DE2061921A1 - Verbundmasten und betreffendes Herstellungsverfahren - Google Patents

Description

• Aloïs ROLAND, Chemin de Halage 37, 6.= 0 Thuin (Belgien), Joel ROLAND, Chemin de Halage 37, 6530 Thuin (Belgien), "Verbundmasten und betreffendes Herstellungsverfahren".
• fiauptgegenstand der vorliegenden Erfindung sind Verbundmasten und sonstige mastenähnliche Gegenstände, d.h, insbesondere derartige beim Bau bzw, bei der Ausrüstung von allerhand Schiffen angewandte Masten bzw, mastenähnliche Gegenstände.
• Die Erfindungsmässigen Masten sind dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen aus einem einen Kern bzw, Dorn bildenden Innenmast, dessen Querabmessungen etwas grösser sind oder etwas grösser gemacht werden kennen als die.endgültigen Abmessungen, und einer verhältnismässig dünnwändigen, aus einem geeigneten, eine gute mechanische und chemische Festigkeit aufweisenden Material, d,h, meistens aus einem kunstharzhaltigen Material hergestellten Hülle bestehen, wobei eine zweckmässige Innenspannung zeitweilig oder dauernd zwischen dem betreffenden Innenmast und der diesen umschliessenden Hülle imstande gehalten wird.
• Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf die Anwendung des in der deutschen Patentschrift No. P 2051865.4 beachriebenen Formverfahrens bei der Herstellung der erfindungsmassigen Masten und mas; enähnlichen Gegenstände.
• Die Anwendung des betreffenden Verfahrens ermöglicht ja für die Herstellung des betreffenden als Kern bzw. als Dorn wirkenden Innenmastes die Wahl eines festen, leichten, porösen und zusammendrückbaren Materials, dessen Dichte kleiner ist als 1 und dessen Aufgabe es ist bei der Herstellung als Kern oder Dorn zu wirken, das Eindringen von Wasser in das Endprodukt zu verhindern und dadurch dessen Unversenkbarkeit und Schwimmbarkeit zu verbürgen, sowie dessen mechanische Festigkeit zu erh8hen. Es gibt ausserdem die Möglichkeit die betreffende Aussenhülle aus einem kunstharzhaltigen, d.h. zum Beispiel polyesterhaltigen Schichtmaterial herzustellen und eine geeignete Innenspannung durch Zusammendrücken des betreffenden Innenmastes zwecks Erhaltung der Endmasse des Mastes zu erzeugen.
• Es lässt sich für die Herstellung der betreffenden Aussenhülle ebenfalls ein geeignetes kunstharzgetränktes Glasfaser-, Borfaser-, Kohlenstoffasergewebe usw. in der Form eines verhältnismässig können, aber trotzdem eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit aufweisenden Streifens bzw. Filmes wählen Der vorliegenden Erfindung ist die Aufgabe gestellt derartige beim Schiffsbau angewandte Gegenstände zu schaffen, welche sich unter andern durch eine grosse Einheitlichkeit und Reproduzierbarkeit bei der Herstellung, eine höchstmögliche mechanische Festigkeit, eine überaus leichte Händlzchkeit und grosse Sauberkeit auszeichnen.
• Bei der gewerblichen Anwendung des betreffenden Verfahrens treten ebenfalls bedeutende Vorteile in bezug auf eine grösstmögliche Beschrdnkung des Materialverbrauches, sowie der erforderlichen Formzeit und der Arbeitskräfte zutage. Ausserdem lässt sich das betreffende Verfahren ohne Schwierigkeiten der Reihenfertigung anpassen und erfordert dabei ausserdem bei weitem nicht ein so hochspezialisiertes Fachpersonal als die herkömmlichen Herstellungsverfahren.
• Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung der obengenannten Gegenstände, d.h. insbesondere den Bau von Masten und mastenähnlichen Gegenständen, z.B. von Schiffsbäumen und dergleiche, welche zugleich die Vorteile einer grossen mechanischen Stärke,einer guten Schwimmbarkeit, einer höchstmöglichen Korrosionsfestigkeit und demzufolge einer auf ein Mindestmass beschränkten Wartung aufweisen. Die betreffenden Gegenstände müssen ausserdem unversenkbar und sogar unter Wasser vollkommen wasserabstossend sein.
• Die Anwendung des betreffenden Verfahrens ermöglicht nun die gleichzeitige Erfüllung sämtlicher obengenannter Anforderungen, welches Verfahren im wesentlichen darin besteht, dass, erstens, ein als Kern bzw. als Dorn wirkender erster Mast oder Innenmast aus einem geeigneten leichten, eine kleinere Dichte als 1 aufweisenden, zusammendrückbaren Material, d.h.
• meistens aus Schaumpolyurethan oder dergleiche, hergestellt wird, wobei die Quermasse des derart hergestellten Innenmastes grösser sind als die endgültigen Quermasse des Verbundmastes; zweitens, dass der derart erhaltene Innenmast meistens über seine Gesamthöhe mit einem kunstharzgetränkten Fasergewebe, wie z>B. einem Glas-, Bor- oder Kohlenstoffasergewebe bekleidet und umhüllt wird; und, drittens, dass der derart aus einem Kern und einer Hülle bzw. einem Aussenmantel bestehende Verbundmast in der Querrichtung zusammengedrückt wird um ihm die erwünschte Endform und die erwünschten Endabmessungen zu verleihen, wobei das betreffende Kunstharz auf seiner Polymerisationstemperatur geheizt wird.
• Es kann sich beim betreffenden Innenmast um einen Hohlmast oder auch um einen Vollmast handeln. Ist er mit einem oder mehreren Längshöhlungen versehen, so handelt es sich dabei um geschlossene Höhlungen oder um Höhlungen mit einem oder mehreren Umfangsöffnungen. Es gibt ausserdem die Möglichkeit den betreffenden Kern mit einer ebenfalls aus einem geeigneten Kunststoff hergestellten Wand zu begrenzen. Um das gleichzeitige Formen des Mastes und der Liekenrihne zu ermöglichen, wird der betreffende Innenmast gemäss einer bestimmten Ausführungsweise der Erfindung derart ausgestaltet, dass er mit einer Längsrinne zur späteren Anordnung eines offenen rohrförmigen Elementes versehen ist.
• Dies alles ermöglicht eine leichte Anpassung des betreffenden Formverfahrens an die erwünschten Endmerkmale der herzustellenden Masten.
• Die Kennzeichen und Vorteile des mehrstufigen erfindungsmässigen Herstellungsverfahrens einerseits und der derart hergestellten Masten anderseits gehen deutlich aus der nachstehenden eingehenden Beschreibung hervor. Diese ohne irgendeine einschränkende Absicht gegebene Beschreibung findet an Hand der beiliegenden Zeichnungen statt, wo die Abbildungen 1, 2 und 3 die aufeinanderfolgenden Stufen bei der Herstellung eines dem Hauptgegenstand, der vorliegenden Erfindung entsprechenden Mastes gemäss dem betreffenden Verfahren schematischerweise wiedergeben; die Abbildungen 4 und 5 zwei verschiedene erfindungsmässige Masten im Querschnitt schematischerweise wiedergeben; die Abbildung 6 eine Zwischenstufe des Herstellungsvorganges bei der Fertigung des auf der vorangehenden Abbildung 5 dargestellten erfindungsmässigen Mastes schematischerweise wiedergibt; die Abbildung 7 eine weitere Stufe des betreffenden Vorganges zur Herstellung desselben Mastes schematischerweise wiedergibt; und die Abbildung 8 eine andere Ausgestaltungsweise des erfindungsmässigen Mastes im Querschnitt schematischerweise wiedergibt.
• Wie aus den schematischen Abbildungen 1 bis 3 hervorgeht, besteht die erste Stufe der Herstellung eines erfindungsmässigen Mastes beispielsweise in der Herstellung eines als Kern bzw. Dorn wirkenden Innenmastes 1 aus einem geeigneten Material, wie z.B. Schaumpolyurethan, wobei die Aussenmasse L und H desselben etwas grösser sind als die entsprechenden Endmasse L1 und H1. Es wird darauf der derart erhaltene Innenmast oder Kern 1 ringsumher wenigstens mit einer Schicht eines geeigneten Materials, wie z.B. eines Fasermaterials, d.h. zum Beispiel mit einem kunstharzimprägnierten Glasfasergewebe bekleidet, derart dass eine ununterbrochene Hülle 2 zustande kommt. Das derart hergestellte Verbundelement wird sodann ringsherum der Wirkung eines Druckes gemäss der Pfeilchen F (Abbildung 3) ausgesetzt, wodurch die Quermasse des betreffenden Mastes auf die erwünschte Endmasse L1 und H1 reduziert werden. Die betreffende Druckwirkung findet während des Aufheizen der Hülle 2 auf der Polymerisationstemperatur des betreffenden Kunstharzes statt. Der Innenmast 1 wird dadurch eingeschlossen und dauernd unter Innenspannung gehalten, welche durch Reaktion auf die Innenwand der betreffenden Hülle 2 rückwirkt. Es kommt auf diese Weise ein Mast oder ähnlicher Gegenstand zustande, welche dauernd einer Vorspannung in der Querrichtung ausgesetzt ist, was der Haltbarkeit, der mechanischen Festigkeit und der Stabilität des Mastes zugute kommt. Trotz der verhältnismässig grossen Masse des aus einem harten Schaumpolyurethan, d.h. aus einem leichten, an und für sich wenig widerstandfähigen Material hergestellten Mastes, hat dieser trotz seiner verhältnismässig geringen durchschnittlichen Dichte dem erfindungsmässigen Herstellungsverfahren eine bedeutend grössere mechanische Festigkeit, chemische Beständigkeit und Biegsamkeit als die üblichen Masten zu verdanken.
• Selbstverständlich lässt sich das betreffende Verfahren zur Ergänzung des erfindungsmässigen Verbundmastes mit allerhand zusätzlichen Elementen benutzen. Die Abbildung 4, zum Beispiel, zeigt im Querschnitt einen dem auf den Abbildungen 1 bis 3 wiedergegebenen Mast ähnlichen Mast, dessen Hülle 2 aber mit einem während oder nach der Durchführung des obenerwähnten Formvorganges hergestellten rohrförmigen Längsteil 3 versehen ist. Dieser rohrförmige Teil 3 hat eine gemäss seiner Aussenerzeugende verlaufende Seitenöffnung 4, welche als Mittel zur Befestigung des Segels am Mast gedacht ist.
• Die Abbildung 5 zeigt auf schematische Weise eine Abart der auf der vorangehenden Abbildung 4 wiedergegebenen Ausführungsweise, wobei der betreffende rohrförmige Teil 3 sich innerhalb des Mastes in bezug auf die Hülle 2 befindet.
• In diesem Fall wird die obengenannte Längsöffnung 4 durch einen entsprechenden Längsspalt der Hülle 2 gebildet.
• Auf den Abbildungen 6 und 7 sind zwei typische Stufen des Vorganges zur Herstellung des auf der Abbildung 5 dargestellten Ausführungsbeispiels schematischerweise erläutert.
• Wie aus diesen Abbildungen ersichtlich, ist der betreffende Mast zwecks Anordnung des rohrförmigen Teiles 3 im Kern über seine Gesamthöhe mit einer verhältnismässig tiefen Rinne 5 versehen, deren Durchmesser ungefähr dem Aussendurchmesser des betreffenden rohrförmigen Teiles 3 entspricht. Die offene Hülle 2 ist beiderseits der Rinne 5 mit Aussenflanschen 6 und 7 verlängert. Der zeitweilig durch einen metallischen Heizungskern 8 getragene rohrförmige Teil 3 wird durch den durch die beiden Flanschen 6 und 7 begrenzten Raum in die Rinne 5 geschoben. Dieses System ermöglicht die gleichzeitige Polymerisierung der Hülle 2 des Mastes und der Wand des rohrförmigen Teiles 3. Es genügt sodann den betreffenden Heizungskern 8 herauszuziehen, die herausragenden Teile der Hülle und des rohrförmigen Teiles 3 abzuschneiden und schliesslich die auf der Abbildung 5 gezeigte Längsöffnung 4 zu machen.
• Die Abbildung 8 erläutert im Querschnitt eine weitere Ausführungsweise des erfindungsmässigen Mastes, wobei der betreffende rohrförmige Teil 3 dem Mast einverleibt ist.
• Das erfindungsmässige System kommt natürlich für die verschiedenartigsten, der Form nach verschiedenen aber technisch gleichwertigen Ausgestaltungsweisen in Frage.
• Es ist zu bemerken, dass bei den auf den Abbildungen 5 bis 8 erläuterten Ausführungsbeispielen der Kern 1 des erfindungsmässigen Mastes mit Verstärkungselementen 9 versehen ist, welche aus irgendeinem geeigneten wohl oder nicht kunstharzgetränkten Material, wie z.B. Glaswolle, Kohlenstoffasern usw., bestehen.
• Selbstverständlich lassen sich die erfindungsmässigen Masten bzw. mastenähnliche Gegenstände weitgehend abändern, ergänzen und anpassen hinsichtlich Form und Abmessungen, vorausgesetzt natürlich, dass die betreffenden Abänderungen, Ergänzungen und Anpassungen sich mit dem Grundprinzip der Erfindung vereinigen lassen.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Rahmen des betreffenden Sonderherstellungsverfahrens nicht nur auf das Verfahren an und für sich, sondern ebenfalls auf sämtliche gemäss diesem Verfahren hergestellte gewerbliche-Produkte.

Claims (1)

ANSPRÜCHE

1. Verbundmast, dadurch gekennzeichnet, dass er im wesentlichen aus einem einen Kern bzw. Dorn bildenden Innenmast (1), dessen Querabmessungen etwas größer sind oder etwas grösser gemacht werden können als die entsprechenden Endabmessungen, und einer verhältnismässig dünnen, aus einem geeigneten, eine gute mechanische und chemische Festigkeit aufweisenden Material, d.h. meistens aus einem kunstharzhaltigen Material hergestellten Hülle (2) besteht, wobei eine zweckmassige Innenspannung dauernd zwischen dem betreffenden Innenmast (1) und der betreffenden Hülle (2) imstande gehalten wird.

2.- Verbundmast gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er im wesentlichen aus-einem Innenmast (1) mit einer verhältnismässig elastischen Aussenwand einerseits, und einer aus einem geeigneten, eine grosse mechanische Stärke und chemische Beständigkeit aufweisenden Material hergestellten Hülle (2) anderseits besteht, wobei der betreffende, einen Kern bzw. Dorn bildende Innenmast (1) unter elastische Dauerspannung gehalten wird.

3.- Verbundmast gemäss dem Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende Innenmast (1) aus einem leichten, verhältnismässig elastisehen Material hergestellt ist, wobei die betreffende Hülle (2) zeckmässig in bezug auf den unter elastische Spannung gewhaltenen Kern oder Dorn (1) befestigt ist.

4.- Verbundmast gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er einerseits aus einem aus Schaumpolyurethan ergestellten Innenmast ¢1) und anderseits aus einer aus einem Polyesterschichtmaterial hergestellten Hülle (2) besteht.

5.- Verbundmast gemss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch .gekennzeichnet, dass der betreffende Innenmast (1) sich ununterbrochen über die Gesamthöhe des Mastes erstreckt und aus einem Vollmaterial hergestellt ist.

6.- Verbundmast gemäss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet5 dass er mit einem sich wenigstens über die Gesamthöhe des Mastes erstreckenden, eine Längsöffnung (4) aufweisenden rohrförmigen Aussenteil (3) ausgestattet ist.

7.- Verbundmast gemass irgendeinem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem sich wenigstens über die Gesamthahe des Mastes erstreckenden, eine Längsöffnung (4) aufweisenden rohrförmigen Innenteil (3) ausgestattet ist.

8.- Verbundmast gemdss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass er innerhalb der betreffenden Hülle (2) mit einem oder mehreren, sich über die Gesamthöhe des Mastes erstreckenden Verstärkungselementen (9) versehen ist.

9.- Verbundmast gemäss irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er gemäss dem in der Deutschen Patentschrift P 2051865,4 beschriebenen Verfahren hergestellt ist.

10.- Verfahren fur die Herstellung der Masten gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es im wesentlichen aus den folgenden Stufen besteht: egVstens, Herstellung eines meistens aus Schaumpolyurethan bestehenden Innenmastes (1), dessen Querabmessungen etwas größer sind oder etwas grösser gemacht werden können als die entsprechenden endgültigen Querabmessungen; zweitens, Umhüllung des derart erhaltenen, als Kern bzw. Dorn wirkenden Innenmastes (1) mit einer sich über seine Gesamthöhe erstreckenden, aus einem geeigneten kunstharzgetränkten Fasermaterial bestehenden Hülle (2); und, drittens, Querzusammendrücken des derart hergestellten, aus einem Kern und einer Hülle bestehenden Mastes um diesem die erwünschten Endabmessungen zu verleihen, wobei das betreffende Kunstharz während des Zusammendrückens auf seiner Polymerisierungstemperatur geheizt wird.

11.- Verfahren gemäss dem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die betreffende Hülle (2) aus einem geeigne ten kunstharzimprägnierten, d h meistens polyesterimpragnierten Schichtmaterial in der Form eines Glas-, Bor-, Kohlenstoff fasergewebes oder dergleiche besteht.

12.- Verfahren gemäss dem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende Innenmast (1) einerseits und die betreffende Hülle (2) anderseits derart miteinander verbunden sind, dass dieser innenmast (1) im endgültig gefertigten Verbundmast unter elastische Dauerspannung statt 13.- Verfahren gemäss dem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der meistens aus Schaumpolyurethan hergestellte Innenmast (1) sich ununterbrochen über dae Gesamthöhe des Mastes erstreckt und aus eines Vollmaterial besteht.

14.- Verfahren gemäss dem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, mit einer Längsöffnung (4) versehener rohrförmiger Teil (3) an der Aussenseite der betreffenden Hülle (2) befestigt ist und sich über die Gesamthöhe des Mastes erstreckt.

15.- Verfahren gemäss dem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, mit einer Längsöffnung (4) versehener rohrförmiger Teil (3) an der Innenseite der betreffenden Hülle (2) befestigt ist und sich über die Gesamthöhe des Mastes erstreckt.

16F- Verfahren gemCiss dem Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des betreffenden rehrförmigen Innenteiles (3) mittels eines gleichzeitig als Heizmittel wirkenden Hilfskernes (8) stattfindet, welcher mit den Heizmitteln der Formanlage zusammenwirkende Hilfskern (8) die gleichzeitige einheitliche Polymerisierung sämtlicher Teile der Hülle (2) und des rohrförmigen Innenteiles (3) des Verbundmastes ermöglicht.

17.- Verfahren gemäss dem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die schichtförmigen oder sonstigen Verstärkungselemente (9) über die Gesamthöhe oder nur über einen Teil der Hohe des Mastes zwischen dem Innenmast (1) einerseits und der Aussenhülle (2) anderseits angeordnet sind oder auch der Masse des Innenmastes (1) einverleibt sind.

L e e r s e i t e