Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bootskörper in Sandwichbauweise und ein Verfahren zur Herstellung solcher Bootskörper.
Der Bau von Booten in Sandwichbauweise und mit glasfaserverstärktem Kunststoff wird in erster Linie unter Benutzung von Formen vorgenommen. Die Formenkosten setzen entweder höhere Stückzahlen einer Serie voraus oder verteuern das Einzelstück erheblich. Ausserdem limitiert die Grösse einer Bauform oftmals das zu fertigende Objekt.
Ziel der Erfindung ist es, einen Bootskörper in Sandwichbauweise herzustellen ohne die Verwendung von Formen.
Erfindungsgemäss wird dies durch ein Verfahren gemäss Patentanspruch 1 erreicht.
Die für die Plankung verwendeten Lamellen sind an Ober- und Unterkante speziell geschäftet, wie in Zeichnung 1 im Querschnitt dargestellt, und erlauben somit, die erforderliche Rumpfkrümmung mitzumachen, wie aus Zeichnung 2 erkennbar ist. Der Bootsrumpf wird mit diesen Lamellenplanken im später sichtbaren Wohnbereich parallel zum Deckssprung beplankt, wobei die Lamellen mit einem Beschlag von innen an den Schotten und Spanten befestigt werden.
Der Beschlag und seine Befestigung an den Lamellen einerseits und den Schotten und Spanten andererseits ist in den Zeichnun gen 3 bis 5 dargestellt.
Zeichnung 3 zeigt den Beschlag 1 in Längsrichtung der Lamellen 2 betrachtet und gibt die Blickrichtungen A-B und C-D der entsprechenden Zeichnungen 4 und 5 an.
In Zeichnung 4 ist schematisch eine Aufsicht von innen auf die Bootswand in Richtung A-B mit dem Beschlag 1, einer Lamelle 2 und einem Schott oder Spant 3 dargestellt.
Die Zeichnung 5 schliesslich gibt die Ansicht in Richtung C-D auf den Beschlag 1, die Lamelle 2 und Schott oder Spant 3 wieder und verdeutlicht die klappbare Ausführung des Beschlags.
Durch die Rumpfform bedingt, ist diese Art der Beplankung bis in den Unterwasserbereich (Bilge) möglich und ergibt somit eine dichte Oberfläche. Im Unterwasserbereich kann es vorteilhaft sein, die Lamellen mit Zwischenräumen dem normalen Rumpfverlauf folgend auf ca. 250 bis 300 mm Zwischenraum zu setzen. Hierdurch wird die für die Bootsform erforderliche Modellkrümmung beibehalten.
Die Zwischenräume können später nach Fertigstellung der Aussenhaut von innen mit Sandwichplatten aufgefüllt werden und ergeben nach dem Überlaminieren im Bilgebereich die im Unterwasserbereich wichtige Aufdoppelung und Verstärkung des Bootsrumpfes.
Es ist zweckmässig, bereits vor oder während der Beplankung zumindest einen Teil der Inneneinrichtung zu montieren. Beson ders Kojenvorderseiten, Schrankfronten, Motorenfundamente können auf einfache Weise fixiert und befestigt werden.
Zusammen mit dem Kielstringer, der Kielplatte und dem Vor- und Achtersteven entsteht so ein in sich weitgehend stabiles Gerüst.
Nach dem Beplanken des Bootsrumpfes mit den Lamellen wird eine Schicht aus faserverstärktem Polyester- oder Epoxidharz aufgebracht. Anschliessend wird eine Schicht aus geschlossenzelligem, möglichst zähhartem Schaumkunststoff mit einer Rohdichte von 40 bis 200 kg/m<3>, vorzugsweise 40 bis 80 kg/m<3>, aufgebracht.
Zweckmässig wird dieser Schaumkunststoff in diagonal verlaufenden Bahnen aufgeklebt.
Werden mehrere Schichten verwendet, ist es zweckmässig, auf diese erste Bahn eine weitere Schicht faserverstärktes Polyester- oder Expoxidharz aufzubringen, auf die dann eine weitere Lage geschlossenzelliger, harter oder zähharter Schaumkunststoff aufgebracht wird, wobei es zweckmässig ist, dass die diagonale Richtung entgegen der ersten Schicht läuft.
Anschliessend erfolgt eine Beschichtung mit faserverstärktem Polyester- oder Epoxidharz.
Als Fasern für die Verstärkung des Polyester- oder Epoxidharzes dienen Glasfasern, Kunststofffasern oder Kohlenstoffasern. Diese können in Form von Geweben, Filzen, Matten oder Vliesen zur Anwendung kommen.
Die Fixierung der Beplankung mit den Lamellen und die der weiteren Ausbauteile wird zweckmässig mit Bootsbaubeschlägen aus Kunststoff durchgeführt, die beweglich klappbar ausgebildet sind und die es erlauben, die jeweils im rechten Winkel befindlichen Befestigungen der einzelnen Teile zueinander durchzuführen. Durch die Klappfähigkeit dieser Beschläge ist die Befestigung von Inneneinrichtungsteilen in Längs- und Querrichtung möglich.
Die Zeichnung 6 zeigt einen Schnitt durch die Bootswand mit Beschlag 1, Lamellen 2, innerer faserverstärkter Harzschicht 3, Schaumkunststoff 4 und äusserer faserverstärkter Harzschicht 5.
Zweckmässig werden die Schotten und Spanten aus dem gleichen Material hergestellt, aus dem die Lamellen für die Beplankung bestehen.
Als Schaumkunststoffe werden bevorzugt Polyvinylchloridschäume verwendet.
Nach dem Verfahren der Erfindung werden Boote, deren Rümpfe bis ca. 15 m lang sind, zweckmässigerweise umgekehrt als auf der Kielebene ausgeführt. Boote über 15 m werden zweckmässig auf der Kielebene gebaut, da ein Drehen eines Rumpfes aufgrund der Dimension problematisch und kostenaufwendig ist.
Bei der Umkehrbauweise werden auf zwei stabilen und in der Horizontalen ausgerichteten Längsträgern die vorgefertigten Schotten und Spanten in dem Längsriss entsprechenden Abständen an lotrecht stehenden Winkeln befestigt. Es ist zweckmässig, die Inneneinrichtung soweit wie möglich gleich zu montieren. Besonders Kojenvorderseiten, Schrankfronten, Motorenfundamente lassen sich auf diese Weise in einfacher Form mit dem Bootsbaubeschlag fixieren und befestigen.
Zusammen mit dem Kielstringer, der Kielplatte und dem Vor- und Achtersteven entsteht so ein in sich weitgehend stabiles Gerüst. Alle Einbauteile, die in dieser Phase montiert werden, verkürzen die Bauzeit und erhöhen aufgrund der guten Zugänglichkeit die Qualität des Neubaus.
Bei der Beplankung wird zweckmässigerweise mit der Deckskante begonnen. Evtl. konstruktionsbedingte Balkweger oder Aufdoppelungen werden jetzt mit eingebaut.
Die anschliessend fortlaufende Beplankung wird parallel zum Deckssprung durchgeführt. Es werden solange parallel gerade Lamellen verwendet, bis aufgrund der durch die Rumpfform bedingten Abwicklung ein Ausgleich mit einem konischen Lamellenstück erfolgt. Die Lamellenschäftungen sind beim Beplanken versetzt auszuführen, nach Möglichkeit jeweils auf einem Schott oder Spant, um die Schäftungsstelle im Innern zu verdecken.
Nach Abschluss der Beplankung, bei der je nach Schiffstyp zum Kiel hin mehr konische Lamellen zum Einsatz kommen, kann mit der Sandwichbeschichtung begonnen werden. Um eine möglichst glatte Beschichtungsoberfläche zu bekommen, kann es notwendig sein, die Lamellenoberfläche abzuspachteln und zu schleifen. Je glatter diese Grundoberfläche wird, um so einfacher ist die spätere Endbehandlung des Rumpfes. Zur Erhöhung der Steifigkeit des Bootskörpers ist es vorteilhaft, während der Montage der Lamellen diese in den Halbrundkammern zu verkleben.
Nach jeweiliger Vorschrift der Konstruktion wird jetzt mit dem Matten / Schaumstoffaufbau begonnen. Dieser Aufbau und die weiteren Beschichtungsschritte werden separat behandelt.
Rümpfe über ein Mass von 15 m sollen auf dem normalen Kiel gebaut werden. Dazu ist es notwendig, den Kiel und Steven auf einem mittig liegenden Träger wiederum an winklig stehenden Auflangern zu befestigen.
The present invention relates to a hull in sandwich construction and a method for producing such hull.
The construction of boats in sandwich construction and with glass fiber reinforced plastic is primarily carried out using molds. The mold costs either presuppose higher quantities in a series or make the individual piece considerably more expensive. In addition, the size of a design often limits the object to be manufactured.
The aim of the invention is to produce a hull in sandwich construction without the use of molds.
According to the invention, this is achieved by a method according to claim 1.
The lamellas used for the planking are specially coated on the upper and lower edges, as shown in cross-section in drawing 1, and thus allow the required torso curvature to be taken along, as can be seen from drawing 2. The boat hull is covered with these slat planks parallel to the deck jump in the later visible living area, whereby the slats are fastened to the bulkheads and frames with a fitting from the inside.
The fitting and its attachment to the slats on the one hand and the bulkheads and frames on the other hand is shown in the drawings 3 to 5.
Drawing 3 shows the fitting 1 viewed in the longitudinal direction of the slats 2 and indicates the viewing directions A-B and C-D of the corresponding drawings 4 and 5.
In Figure 4, a top view of the inside of the boat wall in the direction A-B with the fitting 1, a lamella 2 and a bulkhead or frame 3 is shown schematically.
Finally, drawing 5 shows the view in the direction C-D of the fitting 1, the lamella 2 and bulkhead or frame 3 and illustrates the foldable design of the fitting.
Due to the shape of the hull, this type of planking is possible down to the underwater area (bilge) and thus results in a dense surface. In the underwater area, it can be advantageous to set the louvres with spaces between them, following the normal hull course, to a space of approximately 250 to 300 mm. This maintains the model curvature required for the boat shape.
The gaps can later be filled from the inside with sandwich panels after completion of the outer skin and, after overlaminating in the bilge area, result in the important doubling and strengthening of the boat hull in the underwater area.
It is advisable to install at least part of the interior even before or during the planking. In particular, the front of the berths, cabinet fronts and motor foundations can be fixed and attached in a simple manner.
Together with the keel stringer, the keel plate and the fore and aft post, this creates a largely stable framework.
After planking the boat hull with the slats, a layer of fiber-reinforced polyester or epoxy resin is applied. A layer of closed-cell foam which is as tough as possible and hard, with a bulk density of 40 to 200 kg / m 3, preferably 40 to 80 kg / m 3, is then applied.
This foam plastic is expediently glued in diagonally running sheets.
If several layers are used, it is expedient to apply a further layer of fiber-reinforced polyester or epoxy resin to this first web, to which a further layer of closed-cell, hard or tough foam plastic is then applied, it being expedient that the diagonal direction is opposite to the first Shift is running.
This is followed by coating with fiber-reinforced polyester or epoxy resin.
Glass fibers, plastic fibers or carbon fibers serve as fibers for the reinforcement of the polyester or epoxy resin. These can be used in the form of fabrics, felts, mats or nonwovens.
The fixation of the planking with the slats and that of the other expansion parts is expediently carried out with plastic boat-building fittings which are designed to be movable and which allow the individual parts to be fastened at right angles to one another. Due to the foldability of these fittings, interior fittings can be attached lengthways and crossways.
Drawing 6 shows a section through the boat wall with fitting 1, slats 2, inner fiber-reinforced resin layer 3, foam plastic 4 and outer fiber-reinforced resin layer 5.
The bulkheads and frames are expediently made from the same material as the slats for the planking.
Polyvinyl chloride foams are preferably used as foam plastics.
According to the method of the invention, boats whose hulls are up to approximately 15 m long are expediently carried out the other way round than on the keel level. Boats over 15 m are expediently built on the keel level, since turning a hull is problematic and costly due to the dimensions.
In the reverse construction method, the prefabricated bulkheads and frames are fastened at perpendicular intervals on perpendicular stable angles on two stable and horizontally aligned longitudinal members. It is advisable to assemble the interior as soon as possible. In particular, the front of berths, cabinet fronts, and motor foundations can be easily fixed and fastened with the boat fitting.
Together with the keel stringer, the keel plate and the fore and aft post, this creates a largely stable framework. All built-in parts that are assembled in this phase shorten the construction time and increase the quality of the new building due to the good accessibility.
When planking, it is advisable to start with the top edge. Possibly. construction-related Balkweger or double layers are now included.
The subsequent continuous planking is carried out parallel to the deck jump. Straight fins are used in parallel until, due to the development caused by the shape of the fuselage, there is a compensation with a conical fin piece. The lamellar shafts should be staggered when planking, if possible on a bulkhead or frame in order to cover the inside of the shaft.
After finishing the planking, which, depending on the type of ship, more conical slats are used towards the keel, the sandwich coating can be started. In order to get the smoothest possible coating surface, it may be necessary to fill and sand the lamella surface. The smoother this base surface becomes, the easier it will be to finish the fuselage later. To increase the rigidity of the hull, it is advantageous to glue the slats in the semicircular chambers during assembly.
In accordance with the respective design regulations, the mat / foam construction is now started. This structure and the further coating steps are dealt with separately.
Hulls over 15 m long are to be built on the normal keel. To do this, it is necessary to attach the keel and stern to angled supports on a central support.