aus Metall- oder faserverstärkten Kunststoffmaterial gefüllt sein, wobei diese Profile selbst auch als lose Hohlprofile ausgebildet sein können.

[0013] Diese Profile können, wie oben kurz erwähnt, auch nur über Teile der Gesamtlänge des Mastens eingeführt sein.

[0014] Diese Profile können mechanisch, formschlüssig oder klebetechnisch mit den einzelnen Hohlkammern bzw. mit dem dieselben bildenden Material verbunden sein. Mittels des beschriebenen Hohlkammersystems innerhalb des Masten wird dessen Steifigkeit sowie Schlagfestigkeit ganz wesentlich erhöht.

[0015] Was die für die Herstellung der neuen Masten in Frage kommenden, aus dem Stand der Technik an sich bekannten und geeigneten Verfahren betrifft, sei hiezu folgendes näher ausgeführt: [0016] Beim Pultrusions-Verfahren, welches auch unter dem Namen Strangzieh-Verfahren bekannt ist, handelt es sich um ein Verfahren, bei dem in einem ersten Verfahrensschritt mehrere Fasern oder Rovings mit einem Kunststoff-Harz getränkt werden. Man unterscheidet hiebei zwischen einem "offenen" Pultrusionsverfahren, bei dem diese Harztränkung in einer Tränkwanne erfolgt, durch welche die Armierungs-Fasern geführt werden, bevor deren Formgebung erfolgt, und einem "geschlossenen" Verfahren, bei dem die Tränkung mit dem Harz erst in der eigentlichen formgebenden Einrichtung unter Druck erfolgt.

[0017] In der Regel weisen die Anlagen vor der Tränkungsstufe Vorrichtungen, wie z.B. Kadier-gitter, auf, mittels derer die Fasern in eine für die spätere Formgebung jeweils nötige Verteilung gebracht werden und optional vorgelegte Rovings in einzelne Fasern aufgebrochen werden können. Es ist auch möglich, alternativ oder ergänzend zu Rovings Fasern, Vliese, Gewebe und/oder Gelege als Fasermaterial einzusetzen.

[0018] Nach der Tränkung des Fasermaterials mit dem Harz wird dasselbe anschließend, oder im "geschlossenen" Verfahren simultan, mittels einem oder mehreren Werkzeug(en) vorgeformt.

[0019] Diese Vorformung kann z.B. mittels einer oder mehrerer Werkzeugmuffen erfolgen. Das Fasermaterial wird dabei um den getrennt, bevorzugter Weise nicht durch die Tränkwanne, zugeführten Schaumkern geführt, so dass dieser vor seinem Eintritt in das eigentliche Formgebungswerkzeug von dem Fasermaterial umgeben ist.

[0020] In dem Formgebungswerkzeug erfolgen im Wesentlichen simultan die endgültige Formgebung, das Aushärten des Harzes und die Kalibrierung des Werkstücks. Im Rahmen der Formgebung ist es möglich, dass die Fasern in Verarbeitungsrichtung parallel zu einander ausgerichtet um den Kern liegen. Bevorzugt jedoch bilden die Fasern um den Kern eine Art Gewebestruktur. Bei dieser letztgenannten Ausführungsart wird eine besonders hohe mechanische Festigkeit des letztlich erhaltenen Werkstücks, das insbesondere geringes Gewicht auf weist, erreicht.

[0021] Die Aushärtung des Harzes, welches letzten Endes durchaus auch als Verstärkungsmaterial bezeichnet werden kann, erfolgt in der Regel thermisch. Die dabei angewandte Temperatur im Formgebungswerkzeug hängt von dem jeweils eingesetzten Harz ab und ist für den Fachmann leicht ermittelbar. In der Regel liegen die Härtungstemperaturen in einem Bereich zwischen 100 und 200 °C. Um gleichmäßig ausgehärtete Werkstücke zu gewährleisten, ist hiebei auf eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb des Werkzeuges zu achten.

[0022] Wenn es sich bei dem als Imprägniermittel eingesetzten Harz nicht um einen späteren Duroplasten, sondern um ein thermoplastisches Material handelt, ist es alternativ auch möglich, dass das Harz oberhalb der Schmelz- bzw. Glasübergangstemperatur auf die Fasern aufgetragen wird, und die „Aushärtung“ im Formgebungswerkzeug letztlich unter Kühlung erfolgt.

[0023] Der Transport der Fasern erfolgt in der Regel zugleich mit dem Ziehen des Endlosprofils am Ende Herstellungsanlage, beispielsweise mittels Raupenabzug oder mittels reversierender hydraulischer Greifer.

[0024] Ein großer Vorteil dieser Art von Formgebung besteht darin, dass sie kontinuierlich erfolgen kann, und dass man auf diese Weise zunächst ein Endlosprofil erhält. Dieses Endlosprofil wird am Ende der Anlage in einzelne Werkstücke mit jeweils gewünschter Länge vollautomatisch abgesägt.

[0025] Beim "Pul-preforming-Verfahren" werden vorgefertigte Preforms aus Fasermaterial verwendet, um dem Profil die notwendigen Eigenschaften zu geben. Dies führt insbesondere zu multidirektional höheren Festigkeitswerten. Unter Preforms werden hiebei definierte Gewebe, Gelege, Schläuche oder andere vorgefertigte Trockenpreforms verstanden, die im kontinuierlichen Prozess mittels Tauchtränkung oder Injektion mit dem Matrixmaterial verbunden werden. In dieser Variante des Verfahrens kann der Schaumkern schon bei der Herstellung des Preforms eingebracht werden. Die Tränkung mit dem Harz erfolgt hier dementsprechend an dem, den Kern enthaltenden Preform.

[0026] Das Pul-winding-Verfahren ähnelt an sich der traditionellen Pultrusion, jedoch werden bei diesem Prozess die Verstärkungsfasern, mittels rotierender Wickeleinrichtungen in unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet, mit der Matrix überzogen und im Anschluss daran dann im formgebenden Werkzeug ausgehärtet. Durch diese Technologie kann man besonders hohe Belastungsanforderungen an Rohre, Stäbe oder andere Profile erfüllen. Dieses Verfahren kann mit unterschiedlich rotierenden Winkeln ausgelegt werden. Die Winkelgrade der Fasern liegen in der Regel zwischen 0° und 85° zur Längserstreckung des jeweils herzustellenden Objektes einstellbar. Der Schaumkern wird hiebei vom mit Harz getränkten Fasermaterial umgeben und mit diesem umwickelt.

[0027] Beim Pul-braiding-Verfahren handelt es sich um eine Variante des Pul-winding-Verfahrens, bei dem es möglich ist, mehrere verschiedene Schichten Fasermaterial in einer Art Flechtstruktur zu verarbeiten.

[0028] Bevorzugt, insbesondere hinsichtlich seiner hohen mechanischen Festigkeit ist ein erfindungsgemäßer Mast, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass in dem Innenraum des einzelnen Armierungs-Hohlkörpers ein Armierungs-Profilkörper, der aus einem strukturfesten und/oder faserarmierten Polymerschaum, aus einem Leicht- und/oder Schaummetall oder aus strukturfestem Leichtholz gebildet oder aber innen leer ist, angeordnet ist, dessen Außen-Querschnitt, dem Innen-Querschnitt des Armierungs-Hohlkörpers angepasst, wesentlich geringer ist, als der Innen-Querschnitt des rohrartigen Haupt-Hohlkörpers.

[0029] In diesem Sinne ist es vorteilhaft, wenn der innen leere, rohrartige Armierungs-Profilkörper nach einem der in Anspruch 1 genannten Verfahren und mit dem, vorzugsweise gleichen, letztlich gehärteten Faser-Polymermaterial hergestellt ist, wie der rohrartige Haupt-Hohlkörper des Mantels des Mastes.

[0030] Besonders günstig, insbesondere im Hinblick auf eine die mechanische Stabilität erhö hende Integrität des Mast-Materials, ist es, wenn der Außen-Querschnitt des einzelnen Hohl-körper-Armierungs-Profilkörpers und der Innen-Querschnitt des einzelnen Armierungs-Hohlkörpers die Form eines eine gekrümmte Grundlinie aufweisenden Trapezes mit abgerundeten Ecken aufweist.

[0031] Was die optimale Anzahl von Armierungs-Hohlkörpern innerhalb des rohrartigen Haupt-Hohlkörpers des neuen Mastes betrifft, so ist ein solcher günstig, der mit zwei bis maximal vier in dessen Innenraum ragenden, längs-durchgehend gleichbleibenden Querschnitt aufweisenden Armierungs-Hohlkörpern ausgebildet ist.

[0032] Im Hinblick auf Eleganz bei gleichzeitig hoher mechanischer Stabilität ist eine Ausführungsform des Mastes günstig und im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugt, bei welcher der Mantel von dessen rohrartigem Haupt-Hohlkörper einen Querschnitt aufweist, welcher im Wesentlichen dem eines hohlen Ovoids entspricht, das auf der Seite eines seiner beiden, jeweils dessen kleinste Krümmungsradien aufweisenden Enden durch eine zu seiner Hauptachse senkrechte Ebene "beschnitten" ist.

[0033] Insbesondere hinsichtlich einer hohen, eventuelle Brüche ausschließender Biegefestigkeit bzw. -Steifigkeit des neuen Mastes, beispielsweise infolge Einwirkung stark wechselnder Winde mit hohen Geschwindigkeiten, ist es von Vorteil, wenn der Mantel des Haupt-Hohlkörpers zu seinem Innenraum hin mit polymergetränkten und gehärteten Faserflächen bzw. dünnen Faserschichten gebildet ist, deren Fasern im Wesentlichen mit der Längserstreckung des Haupt-Hohlkörpers konform bzw. zu derselben parallel ausgerichtet sind, welche nach außen hin, gegebenenfalls von Faserflächen mit jeweils unterschiedlichen diskreten Faserverläufen gefolgt werden oder kontinuierlich, in Faserflächen bzw. dünne Faserschichten übergehen, deren Fasern, vorzugsweise einander kreuzend, in Winkeln von +(25° bis 90°) bis -(25° bis 90°), vorzugsweise von +(30° bis 75°) bis -(30° bis 75°), insbesondere im Nahbereich von +45° bis -45°, zur Längserstreckung des Mantels des Haupt-Hohlkörpers bzw. von dessen Erzeugenden ausgerichtet sind.

[0034] Als gegen alle möglichen, von verschiedenen Seiten einwirkenden Beanspruchungen besonders widerstandsfähig hat sich ein erfindungsgemäßer Mast erwiesen, bei welchem im Innenraum des Mantels des rohrartigen Haupt-Hohlkörpers - an denselben anintegriert bzw. in denselben einintegriert zwei, vorzugsweise zueinander symmetrisch angeordnet, im Wesentlichen in den Bereichen von dessen beiden einander gegenüber liegenden, schwächsten bzw. flachsten Krümmungen positionierte Armierungs-Hohlkörper und in Bereich von dessen stärkster Krümmung ein dritter derartiger Armierungs-Hohlkörper angeordnet sind, in deren länglichen Innenräumen jeweils formangepasste Armierungs-Profilkörper angeordnet sind.

[0035] In diesem Sinne ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise vorgesehen, dass der Innenraum des den Mast bildenden rohrartigen Haupt-Hohlkörpers entweder leer oder mit einem strukturfesten und/oder armierten Polymerschaumkern gefüllt ist, der vorzugsweise an die Innenfläche von dessen Mantel materialschlüssig gebunden ist.

[0036] Die Wahl des für die Masten geeigneten Fasermaterials stellt für den Fachmann kein Problem dar, da die verarbeitbaren Fasermaterialien aus der etablierten Pultrusionstechnologie bekannt sind. Bevorzugt handelt es sich bei dem Fasermaterial um Kohlefasern, Glasfasern, Polymerfasern, insbesondere Aramidfasern, oder Textilfasern, besonders bevorzugt um Ara-mid- oder Kohlefasern.

[0037] Das gleiche gilt für das Matrixmaterial, bei dem jedwedes für die Pultrusion geeignete thermoplastische Material bzw. nach Vernetzung zu einem Duroplasten umsetzbare Harz eingesetzt werden kann. Bevorzugt sind also zu einem Duroplasten umsetzbare Harze. Insbesondere handelt es sich bei denselben um Polyester-, Vinylester-, Phenol-, PU- oder Epoxydharze, besonders bevorzugt um PU- oder Epoxydharze.

[0038] Der Lagenaufbau wird vorteilhafterweise zu mindestens 70% aus unidirektionalen Fasern bestehen. Durch den hohen Anteil an unidirektionalen Fasern ergeben sich bessere Eigenschaften als gemäß dem Stand der Technik. Der Rest der Fasern kann innen sowie außen mit verschiedenen Wickeln überzogen werden.

[0039] Die gegebenenfalls vorgesehenen, in die Armierungshohlkörper eingeführten Profil-Kernelemente können aus einem (Polymer-)Schaumwerkstoff gebildet sein, aber auch aus Faserverbundwerkstoffen oder aus metallischen Werkstoffen. Diese Kerne, vorliegend als Volloder Hohlprofile, können die Gesamteigenschaften des Masten in verschiedenster Weise sehr stark beeinflussen.

[0040] Die Torsions-, Biege- und/oder Druckfertigkeit derselben kann bzw. können über die Einführung der Kernelemente präzise abgestimmt werden.

[0041] Man kann die Mehr- bzw. Hohlkammern auch für die Integration von Inserts, also Einlegern verwenden. Damit ist es insbesondere möglich, an den Masten Anbindungselemente, also z.B. Schraubösen und dergleichen anzubringen, ohne hiedurch den Mast selbst stark zu schwächen.

[0042] Durch die neuartige Bauweise der erfindungsgemäßen Masten ist es möglich, besonders leichte sowie mit sehr hoher Steifigkeit ausgestatte Masten herzustellen und sie bringt somit hohe Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Ein jeweils optimierter Lagenaufbau trägt zu einer gleichmäßigen mechanischen Belastung bzw. Belastbarkeit bei und steigert die Gesamtstabilität der Masten.

[0043] Der erfindungsgemäße Mast mit Mehr-Hohlkammernprofilen sowie der Integration von Kernsystemen in den Armierungs-Hohlkammern bzw. -räumen dienen, also insbesondere zu einer gezielten Steigerung der Steifigkeit und Schlagfestigkeit der neuen Masten.

[0044] An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert: [0045] Es zeigen die [0046] Fig. 1a bis 1d jeweils in Schnittansichten den neuen Mast selbst und drei Ausbildungsformen der in die Innenräume seiner Armierungs-Hohlräume einsetzbaren Armierungs-Profilkörper.

[0047] Die Schnittansicht des Mantels 10 des neuen, mit einem gehärteten Polymer-Fasermaterial Fp gebildeten Mastens 100 bzw. von dessen Haupt-Hohlkörper 1 zeigt im Wesentlichen zu dessen Achse bzw. Ebene A symmetrische Ovoid-Querschnittsform Q1, wobei das Ovoid kein ovoidal gekrümmtes unteres Ende aufweist, sondern durch eine Ebene E "abgeschnitten" ist.

[0048] Von der Innenwand 11 des Mantels 10 ragen insgesamt drei, jeweils die gleiche Längserstreckung wie der Mast 1 bzw. dessen Mantel 10 aufweisende längsrippenartige, innen hohle Erhebungen 3, 3' desselben in den Innenraum 15, welche als im Wesentlichen länglich hohle, rohrartige Armierungs-Hohlkörper integral, also im wesentlichen einstückig mit dem Material Fp des Mantels 10 des Haupt-Hohlkörpers 1 ausgebildet sind.

[0049] Innerhalb derselben und an diese innenseitig gebunden, befinden sich ebenfalls längliche Armierungs-Profilkörper 2, 21, 22 mit dem Außen-Querschnitt Q2, beispielsweise aus strukturfestem Polymerschaum Ps, 21 oder aus Leichmetall Lm, 22, wie sie die Figuren 1b und 1c zeigen. Es können aber auch innen hohle Armierungs-Profilkörper 23 zum Einsatz kommen, wie in Fig. 1d gezeigt. Diese Armierungs-Profilkörper 2; 21, 22, 23 können durchaus auch geringere Längserstreckung aufweisen, als der Haupt-Hohlkörper 1 bzw. dessen Mantel 10 selbst.

[0050] Die genannten in den Innenraum 15 des Mantels 10 des Haupt-Hohlkörpers 1 ragenden Längs-Erhebungen sind die selbst Teil dieses Mantels 10 des rohrartigen Haupt-Hohlkörpers 1 darstellenden, für dessen mechanische Festigkeit sorgenden Armierungs-Hohlkörper 3, 3'. Sie sind innerhalb der beiden einander gegenüber liegenden, schwache Krümmung des Quer-schnitts-Ovoids aufweisenden Bereiche Bg und der innerhalb des einen, starke Querschnittskrümmung aufweisenden Bereich Bk am oberen Ende des Ovoids angeordnet und sie haben jeweils eine Breite bg oder bk.

Claims

Patentansprüche

1. Mast (100), insbesondere Segelbootmast, in Form eines außenseitig querschnittskonstanten, langgestreckten, rohrartigen Haupt-Hohlkörpers - der insbesondere mittels Endlos-Wickel- und/oder -Strangziehprozesses, vorzugsweise Pultrusions-, Pullpreforming-, Pull-winding- oder Pullbraidingverfahrens hergestellt - aus einem mit zumindest einem härtbaren und letztlich gehärteten Polymer durchtränkten bzw. imprägnierten Filament-, Faser-, Gewebe-, Gewirke-, Gelege- oder Rovingmaterial gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an die konkave Innenfläche (11) des in sich geschlossenen Mantels (10) des ihn bildenden rohrartigen Haupt-Hohlkörpers (1) - entlang von zumindest einer Schar von Erzeugenden desselben - mit längs-durchgehend konstanter Breite (bg, bk) zumindest ein - ebenfalls längs-durchgehend außenseitig querschnittskonstant bleibender, länglich-rohrartiger Armierungs-Hohlkörper (3, 3') flächig anliegend an bzw. in das den Mantel (10) bildende Material an- bzw. einintegriert bzw. mit demselben einstückig und zum Innenraum (15) des Mantels (10) hin von demselben satt umschlossen, also voll in den genannten Mantel (10) integriert ist und einen integralen Bestandteil desselben bildet.

2. Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Innenraum (15) des einzelnen Armierungs-Hohlkörpers (3) ein länglicher Armierungs-Profilkörper (2; 21, 22, 23) angeordnet, der aus einem strukturfesten und/oder faserarmierten Polymerschaum (Ps), aus einem Leicht- und/oder Schaummetall (Lm) oder aus strukturfestem Leichtholz gebildet oder innen hohl, also leer ist, angeordnet ist, dessen Außen-Querschnitt, dem Innen-Querschnitt (Q2) des Armierungs-Hohlkörpers (3) angepasst, wesentlich geringer ist, als der Innen-Querschnitt (Q1) des rohrartigen Haupt-Hohlkörpers (1).

3. Mast nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass der innen leere, rohrartige Armierungs-Profilkörper (2; 23) nach einem der in Anspruch 1 genannten Verfahren und mit dem, vorzugsweise gleichen, letztlich gehärteten Faser-Polymermaterial (Fp) hergestellt ist, wie der rohrartige Haupt-Hohlkörper (1) des Mantels (10) des Mastes (1).

4. Mast nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Außen-Querschnitt (Q2) des einzelnen Hohlkörper-Armierungs-Profilkörpers (2; 21, 22, 23) und der Innen-Querschnitt des einzelnen Armierungs-Hohlkörpers (3, 3') die Form eines eine gekrümmte Grundlinie aufweisenden Trapezes mit abgerundeten Ecken aufweist.

5. Mast nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (10) von dessen rohrartigem Hohlkörper (1) mit zwei bis maximal vier in dessen Innenraum (15) ragenden, längs-durchgehend gleichbleibenden Querschnitt (Q2) aufweisenden Armierungs-Hohlkörpern (3, 3') ausgebildet ist.

6. Mast nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (10) von dessen rohrartigem Haupt-Hohlkörper (1) einen Querschnitt (Q1) aufweist, welcher im Wesentlichen dem eines hohlen Ovoids entspricht, das auf der Seite eines seiner beiden, jeweils dessen kleinsten Krümmungsradius aufweisenden Enden durch eine zu seiner Hauptachse (A) senkrechten Ebene (E) beschnitten ist.

7. Mast nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (10) des Haupt-Hohlkörpers (1) zu seinem Innenraum (15) hin mit polymergetränkten und gehärteten Faserflächen bzw. dünnen Faserschichten gebildet ist, deren Fasern im Wesentlichen mit der Längserstreckung des Haupt-Hohlkörpers (1) konform bzw. zu derselben parallel ausgerichtet sind, welche nach außen hin, gegebenenfalls von Faserflächen mit jeweils unterschiedlichen diskretren Faserverläufen gefolgt werden oder kontinuierlich, in Faserflächen bzw. dünne Faserschichten übergehen, deren Fasern, vorzugsweise einander kreuzend, in Winkeln von +(25° bis 90°) bis -(25° bis 90°), vorzugsweise von +(30° bis 75°) bis -(30° bis 75°), insbesondere im Nahbereich von +45° bis -45°, zur Längserstreckung des Mantels (10) des Haupt-Hohlkörpers (1) bzw. von dessen Erzeugenden ausgerichtet sind.

8. Mast nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , dass im Innenraum (15) des Mantels (10) des rohrartigen Haupt-Hohlkörpers (1) - an denselben an-integriert bzw. in denselben einintegriert zwei, vorzugsweise zueinander symmetrisch angeordnet, im Wesentlichen in den Bereichen (Bk) von dessen beiden einander gegenüber liegenden schwächsten bzw. flachsten Krümmungen positionierte Armierungs-Hohlkörper (2; 21, 22, 23) und in Bereich (Bk) von dessen stärkster Krümmung ein dritter derartiger Armierungs-Hohlkörper (2; 21, 22, 23) angeordnet sind, in deren länglichen Innenräumen jeweils formangepasste Armierungs-Profilkörper (2; 21, 22, 23) angeordnet sind.

9. Mast nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (15) des den Mast (100) bildenden rohrartigen Haupt-Hohlkörpers (1) entweder leer oder mit einem strukturfesten und/oder armierten Polymerschaum-Kern (Ps) gefüllt ist, der vorzugsweise an die Innenfläche (11) von dessen Mantel (10) materialschlüssig gebunden ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen