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Die
vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zum Zusammenfügen
und Verbinden von dünnen Segelplanen, insbesondere zweidimensionale
Segelbahnen, die in unterschiedlichen Industriezweigen Anwendung
finden. Dabei handelt es sich um Produkte, die unter folgenden Namen
geläufig sind und weiter unten näher erläutert
werden: Spinnaker, Gennaker, Tubekite, Softkite, sowie flexible
Tragflächen, die weitläufig auch unter dem Begriff
Gleitschirm bekannt sind. Diese Planen sind aus einem dünnen
Kunststoff-Gewebe, das sowohl aus Nylon, Polyester als auch aus
anderen Kunststoffen gefertigt ist und ein geringes Gewicht pro
Flächeneinheit aufweisen.
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Derartige
Verfahren zum Zusammenfügen von Planen zur Herstellung
von Segeln sind u. a. aus der
DE 100 06 100 A1 im Stand der Technik bekannt. Bei
diesem bekannten Verfahren wird eine Mehrzahl von einzelnen Panelen
zu einzelnen Segelabschnitten vorgefertigt und miteinander teilweise
durch Klebungen verbunden, wobei eine Hauptfaserrichtung des jeweiligen
einzelnen Panels für ein Segel auf dessen Mittelachse ausgerichtet
und das Segelmaterial zugeschnitten ist.
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Ein
Nachteil an diesem Verbindungsverfahren von Planen ist es, dass
sich bei einem beidseitig mit Klebern beschichtetem Band zwischen
den beiden Klebeschichten auch nach der Klebung die Trägerfolie übrig
bleibt und die Dicke der Naht dadurch merklich vergrößert
wird, was die Haltbarkeit der eigentlichen Nähte beeinträchtigt.
Ferner können die einmal zusammengefügten und
verklebten Planenränder nach der sofortigen Klebung nicht
mehr korrigiert werden, sodass die Gefahr des Ausschusses des Materials
erheblich erhöht ist. Ein weiterer Nachteil bei der flachen
Aufeinanderklebung der Planenränder ist darin zu sehen,
dass bei dreidimensionalen Wölbungen notwendigerweise Faltungen
entstehen, die die Haltbarkeit der Nähte verringern.
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Nachfolgend
werden die im Zusammenhang mit der Erfindung wichtigen Begriffe
erläutert.
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Spinnaker
(13) und Gennaker (14) sind
Halb- bzw. Vorwindsegel für windkraftbetriebene Segelboote.
Der Spinnaker zeichnet sich durch einen symmetrischen Segelschnitt
aus. Das bedeutet, dass er über die Mittelachse zwischen
Kopf (29) und den beiden Schothörnern (31)
gespiegelt ist. Dagegen handelt es sich bei einem Gennaker um ein
asymmetrisches Segel. Dies bedeutet, dass die Segelbahnen links
und rechts der Mittelachse nicht symmetrisch angeordnet sind. Grundsätzlich
unterscheiden sich diese beiden Segeltypen lediglich in ihrem Einsatzbereich
zum Wind, jedoch nicht in der Art und Weise der Verarbeitung. Beide
Segeltypen werden üblicherweise aus Nylon- oder Polyestermaterial
mit einem spezifischen Flächengewicht zwischen 20 bis 100 Gramm
pro Quadratmeter hergestellt. Diese Materialien sind weitläufig
als Rip-Stop Gewebe bekannt. Im Bereich des Kopfes (29)
und der Schothörner (31) werden die Segel üblicherweise
mit mehreren Lagen dickem Polyester- oder Dacrongewebe verstärkt, welches
ein spezifisches Flächengewicht von 100 bis 500 Gram pro
Quadratmeter aufweist.
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In 14a werden zwei nebeneinander liegende, zweidimensionale
Segelbahnen (1) aus dem Kopfbereich der Segel gezeigt.
Diese Segelbahnen (1) sind dem räumlichen, dreidimensionalen
Segelkörper, der auch als 3d-Modell bezeichnet wird, durch Abwicklung
entnommen. Als Abwicklung bezeichnet man das mathematische Verfahren
zum Umwandeln von dreidimensionalen Flächen in zweidimensionale Flächen.
Diese Flächen dienen somit als Schablonen für
den Zuschnitt der Segelbahnen (1) und enthalten die nötigen
Krümmungsradien (26), welche nach dem Zusammenfügen
wieder die räumliche Form des 3d-Modells annimmt. Das Zusammenfügen
der Segelbahnen (1) während des Fertigungsprozesses wird über
die Nahtzugabe (24) bewerkstelligt. Diese Nahtzugabe ist
eine Erweiterung der Segelbahn durch eine Parallelkurve, die auf
dem Umriss der Abwicklung basiert. Dieses Verfahren zum Zusammenfügen
von zweidimensionalen Segelbahnen mit Hilfe einer Nahtzugabe ist
bekannt und bereits Stand der Technik. Dabei gibt es eine Vielzahl
von Nahtbildvariationen. So kann das Zusammenfügen ausschließlich über
eine mit Nähgarn zusammen gehaltene Naht, durch eine Kombination
aus Nähen und Kleben oder nur durch eine Klebeverbindung
erfolgen.
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Im
Unterschied zu der hier vorliegenden Erfindung wird jedoch die Klebeverbindung über
eine Art doppelseitigen Klebestreifen mit oder ohne Trägerfolie
herbeigeführt, welche jedoch nicht während oder
nach dem Produktionsprozess aktiv aktiviert wird. Diese herkömmlichen
Klebeverbindungen haften nur bedingt auf den verwendeten Geweben,
da diese Gewebe zum Beispiel über eine silikonhaltige Beschichtung
verfügen und somit ein Anhaften des Klebers erschweren.
Eine gleichmäßige, homogene und dauerhafte Verbindung
wird somit nicht erreicht. Dies ist auch der Grund, weshalb üblicherweise
geklebte Nähte nochmals mit einem Nähgarn in einem weiteren
Produktionsprozess fixiert werden. Nachteilig ist, dass die verwendeten
dünnen und leichten Rip-Stop Gewebe bedingt durch den Nähvorgang
im Bereich der Naht schrumpfen. Somit kommt es ungewollt zu Verzügen
und Spannungen innerhalb des Nahtbildes. Dies beeinträchtigt
die Haltbarkeit sowie die räumliche Güte. Speziell
bei Kombinationen von geklebten mit genähten Nahtvarianten
kommt es häufig zu Verzügen, da der Kleber die
Nähnadel beim Durchstoßen der Naht mit Kleber
benetzt und diese dadurch eine erhöhte Reibung aufweist.
Dies führt dazu, dass das Segelbahnmaterial während
des Nähvorgangs nach oben und nach unten gedrückt wird,
was zu einer Faltenbildung führt. Grundsätzlich führt
jede Naht zu einer Penetrierung und damit zu einer Verletzung.
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Ein
Tubekite (15) ist ein lenkbarer Zugdrachen,
Fortbewegungsmittel und Sportgerät beim Kitesurfen. Er
wird mittels Leinen (30) mit dem Benutzer verbunden. Primär
wird der Tubekite auf dem Wasser eingesetzt, kann aber auch auf
Schnee oder Land verwendet werden. Tubekites besitzen einen aufblasbaren
Frontschlauch (27) an der Anströmkante sowie mehrere,
in Richtung der Flugachse verlaufende, Querschläuche (28).
Diese Front- und Querschläuche bestehen aus festem Gewebematerial
und enthalten wiederum einen dehnbaren Innenschlauch, der vor Inbetriebnahme
mit Hilfe einer Luftpumpe aufgeblasen wird. Die aufgeblasenen Elemente
dienen konstruktiv als tragendes Gerüst und verhindern
das Absinken im Wasser. Dies erleichtert den Start vom Wasser aus.
Durch den Frontschlauch (27) und das daran angeschlossene
Obersegel (21) bildet der Tubekite ein aerodynamischwirksames
Profil aus. Der Frontschlauch (27) ist entlang des Schirmradius
in Segmente unterteilt, die an den Verbindungsnähten (25)
miteinander verbunden sind. Die Querschläuche (28),
die das Obersegel (21) und somit das Profil des Kites stützen
und ausbilden, sind auch in Segmente unterteilt. Diese Segmente
enthalten (Fig. B2), wie die Segmente des Frontschlauches (27),
die Krümmungsradien (26), die nach dem Zusammenfügen
der Bahnen die räumliche Form des Kites bilden. Sämtliche
Bahnen sind dem 3d-Modell durch Abwicklung entnommen und werden über
die Nahtzugabe (24) miteinander verbunden. Die Verbindungen
(25) zwischen den Obersegelbahnen (21) erfolgen üblicherweise
durch eine Kombination von Kleben und Nähen. Die Krümmungsradien
(26) bei diesen Bahnen sind nicht besonders klein ausgeprägt
und somit kann ein nahezu faltenfreies Zusammenfügen der
Nähte über die Nahtzugabe erfolgen. Anders stellt
sich dies beim Zusammenfügen der Bahnen des Frontschlauches
(27) sowie den Bahnen der Querschläuche (28)
dar. Abhängig von der dreidimensionalen Form und der Anzahl
der Bahnen sind die Krümmungsradien (26) so klein,
dass ein Zusammenfügen der Bahnen über die Nahtzugabe
(24) nicht faltenfrei erfolgen kann. Die Falten kommen
dadurch zustande, dass die Nahtzugabe (24) eine Parallelkurve
zum Umriss der Abwicklung ist und damit eine räumliche
Erweiterung der Bahn (Schablone) darstellt, was wiederum einen Überschuss
an Material generiert. Dieses überschüssige Material
ist nicht deckungsgleich mit der Nahtzugabe (24) der angrenzenden
Bahn, was wiederum bedeutet, dass das überschüssige
Material beim Zusammenfügen der Bahnen untergebracht werden muss.
Dies geschieht durch Aufschieben und Zusammenschieben des überschüssigen
Materials in kleinen Falten. Dadurch wird es jedoch sehr schwierig,
die exakten Längen der Originalumrisse beim Zusammennähen
der einzelnen Bahnen miteinander einzuhalten, was den Produktionsprozess
erschwert, verlangsamt und verteuert. Abhängig von den
verwendeten Materialien – Front- und Querschläuche werden
aus festen 100 bis 300 Gramm pro Quadratmeter schweren Polyester-
oder Dacrongeweben, Obersegelbahnen aus 20 bis 100 Gramm pro Quadratmeter
schwerem Nylon- oder Polyestergeweben (Rip-Stop) gefertigt – kann
das überschüssige Material der Nahtzugabe auch
ein Problem darstellen. Speziell die für das Aufblasen
der Front- und Querschläuche notwendigen flexiblen Innenschläuche sind
sehr empfindlich gegen Verletzungen, die durch ein Hineinragen oder
Abstehen der Nahtzugabe entstehen können. Um den Innenschlauch
zu schützen, wird daher die Nahtzugabe gegebenenfalls nochmals mit
einer separaten Naht an den Front- und Querschläuchen fixiert.
Es gibt auch Techniken, die das Zusammenkleben der Front- und Querschlauchbahnen
mit Hilfe eines doppelseitigen Klebestreifens mit oder ohne Trägerfolie
ermöglichen. Das Zusammenfügen der Bahnen erfolgt
wieder über die Nahtzugabe (24). Beide Bahnen
werden dabei stumpf aufeinander geklebt und danach nochmals mit
einer Naht fixiert. Diese Technik kann ausschließlich bei
Bahnen mit großen Krümmungsradien (26)
erfolgen, da bei kleinen Radien der Anteil der überstehenden Nahtzugabe
zu viele Falten und somit zu wenig nutzbare Kontaktfläche
zwischen den Bahnen zur Verfügung stellen würde.
Somit ist diese Technik für bestimmte 3d-Formen des Tubekites
auszuschließen und limitiert somit die nutzbaren Gestaltungsmöglichkeiten.
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Softkites
(16) sind flexible Zugschirme, die primär
auf festem Untergrund (auch Schnee), aber auch auf dem Wasser eingesetzt
werden, sofern sie konstruktiv dazu ausgelegt sind. Sportarten sind:
- Snowkiten = Fahrer wird vom Softkite auf Schnee gezogen (Ski
oder Snowboard).
- Mountainboarden = Fahrer wird vom Softkite auf Land gezogen
und steht dabei auf einem Brett mit Rädern.
- Buggy Fahren = Fahrer wird vom Softkite auf Land gezogen und
sitzt in einer Art Dreirad, welches mit den Füßen
lenkbar ist.
- Kitesurfen = Fahrer wird vom Softkite auf dem Wasser gezogen,
steht auf einem Surfbrett oder Kitebaoard.
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Der
Softkite wird aufgrund seines geringen Gewichts und des kleinen
Packmaßes als reiner Spaß- und Freizeitdrachen
eingesetzt. Der Softkite zeichnet sich durch seine mit Hilfe von
Staudruck aufgeblasene Form aus. Dabei strömt während
der Startphase Luft durch die Profilöffnungen (32)
in das Innere der Konstruktion, welche durch das Obersegel (21),
das Untersegel (22) und die Profilrippen (23) räumlich
definiert ist. Varianten für den Gebrauch auf dem Wasser
haben spezielle Ventile, die anstelle der Öffnungen (32)
die Luft im Inneren des Kites halten. Somit kann der Softkite eine
begrenzte Zeit auf dem Wasser schwimmen. Der Softkite wird üblicherweise durch
eine Reihe von Leinen (30) in seiner Form stabilisiert.
Daneben dienen die Leinen als Kraftübertragung zwischen
Kite und Benutzer. Softkite-Varianten, die keine Leinen (30)
zum Stabilisieren der Eigenform benötigen, besitzen nur
zwei Frontleinen zum Übertragen der Zugkräfte
und zwei Steuerleinen zum Lenken des Kites. Die Eigenstabilität
wird bei diesen Konstruktionen nur über die Profilform
und den, von vorn betrachtet, bogenförmigen Schirmradius
des Kites bewerkstelligt. Die Obersegelbahnen (21) und
die Untersegelbahnen (22) werden dem 3d-Modell durch Abwicklung
entnommen und weisen (Fig. C2) wie die Profilschablonen (23)
eine Nahtzugabe (24) auf. Softkites haben konstruktionsbedingt
relativ kleine Krümmungsradien (26) im vorderen
Bereich der Profilrippen (23) der sogenannten Profilnase.
Dadurch ergeben sich abhängig von der Gesamtgeometrie des
Kites sehr kleine Krümmungsradien (26) auch auf
den Ober- und Untersegelbahnen. Dies trifft speziell für
den Bereich an den Flügelenden zu, was auf der Skizze gut
zu erkennen ist, bei der jeweils zwei aneinander grenzende Ober-
und Untersegelbahnen dem Flügelrandbereich entnommen wurden.
Somit ist das Zusammennähen der Verbindungsnähte
(25) zwischen den Segelbahnen teilweise sehr schwierig und
es kann, abhängig von der Größe und Beschaffenheit
des Kites, eine störende Faltenbildung nicht vermieden
werden. Da Softkites beim Aufschlagen auf Wasser oder Grund die
eingeschlossene Luft nicht schlagartig abgeben können und
sich der Kite somit über die Nähte und das Material
ausdehnen muss, stellt sich die durch das Nähen bedingte
Gewebeperforation als Nachteil dar. Dabei reißt der Kite besonders
häufig im Bereich der Nähte. Ein Softkite, der
für den Gebrauch im Wasser hergestellt wird, verfügt über
spezielle Ventile an den Profilöffnungen (32),
ist aber trotzdem nicht luft- und wasserdicht, da über
jede Naht Luft ausströmen und gegebenenfalls auch Wasser
eindringen kann. Dabei sind die verwendeten Nylon- und Polyestergewebe
(Rip-Stop), welche ein spezifisches Flächengewicht von
20 bis 100 Gramm pro Quadratmeter aufweisen, meistens soweit beschichtet,
dass sie nahezu luftdicht und stark wasserabweisend sind. Somit
verursacht die Technik des Zusammennähens der Bahnen einen echten
Produktnachteil der Softkites im Bezug auf die Schwimmfähigkeit
im Vergleich zu den auch auf dem Wasser zum Einsatz kommenden Tubekites,
welche voll schwimmfähig sind. Eine Verbesserung der Naht, wie
sie zum Beispiel in (3) zum Tragen kommt, ist somit
erstrebenswert.
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Als
flexible Tragflächen (17) werden Gleitschirme
und deren Ableger wie Speedglider (kleine Gleitschirme, mit denen
man im Konturflug einen Berg hinab fliegt) bezeichnet. Auch gehören steuerbare
Sprungfallschirme, aus denen sich die heutigen Gleitschirme konstruktiv
ableiten, zu dieser Kategorie. Flexible Tragflächen besitzen
grundsätzlich eine durch Staudruck aufgeblasene Form. Dabei strömt
während der Startphase Luft durch die Profilöffnungen
(32) in das Innere der Konstruktion, welche durch das Obersegel
(21), das Untersegel (22) und die Profilrippen
(23) räumlich definiert ist. Flexible Tragflächen
werden durch Leinen (30) in ihrer Form stabilisiert. Daneben
dienen die Leinen als Kraftübertragung von der Schirmkappe
zum Piloten. Gleitschirme sind Luftsportgeräte und müssen
vor Inbetriebnahme einem Musterprüfungstest unterzogen werden,
in welchem die Konstruktion während eines Lasttests bis
auf das achtfache des Startgewichtes belastet wird. Somit werden
besonders hohe Ansprüche auf die verwendeten Materialien,
Verarbeitung und die Nähtechnik gelegt um diese Anforderungen zu
bestehen. Die Standardnaht im Gleitschirmbau ist in (5)
abgebildet jedoch ohne die Klebeschicht (2) und dem Rückenband
(3). Wie zu erkennen ist, wird der Kraftschluss zwischen
den Segelbahnen (1, 1', 1'') letztlich über
das Nähgarn vollzogen. Dies birgt jedoch den Nachteil,
dass zum einen das Nähgarn besonders haltbar sein muss
und dass durch den Nähvorgang an sich die Materialien perforiert werden.
Dadurch wird die Bruchlast und die Reißfestigkeit der Materialien
heruntergesetzt. Eine Verbesserung des Kraftschlusses zwischen den
Segelbahnen ist somit anzustreben. Dies kann zum Beispiel wie in
(5) dargestellt, durch ein, horizontal über den
Segelbahnen (1, 1') mit Hilfe der Klebeschicht
(2) zusätzlich aufgebrachtes, Rückenband
(3) erfolgen. Dieses Rückenband (3) stellt
durch seine Klebeverbindung (2) einen idealen Kraftschluss
zwischen den Segelbahnen (1, 1') dar. Auf einen
Gleitschirm übertragen, wären dies die Obersegel-
(21) oder Untersegelbahnen (22). Somit wird die
Nahtverbindung zumindest horizontal nicht mehr belastet. Dadurch könnte
man auf leichtere Segelbahnmaterialien zurückgreifen, was
wiederum die Performance der Gleitschirme positiv beeinflussen würde.
Durch die Verbesserung des Kraftschlusses zwischen den Segelbahnen
ergeben sich in der Konsequenz neue konstruktive Möglichkeiten.
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Ziel
der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Zusammenfügen von
zweidimensionalen Segelbahnen bereitzustellen, welches einen dauerhaften,
faltenfreien und gleichmäßigen Kraftschluss zwischen den
Segelbahnen sicherstellt, unabhängig von deren Krümmungsradien
und ohne dabei die Naht nochmals mit einem Nähgarn fixieren
zu müssen.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung ist darin zu sehen, dass das luft-
und wasserdichte Abdichten der herkömmlichen Nahtvarianten
zur Verbesserung der Produkteigenschaften sowie zur Vereinfachung
des Produktionsprozesses führt.
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Der
Lösung liegt der Gedanke zu Grunde, dass die Segelbahnen
mit einem zu aktivierenden Kleber während des Fertigungsprozesses
verbunden werden müssen, da der Kleber auf diese Weise
einen wesentlich besseren, homogeneren und dauerhaften Kraftschluss
zulässt. Segelbahnen, die über kleine Krümmungsradien
verfügen, werden nicht wie üblich über
die Nahtzugabe, sondern über ein spezielles, flexibles
Rückenband miteinander verbunden. Dadurch werden Falten
im Nahtbild vermieden. Auch kann mit Hilfe der Rückenbänder
eine herkömmliche Naht nachträglich in ihren Eigenschaften
verbessert werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
dreidimensionaler Planen bereitzustellen, das einfach und sicher
die Qualität der Planenverbindungen verbessert und die
Herstellungskosten reduziert.
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Diese
Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen der Hauptansprüche
gelöst.
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Erfindungsgemäß ist
das Verfahren zum Verbinden von Planen durch mindestens eine Klebung dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens zwei Planen nach einer vorbestimmten
Vorschrift in mindestens zwei Schichten im Bereich der Planenränder
unter Zugabe von mindestens einer Klebeschicht zusammengelegt werden,
wobei die Klebeschicht über die Planenränder hinausragen
und während des Zusammenfügens der Schichten die
Klebeschicht aktiviert wird.
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Ein
weiterer erfindungsgemäßer Aspekt des Verfahrens
zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens zwei Planen nach einer
vorbestimmten Vorschrift in mindestens zwei Schichten im Bereich
der Planenränder unter Zugabe von mindestens einer Klebeschicht
aneinander gelegt werden und darüber mindestens ein, in
einer Richtung elastisches, Band gelegt wird, wobei die Klebeschicht über
die Ränder der Planen und des Bandes hinausragen und anschließend
der Bereich der Nahtstelle nachbehandelt wird.
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Dabei
ist vorteilhaft, dass der Bereich der Nahtstellen wärmebehandelt
wird, wobei die Wärmebehandlung durch unterschiedliche
Verfahren bewirkt werden kann.
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Vorteilhaft
ist dabei auch, die Wärmebehandlung durch Luftströmung
und/oder mechanischen Druck zu bewirken.
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Ferner
ist vorteilhaft, die Wärmebehandlung mit Ultraschallwellen
zu bewirken.
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Weiterhin
ist vorteilhaft, die Wärmewirkung durch Lichtbestrahlung
zu bewirken, wobei das Licht UV-Licht oder IR-Licht sein kann.
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Vorteilhaft
und wichtig ist ferner, dass der verwendete Kleber erst mit der
Nachbehandlung aktiviert wird, wobei die Nachbehandlung durch Strahlung
und/oder durch mechanischen Druck und/oder auf chemischem Wege bewirkt
werden kann.
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Vorteilhaft
ist auch, dass der Kleber in Schlangen- oder Wellenlinien aufgetragen
wird, die auch über die Ränder der Segelbahnen
hinausragen können.
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Besonders
vorteilhaft ist, dass das elastische Band, das über die
Stoßstellen der Planen gelegt wird, nur in einer vorgegebenen
Richtung nachgiebig ist.
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Ferner
ist vorteilhaft, dass der verwendete Kleber auch nach der Nachbehandlung
flexibel bleibt. Vorteilhaft ist ferner, dass die Stoßstellen
mit einer Kleberschutzschicht vor äußeren Einflüssen wie
Abrieb geschützt werden.
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Vorteilhaft
ist ferner, dass die Planen aus einem sogenannten Rip-Stop-Material
gefertigt sind.
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Vorteilhaft
ist ferner, dass die Ränder, an denen die Planen zusammengefügt
werden, zumindest teilweise einen Krümmungsradius (r) in
Längsrichtung aufweisen.
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Weitere
erfindungswesentliche Merkmale sind der Detailbeschreibung zu entnehmen.
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Im
nun Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen im Detail
näher erläutert. Es zeigt:
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1 bis 12:
Ausführungsbeispiele von Verbindungen bzw. Stoßstellen
(4, 4'), mit denen die Planen (1, 1')
für unterschiedliche Anwendungen zusammengefügt
werden können;
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13:
eine Vorderansicht eines Spinnakers (11);
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14 eine
Vorderansicht eines Gennakers (12);
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14a: eine Draufsicht auf zwei Planen (1, 1');
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15 eine
perspektivische Darstellung eines Tubekites (13);
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15a: eine Draufsicht auf verschiedene Formen von
Planen (21, 27, 28);
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16:
eine perspektivische Darstellung eines Softkites (14);
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16a: eine Draufsicht verschiedener Formen von
Planen (21, 22, 23);
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17:
eine flexible Tragfläche eines Gleitschirms (15).
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17a: eine Draufsicht auf unterschiedliche Formen
von Planen (21, 22, 23).
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Die 1 zeigt
die erfindungsgemäße Nahtvariante in der Querschnittansicht,
bei der zwei Segelbahnen (1, 1') ohne zusätzliche
Nahtzugabe (24) an ihren Rändern (4, 4')
dicht aneinander gelegt sind, so dass der Abstand (6) zwischen
den beiden Segelbahnen (1, 1') minimal gehalten
wird. Über die so aneinander gelegten Segelbahnränder
(4, 4') wird während des Fertigungsprozesses
in einer Ebene eine Klebeschicht (2) über den
Randbereich der Stoßstellen der Segelbahnen aufgebracht.
Diese Klebeschicht (2) hat die besondere Eigenschaft, dass
sie während des Fertigungsprozesses, also während des
Zusammenfügens der Segelbahnen (1, 1'),
aktiviert wird. Über die Klebeschicht (2) ist
ein flexibles Rückenband (3) angeordnet, das quer
zum Nahtverlauf eine geringere Dehnung aufweist, als parallel zum
Nahtverlauf. Dieses Rückenband (3) fungiert als Kraftbrücke
zwischen den Segelbahnen (1, 1') und ermöglicht
durch seine Flexibilität, die Krümmungsradien
(26) der Segelbahnen harmonisch miteinander zu verbinden,
ohne dass beim Zusammenfügen Falten entstehen. Die Dehnungseigenschaften
des Rückenbandes (3) sind maßgeblich
für das faltenfreie Zusammenfügen der Segelbahnen
(1, 1') verantwortlich, da bei einer staken räumlichen
Wölbung der Segelbahnen die Krümmungsradien (26)
entsprechend klein sind und somit das Rückenband (3)
beim Prozess des Zusammenfügens stärker gedehnt
werden muss, um die Räumlichkeit der Verbindung aufzunehmen.
Diese Nahtvariante ermöglicht somit das Zusammenfügen
von Segelbahnen (1, 1') mit kleinen Radien wie
sie bei Tubekites (15) im Bereich des Frontschlauches
(27) und der Querschläuche (28) vorkommen.
Darüber hinaus kann die Verbindung luft- und wasserdicht
ausgeführt werden, sofern die verwendeten Segelbahnmaterialien
und das Rückenband (3) diese Eigenschaften besitzen.
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In 2 zeigt
die erfindungsgemäße Nahtvariante in der Querschnittansicht,
bei der zwei Segelbahnen (1, 1') mit großem
Krümmungsradius (26) und mit einer Nahtzugabe
(24, 24') miteinander verbunden sind. Während
des Fertigungsprozesses wird in einer Ebene die Klebeschicht (2)
zwischen die sich überlappenden Segelbahnen (1, 1')
aufgebracht und aktiviert. Dabei kann die Klebeschicht über
die Segelbahnränder (4, 4') hinausragen,
um den Übergang der Bahnen zu harmonisieren und ein Ausfransen
der Segelbahnränder (4, 4') zu verhindern.
Alternativ dazu kann der Kleber (2) auch einseitig vor
dem Zusammenfügen der Segelbahnen (1, 1')
auf diese aufgebracht werden, um dann während des Fertigungsprozesses
aktiviert zu werden. Diese Nahtvariante bietet sich ideal im Bereich
der Spinnaker und Gennaker an, da deren Segelbahnen über
große Krümmungsradien (26) verfügen
(14a). Darüber hinaus ist die Verbindung
im Vergleich zu einer konventionellen Naht fertigungstechnisch einfach
umzusetzen und somit kostengünstiger. Durch Variationen in
der Form der Klebeschicht (2), zum Beispiel in Wellenform,
kann der Übergang zwischen den Segelbahnen (1, 1')
sehr stark harmonisiert werden, was ein Einreißen entlang
der Klebenaht deutlich unwahrscheinlicher macht.
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Die 3 zeigt
die erfindungsgemäße Nahtvariante in der Querschnittansicht,
bei der drei Segelbahnen (1, 1', 1'')
mit Hilfe eines Gewebebandes (8) miteinander verbunden
werden. Diese Nahtvariante bietet sich speziell für die
Bereiche Softkites (16) und flexible Tragflächen
(17) an, da diese über Segelbahnen mit
kleinen Krümmungsradien (26) verfügen
und somit beim herkömmlichen Zusammennähen der
Segelbahnen grundsätzlich Falten erzeugt werden. Um eine
Faltenbildung zu vermeiden und um den Kraftschluss zwischen den
Bahnen möglichst harmonisch zu gestallten, ist das flexible
Gewebeband (8) der Form eines „T” nachempfunden.
Dabei ist der vertikale Anteil des Gewebebandes fix miteinander
verbunden. Der Segelbahnrand (4, 4'), der nicht über
eine Nahtzugabe (24) verfügt, stösst
am vertikalen Gewebebandabschnitt (8) an, womit sich ein
minimaler Abstand zwischen den Segelbahnen (1, 1)
untereinander ergibt. Grundsätzlich ist der parallel zur
Naht verlaufende Anteil des Gewebebandes (8) stärker
dehnbar, als der quer zur Naht verlaufende Anteil. Dadurch können
auch Segelbahnen miteinander verbunden werden, die über
kleine Krümmungsradien (26) verfügen.
Der horizontale Anteil des Gewebebands (8) wird mit einer
Klebeschicht (2, 2') mit den Segelbahnen (1, 1')
verbunden. Die Aktivierung des Klebers erfolgt dabei während
des Fertigungsprozesses. Danach kann eine vertikale Segelbahn (1'')
mit dem vertikalen Gewebebandteilstück (8) unter
zur Hilfenahme einer Kleberschicht (2'') verbunden werden.
Der Kraftschluss zwischen der Segelbahn (1') und dem vertikalen
Gewebebandanteil (8) kann alternativ dazu auch über
eine genähte Nahtverbindung hergestellt werden. Überträgt
man dieses Nahtbild auf Softkites oder flexible Tragflächen,
so entsprechen die Segelbahnen (1) und (1') wahlweise
den Untersegelbahnen (22) oder den Obersegelbahnen (21)
eines Softkites. Die vertikale Segelbahn (1'') entspricht
dem oberen oder unteren Teil der Profilrippe (23). Diese
Nahtvariante hat den Vorteil, dass sie unter Verwendung entsprechender Materialien
luft- und wasserdicht ist.
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Die 4 zeigt
die erfindungsgemäße Nahtvariante in der Querschnittansicht,
bei der drei Segelbahnen (1, 1', 1'')
mit Hilfe eines Rückenbandes (3) und eines Gewebebandes
(8) miteinander verbunden werden. Diese Nahtvariante bietet
sich speziell für die Bereiche Softkites (16)
und flexible Tragflächen (17) an,
da diese über Segelbahnen mit kleinen Krümmungsradien
(26) verfügen. Diese Segelbahnen würden
beim herkömmlichen Zusammennähen grundsätzlich
Falten erzeugen. Im übertragenen Sinne steht die Segelbahn
(1) für die linke Seite der Obersegelbahn (21)
oder Untersegelbahn (22) und die Segelbahn (1')
für die rechte Seite der Ober- oder Untersegelbahn. Die
Segelbahn (1'') hingegen ist mit dem oberen oder unteren
Teil der Profilrippe (23) gleichzusetzten. Im ersten Arbeitsschritt
wird die Segelbahn (1'') mit Hilfe der Klebeschicht (2'')
mit dem flexiblen Gewebeband (8) verbunden. Danach kann
die Segelbahn (1) mit Hilfe der Klebeschicht (2) an
das Gewebeband (8) fixiert werden. Das Rückenband
(3) fixiert unter Zuhilfenahme der Klebeschicht (2')
sowohl die Segelbahn (1'), als auch die bereits mit dem
Gewebeband (8) verbundene Segelbahn (1). Bei dieser
Nahtvariante ist hervorzuheben, dass alle Segelbahnränder
(4, 4' 4'') über keine Nahtzugabe
(24) verfügen und räumlich sehr nah beieinander liegen,
was die Güte des Nahtbildes erhöht. Diese Nahtvariante
hat den Vorteil, dass sie unter Verwendung entsprechender Materialien
luft- und wasserdicht ist.
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Die 5 zeigt
die erfindungsgemäße Nahtvariante in der Querschnittansicht,
bei der drei Segelbahnen (1, 1', 1'')
durch eine herkömmliche, genähte Naht (9)
und ein flexibles Rückenband (3) miteinander verbunden
sind. Diese Nahtvariante basiert auf der geläufigsten Nahtkonstruktion
im Bereich der Softkites (16) und
flexiblen Tragflächen (17). Hierbei
werden die Segelbahnen (1, 1', 1''), die
alle über eine Nahtzugabe (24) verfügen,
mit Hilfe einer genähten Naht (9) verbunden. Durch
das zusätzliche Aufbringen des flexiblen Rückenbandes
(3) über die Klebeschicht (2) kann die
Naht luft- und wasserdicht versiegelt werden, sofern die verwendeten Materialien
dies erlauben. Diese Nahtvariante kann somit die Produkteigenschaften
von wasserstartfähigen Softkites deutlich verbessern, da
sie die Naht abdichtet und das Eindringen von Wasser sowie das Ausströmen
von Luft im Gegensatz zu einer herkömmlichen Naht verhindert.
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Die 6 zeigt
die erfindungsgemäße Nahtvariante in der Querschnittansicht,
bei der zwei Segelbahnen (1, 1') mit einem flexiblen
Gewebeband (8) verbunden werden. Diese Nahtvariante bietet
sich für Segelbahnen an, die über mittlere bis
große Krümmungsradien (26) verfügen.
Die Segelbahn (1) wird mit Hilfe der Klebeschicht (2)
mit dem flexiblen Gewebeband (8) verbunden. Danach wird
die Segelbahn (1'), welche über eine Nahtzugabe
(26) verfügt, mit Hilfe der Klebeschicht (2')
durch das Gewebeband (8) mit der Segelbahn (1)
verbunden. Diese Nahtvariante ermöglicht ein weiteres Anbringen
von diversen Bahnen oder Segelbahnen, am verbliebenen, überstehenden,
vertikalen Gewebebandteil (8).
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Die 7 zeigt
die erfindungsgemäße Nahtvariante in der Querschnittansicht,
bei der zwei Segelbahnen (1, 1') mit Hilfe der
Klebeschicht (2) miteinander verbunden werden. Die Segelbahn
(1'), welche über die Nahtzugabe (24')
verfügt, wird mit der Klebeschicht (2) verbunden.
Die Segelbahn (1) verfingt über die Nahtzugabe
(24), welche mit diversen andern Bahnen oder Segelbahnen
verbunden werden kann. Das Zusammenfügen der Segelbahnen
kann in einen Fertigungsschritt erfolgen.
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Die 8 zeigt
die erfindungsgemäße Nahtvariante in der Querschnittansicht,
bei der zwei Segelbahnen (1, 1') mit Hilfe eines
Rückenbandes (3) miteinander verbunden werden.
Die Segelbahnen (1, 1') verfügen jeweils über
die Nahtzugabe (24, 24'). Der Kraftschluss wird über
das flexible Rückenband (3), welches über
die Klebeschicht (2) mit den Segelbahnen (1, 1')
verbunden ist, hergestellt. Die Nahtzugaben (24, 24')
können mit diversen andern Bahnen oder Segelbahnen verbunden
werden. Das Zusammenfügen der Segelbahnen (1, 1')
und des Rückenbandes (3) kann in einem Fertigungsschritt
erfolgen.
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Die 9 zeigt
die erfindungsgemäße Nahtvariante in der Querschnittansicht,
bei der zwei Segelbahnen (1, 1') mit Hilfe eines
Rückenbandes (3) miteinander verbunden werden.
Die Segelbahnen (1, 1') werden minimal überlappend
durch eine Klebeschicht (2) verbunden. Danach wird das
flexible Rückenband (3) mit Hilfe der Klebeverbindung
(2') auf die Segelbahnen (1, 1') aufgebracht.
Diese Nahtvariante bietet sich für Segelbahnen mit mittleren
bis großen Krümmungsradien (26) an und
ist sehr haltbar und stark, da die minimale Überlappung
der Segelbahnen (1, 1') den Segelbahnrand (4')
gegen Einwirkungen von außen, zum Beispiel gegen Abrieb, schützt
und trotzdem einen Teil des Kraftschlusses zwischen den Segelbahnen
(1, 1') gewährleistet.
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Die 10 zeigt
die erfindungsgemäße Nahtvariante in der Querschnittansicht,
bei der zwei Segelbahnen (1, 1'), ohne zusätzliche
Nahtzugabe (24) mit Hilfe von zwei Rückenbändern
(3, 3') miteinander verbunden werden. Die Segelbahn
(1) wird durch ein flexibles Rückenband (3')
und eine Klebeschicht (2') mit der Segelbahn (1')
verbunden. Dabei ist der Abstand (6) zwischen den Segelbahnen
(1, 1') minimal. Danach wird in einem weiteren
Fertigungsprozess das Rückenband (3) mit Hilfe
der Klebeschicht (2) auf die Segelbahnen (1, 1')
aufgebracht. Durch diese Sandwich-Konstruktion, bei der die Breite
der Rückenbänder (3, 3') untereinander
variieren kann, wird sichergestellt, dass der Kraftschluss zwischen
den Segelbahnen (1, 1') harmonisch erfolgt und
dass es zu keiner Sollbruchstelle entlang der Rückenbandränder
(10, 10', 10'', 10''') kommt.
Dies kann dadurch gewährleistet werden, dass die Rückenbandränder
(10, 10', 10'', 10''') räumlich
betrachtet nicht übereinander enden, sondern durch ihre
unterschiedlichen Breiten einmal mehr (10, 10''') und
einmal weniger (10', 10'') in die Segelbahnen
(1, 1') hineinragen. Diese Nahtvariante bietet
sich speziell für den Bereich Tubekites (15)
an, da sowohl der Frontschlauch (27) als auch die Querschläuche (28) über
sehr kleine Krümmungsradien (26) verfügen
können und damit ein Zusammenfügen über
eine zusätzliche Nahtzugabe (24) erschwert werden
würde. Außerdem ist die Sandwich-Konstruktion
sowohl besonders robust als auch luft- und wasserdicht, sofern die
verwendeten Materialien dies zulassen.
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Die 11 zeigt
die erfindungsgemäße Nahtvariante in der Querschnittansicht,
bei der zwei Segelbahnen (1, 1'), ohne zusätzliche
Nahtzugabe (24) durch ein Rückenband (3)
miteinander verbunden werden. Dabei ist der Abstand (6)
zwischen den Segelbahnen (1, 1') minimal. Das
Rückenband (3) wird mit Hilfe der Klebeschicht
(2) auf die Segelbahnen (1, 1') in einem
Arbeitsschritt aufgebracht. Danach wird über die Segelbahnränder
(4, 4') eine Lage Kleberschutzschicht (5)
aufgebracht. Diese Klebeschutzschicht (5) schützt
die Segelbahnränder (4, 4') vor mechanischem
Abrieb von außen.
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Die 12 zeigt
die erfindungsgemäße Nahtvariante in der Querschnittansicht,
bei der zwei Segelbahnen (1, 1'), die über
eine Nahtzugabe (24, 24') verfügen, miteinander
verbunden werden. Beide Segelbahnen (1, 1') haben
selbst die nötigen Materialeigenschaften, um mit Hilfe
von Druck, Wärme, Ultraschall, UV-Licht oder anderen Aktivierungsmethoden
eine Verbindung einzugehen, so dass die Segelbahnen (1, 1')
keine zusätzliche Klebeschicht (2) benötigen.
Voraussetzung dafür ist, dass die Segelbahnen (1, 1') über
die nötigen großen Krümmungsradien (26)
verfügen, um homogen und faltenfrei miteinander verbunden
werden zu können.
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Die 13 zeigt
eine Vorderansicht eines Spinnakers (11) mit seinen einzelnen
Segelbahnen (1), die nach einer vorgegebenen Vorschrift
mit mindestens einer der erfindungsgemäßen Verbindungen zusammengefügt
sind. Die unteren Bahnen laufen auf die Punkte (31), die
Schothörner zu, während die oberen Bahnen auf
den Punkt (29), den Kopf zulaufen. Der Spinnaker zeichnet
sich durch einen symmetrischen Segelschnitt aus.
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Die 14 zeigt
eine Vorderansicht eines Gennakers (12), der sich durch
einen asymmetrischen Segelschnitt auszeichnet. Auch hier laufen
die einzelnen Bahnen (1) in unteren Teil auf die Schothörner
(31) und im oberen Teil des Segels auf den Kopf (29)
zu.
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Die 14a zeigt eine Draufsicht auf zwei Segelbahnen
(1, 1'), die über eine vorbestimmte Länge
(26) einen relativ großen Krümmungsradius
aufweisen, d. h. die Krümmung ist sehr klein.
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Die 15 zeigt
eine perspektivische Darstellung eines Tubkites (13), der
als lenkbarer Zugdrachen verwendet und mittels Leinen (30)
gesteuert wird.
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Die 15a zeigt Draufsichten auf verschiedene Formen
von Segelbahnen (21, 27, 28), die stückweise
aneinandergefügt und dann miteinander verklebt werden.
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Die 16 zeigt
eine perspektivische Darstellung eines Softkites (14),
der wie die vorangegangenen Ausführungsbeispiele ein dreidimensionales Segel
im Gebrauchszustand aufweist.
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Die 16a zeigt Draufsichten auf verschiedene Formen
von Segelbahnen (21, 22, 23), aus denen
der Softkite (14) zusammengebaut wird, wobei die einzelnen
Planen stückweise aneinandergefügt und dann miteinander
verklebt werden.
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Die 17 zeigt
eine perspektivische Darstellung einer flexiblen Gleitfläche,
die häufig als Gleitschirm (15) bezeichnet wird.
Das gesamte Segel ist dreidimensional im Gebrauchszustand und besteht
aus den einzelnen Segelplanen (21, 22, 23)
mit unterschiedlichen Krümmungsradien.
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Die 17a zeigt eine Draufsicht auf unterschiedliche
Formen von Planbahnen (21, 22, 23), aus denen
ein Gleitschirm an den Planrändern (24) zusammengesetzt
wird.
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Die
oben beschriebenen Arten von Kraftschlüssen können
auch direkt über die Materialen (Segelbahnen (1))
selbst erfolgen (12), soweit die Materialien über
die nötigen Materialeigenschaften oder Beschichtungen verfügen
und die Krümmungsradien (26) der Segelbahnen dies
zulassen.
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Durch
die Verwendung von elastischen Rückenbändern (3),
die als Kraftbrücke zwischen den Segelbahnen (1)
dienen, kann die Güte der dreidimensionalen Form und die
Güte der Verbindungsnaht (25) wesentlich verbessert
werden, da die Räumlichkeit der gekrümmten Segelbahnen
(21–28) nicht über die Nahtzugabe
(24) der Segelbahnen, sondern über das flexible
Rückenband (3) hergestellt wird.
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Des
Weiteren offenbart die Erfindung, das luft- und wasserdichte Abdichten
von konventionellen Nahtbildern (4) mit Hilfe
von entsprechend ausgelegten Rückenbändern (3)
im Bereich der Softkites (16). Dies
stellt eine wesentliche Verbesserung der Produkteigenschaften im
Bezug auf die Startfähigkeit der Konstruktion im Wasser
dar. Zusätzlich offenbart diese Erfindung auch die Möglichkeit,
auf aufgeblasene Innenschläuche im Bereich der Tubekites (15)
zu verzichten, was wiederum zu einer Reduzierung des Gewichtes und
der Herstellungskosten führt und somit einen erheblichen
Produktvorteil darstellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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