DE2626537C2

DE2626537C2 - Kunststoffschale, insbesondere Bootskörperschale

Info

Publication number: DE2626537C2
Application number: DE2626537A
Authority: DE
Inventors: Albert 8170 Bad Tölz Pfleger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-06-14
Filing date: 1976-06-14
Publication date: 1982-08-26
Also published as: SE7706871L; JPS52153596A; AU514240B2; GR61635B; NL7706542A; FR2354917B3; ES459769A1; GB1584732A; IT1080940B; NZ184373A; AU2597877A; CA1087465A; FR2354917A1; US4142265A; ZA773554B; DE2626537A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kunststoffschale, insbesondere mehrschichtig aufgebaute Bootskörperschale, aus langgestreckten, thermoplastischen, formschlüssig aneinandergelegten, im Querschnitt gleichen und flexiblen Profilen, die an Profilseiten zu einer

Grundschale zusammengefügt und mit Laminaten aus faserverstärktem, duroplastischem Kunststoff abgedeckt sind, wobei jedes Profil eine erste konvexe Profilseitenkontur und eine zweite konkave Profilseitenkontur aufweist und ein Verfahren zum Herstellen einer Kunststoffschale, insbesondere einer Bootskörperschale, mit Hilfe eines die spätere Form vorgebenden Formgerüstes, an welchem die Proine sich mit ihren Längsseiten verzahnend punktweise festgelegt werden.

Aus der Zeitschrift »Boot- und Schiffbau, 1972, S. 10, Abb. al«, ist bereits eine Kunststoffschale der vorher erläuterten Art bekannt, bei der die jeweilige konvexe Profilseitenkontur und die jeweilige konkave Profilseitenkontur eine Kreisbogenkrümmung mit identischem Krümmungsradius aufweisen, so daß beim Aneinanderlegen benachbarter Profile die jeweilige konkave Profilseitenkontur über ihre ganze Breite dicht zur Anlage an der jeweiligen konvexen Profilseite des benachbarten Profils kommt Bei diesem Aufbau ist eine spezielle Längsversteifung durch besonders in Längsrichtung verlaufende Versteifungselemente nicht gegeben.

Aus der Zeitschrift »Boot- und Schiffbau, 1972, S. 8,10 und 11«, ist weiter bekannt, Kunststoffschalen, insbesondere Bootskörperschalen unter Verwendung von thermoplastischen Kunststoffprofilen aufzubauen, wobei mindestens zwei unterschiedliche Typen von Kunststoffprofilen mit unterschiedlichem Querschnitt, die alternierend nebeneinandergelegt werden, verwendet werden müssen. Insbesondere ist eine Kunststoffschale bekannt, die zwei verschiedenartig ausgebildete Rohrprofile, nämlich ein im Querschnitt X-förmiges und ein im Querschnitt kreisrundes Profil enthält. Wie runden Profile haben einen Durchmesser, der deutlich kleiner ist als die Dicke der X-förmigen Hohlprofile. Auf diese Weise werden, wenn die Profile aneinandergelegt werden, sich nach außen verengende, schwalbenschwanzförmige Längsrillen gebildet, in die duroplastisches Füllmaterial als Versteifung eingefüllt werden kann. Nachteilig ist dabei, daß zwei verschiedenartige Rohrprofile erforderlich sind, daß die schwalbenschwanzförmigen Längsrillen nur schwierig mit dem Füllmaterial ausgefüllt werden können, und daß eine unzweckmäßig große Menge des teuren und schweren, duroplastischen Füllmaterials eingesetzt werden muß. Gerade bei dreidimensionalen Kunststoffschalen, die als Bootskörperschalen verwendbar sein sollen, gestaltet es sich schwierig, stärkere Rundungen der Schale einwandfrei zu formen, ehe das duroplastische Füllmaterial eingebracht wird. Zudem besteht bei starken Wölbungen die Gefahr, daß die Kanten der X-förmigen Rohrprofiie auf einer Schalenseite aneinanderstoßen, so daß keine Längsrille gebildet wird, in die Füllmaterial eingebracht werden könnte. Außerdem ist durch diese Gefahr des Aneinanderstoßens der Kanten der X-förmigen Rohrprofile die geringste erzielbare Schalenkrümmung stark begrenzt.

Aus der FR-PS 20 52 232 ist eine aus aneinandergelegten Profilen identischen Querschnitt gebildete Bootsschale bekannt Jedes Profil hat die Form eines langgestreckten Bretts, wobei die eine längsverlaufende Schmalseite kreisbogenförmig konvex gewölbt ist und die andere Schmalseite entsprechend kreisbogenförmig konkav mit gleichem Krümmungsradius ausgebildet ist. Beim Aneinanderlegen der Profile wird jeweils die konvexe Schmalseite eines Profils in die konkave Schmalseite des benachbarten Profils gelegt Vor dem Zusammenlegen werden zwischen die aneinander zu stoßenden Schmalseiten der Profile Gewebematten gelegt, die kunststoffgetränki sind. Die Gewebematten werden an den Außen- und Innenseiten der durch die Profile gebildeten Schale angelegt und übereinandergelappt Auf diese Weise ergibt sich nach dem Aushärten des die Matten tränkenden Kunststoffes eine Beschichtung an der Außenseite oder an der Innenseite sowie eine Ktmststoffzwischenschicht zwischen den aneinanderstoßenden Profilen. Bei diesem Aufbau ergeben sich jedoch keine längsverlaufenden Verstärkungsträger, •veil die konvexen und konkaven Schmalseiten der Profile über die ganze Profilbreite dicht aneinanderliegen. Infolge des Aufbaus der Profile der bekannten Bootsschale sind dreidimensionale Krümmungen, wenn überhaupt nur mit sehr großen Krümmungsradien möglich. Insgesamt gesehen ist der bekannte Aufbau einer Bootsschale somit nur für sehr einfache Bootsformen verwendbar und im übrigen nur gering belastbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoffschale und ein Verfahren zum Herstellen derselben gemäß der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Kunststoffschale bei einfachem und wirtschaftlichem Aufbau auch mit sehr starken dreidimensionalen Krümmungen herstellbar ist und hoch belastbar ist

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Kunststoffschale der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die konvexe Profilseitenkontur nicht kongruent zur konkaven Profilseitenkontur ist, so daß beim Aneinanderliegen jeweils einer konvexen und einer konkaven Profilseitenkontur entlang dem Berührungsbereich zweier Profile aufklaffende, sich nach außen öffnende Längsrillen vorliegen, daß diese Längsrillen in an sich bekannter Weise mit einem duroplastischen Füllmaterial ausgefüllt sind, und daß die derart gebildeten Grundschalenoberflächen mit auf den freien Profilseiten und den ausgefüllten Längsnllen aufgebrachten, faserverstärkten, duroplastischen Kunststoff-Laminaten abgedeckt sind.

Die erfindungsgemäße Kunststoffschale hat gegenüber dem Stand der Technik wesentliche Vorteile. Es ist von vornherein gültig und wirtschaftlich, daß für den Aufbau der Schale nur eine einzige Profilsorte erforderlich ist. Die Querschnittskonfiguration dieses Profils sorgt weiterhin zum einen dafür, daß auch stark gekrümmte oder dreidimensionale Bereiche der Kunststoffschale einfach geformt werden können, da sich das jeweils nachfolgende Profil unabhängig von der Stärke der Krümmung mit dem vorhergehenden Profil verzahnen läßt Dabei bilden sie unabhängig von der Winkellage benachbarter Profile zueinander zu beiden Seiten der Schale Längsrillen mit annähernd der gleichen Größe bzw. dem gleichen Querschnitt aus. Die sich nach außen öffnenden Längsrillen erleichtern das Einbringen eines Füllmaterials, wobei dieses in erhärtetem Zustand dann längsverlaufende Verstärkungen bildet, die wiederum im wesentlichen unabhängig von der Stärke der Krümmung einander gleich sind. Es ergibt sich ein sehr homogener und gestaltfester Aufbau der Kunststoffschale. Ferner läßt sich eine gute Oberflächenqualität der Grundschale erreichen, so daß das Aufbringen des abschließenden und abdeckenden Laminats erleichtert wird und sich ein sehr tragfähiger Verbund zwischen den Laminaten, den vom Füllmaterial gebildeten Verstärkungen und den Seitenflächen der Profile ergibt.

Mit Vorteil ist eine Kunststoffschale gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß die konvexe Profilseiten-

kontur jedes Profils U-förmig gerundet ist, und daß die konkave Profilseitenkontur V-rinnenförmig weit geöffnet ausgebildet und über annähernd parallele Seitenflächen damit verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung kommt jeweils eine gewölbte Fläche zur Anlage an einer V^Rinne. Dabei ergeben sich unabhängig von der Relativwinkellage der Profile zu beiden Seiten der Schale Längsrillen, die im wesentlichen einen V-Querschnitt aufweisen und sich nach außen hin immer mehr aufweiten. Damit ist unabhängig von der Relativwinkellage benachbarter Profile ein im wesentlichen übereinstimmender Querschnitt der Längsrillen und nach deren Füllung mit Füllmaterial der Längsversteifung auch bei dreidimensionaler Krümmung der Schale gewährleistet.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Kunststoffschale nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2—9 gekennzeichnet.

Eine günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kunststoffschale ist auch dadurch gegeben, daß in der Grundschale quer und/oder schräg zur Richtung der Längsrilien eingeprägte, mit duroplastischem Füllmaterial ausgefüllte Rillen vorgesehen sind. Eine auf diese Weise gebildete Schale weist ein aus längs- und querverlaufenden Strängen aus duroplastischem Füllmaterial gebildetes Versteifungsgerippe auf, das hohe Belastungen in Längsrichtung, Querrichtung und auch starke Verwindungskräfte aufnehmen kann.

Bei einer weiteren günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kunststoffschale sind in der Oberfläche der Grundschale parallel zu den Längsrillen in die Profile zusätzliche Rillen eingeprägt und mit duroplastischem Füllmaterial gefüllt. Auf diese Weise können zusätzliche längsverlaufende Versteifungen in der Bootsschale geschaffen werden.

Bei einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen Kunststoffschale sind in das die Rillen ausfüllende Füllmaterial Armierungseinlagen, die Kohlenstoffasern, Kunststoffasern. Glasfasern, Glasfaser-Rovings oder Metalle mit hoher Zugfestigkeit eingelegt Diese Armierungen, die gegebenenfalls einander überkreuzend verlegt sein können, oder sogar an ihren gegenseitigen Kreuzungsstellen miteinander verschlungen, verknotet oder verwoben sein können, sind hervorragend geeignet, auf die Bootskörperschale ausgeübte Verwindungskräfte oder Zugbelastungen aufzunehmen und einer Bootskörperschale eine Gestaltfestigkeit zu verleihen, wie sie ansonsten nur Bootskörpern mit baulich aufwendigen Versteifungselementen vorweisen können.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Profile abschnittweise im Bereich ihrer sich verzahnenden Längsseiten zur Grundschale aneinandergeheftet werden, ehe in die Längsrillen das aushärtende duroplastische Füllmaterial eingebracht und auf die so gebildeten Oberflächen faserverstärktes, duroplastisches Kunststofflaminat aufgebracht und damit verbunden wird. Dieses Verfahren ermöglicht die Schalenherstellung mit einfachen Mitteln durch ungeschulte Kräfte auf wirtschaftliche Weise.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Verfahrens nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen 11 bis 15 gekennzeichnet

Da die erfindungsgemäße Kunststoffschale, insbesondere Bootskörperschale, leicht sein soll und gute Auftriebswerte aufweisen muß, und da erfindungsgemäße Bootskörperschalen auch in Längsrichtung stark gekrümmte Abschnitte aufweisen, die einwandfrei

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65 ausgeformt werden müssen, sehlägt das erfindungsgemäße Verfahren vor, extrudierte Hohlprofile zu verwenden, die beim Einprägen der Querrillen und Längsrillen in einzelne, voneinander getrennte Kammern unterteilt werden. Hierbei werden die Querriljen, die zum Auffüllen mit Füllmaterial und gegebenenfalls Armierungen vorgesehen sind, soweit eingepreßt, daß' die eine Seitenwand des Profilabschnittes an der gegenüberliegenden Seitenwand zur Anlage kommt und gegebenenfalls damit dicht verschweißt wird. Das Ausbilden von derartigen, einen ausreichenden Auftrieb der Bootskörperschale.auch bei beschädigter Bootskörperschalenwandung sicherstellenden Kammern, wird durch das thermoplastische Material der Hohlprofile begünstigt. Selbstverständlich kann der Vorgang des Verschweißens der Seitenwände der Profile im Bereich der Querrillen auch durch einen in das Innere der Profile eingebrachten Klebstoffauftrag erleichtert werden.

Die Lagerhaltung und der Transport der verwendeten Hohlprofile und eine Vereinfachung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dann erreicht werden, wenn die Hohlprofile in der Länge aus Einzelstücken zusammengesetzt werden, indem ein Ende eines Einzelstücks mit wenigstens einem Längsschlitz versehen, in dessen Erstreckungsbereich zusammengedrückt und mit einem Klebstoffauftrag versehen in das Ende des anderen Einzelstücks eingeschoben wird. Der Bootsbauer ist dann unabhängig von der Länge der ihm zur Verfügung stehenden Hohlprofile, er kann sie sich für jede gewünschte Bootskörperschalen-Größe zusammensetzen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das insbesondere zur Arbeitsvereinfachung beim Herstellen von Bootskörperschalen dient, wird vorgeschlagen, daß jeweils mindestens ein Profil unter Zuhilfenahme wenigstens einer U-förmigen und an die jeweilige Kontur des gerade zu belegenden Formgerüstabschnittes durch Biegen anpaßbaren Montageklammer an die benachbarten und bereits angehefteten Profile angeklemmt wird, Dis es selbst punktweise am Formgerüst festgelegt oder/und abschnittsweise am benachbarten Profil angeheftet ist, wonach die Montageklammern wieder abgezogen werden. Die Montageklammern können ilazu aus einem elastischen Metall oder Kunststoff hergestellt sein, sie ersparen zusätzliche Werkzeuge oder Hilfskräfte, so daß ein einzelner Bootsbauer in der Lage ist, nach dem erfmdungsgemäßen Verfahren zu arbeiten.

Um dieser zweckmäßigen Forderung Rechnung zu tragen, legt das erfindungsgemäße Verfahren bereits vor Beginn des Aufbaus der Bootskörperschale nahe, daß unter die an der Rohschale zur Anlage kommenden Kantenbereiche des Formgerüstes wenigstens zwei, die jeweilige Kantenbreite beiderseits überragende Streifen aus Faserverstärkungsgewebe gelegt werden, die zunächst hilfsweise am Formgerüst selbst angeheftet werden, und daß die Streifen beim Aufbringen des Laminats auf die Innenseite der Rohschale an diese angelegt und mit dem Laminat bzw. dessen einzelnen Schichten überlappend verbunden werden, wonach abschließend in die sich ausbildenden Falze Winkelbänder aus Faserverstärkungsgewebe eingeklebt werden.

Da für moderne Bootskörperschalen im besonderen der optische Gesamteindruck wichtig ist und da die Fahreigenschaften und die Gebrauchstüchtigkeit eines Bootes stark von einer einwandfreien Oberfläche, insbesondere im Bereich des Unterwasserschiffes

abhängig ist, ist nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, vorgesehen, daß an den Öberfläqhen der Rohschale auftretende Unebenheiten durch Heißbügeln geglättet werden, bevor die Rillen ausgefüllt und gegebenenfalls armiert werden.

Ein hervorstechender Vorteil des vorbeschriebenen Verfahrens liegt, darin, das damit auch von Laien mit einer einfachen Bauanweisung Boote von beliebiger Größe öder Bauart hergestellt werden können. , Es hat sich weiterhin ein überraschender, yorteil so aufgebauter Boote, insbesondere Segejboä'te,,darin gezeigt, daß die Bootskörperschalen im' Verhältniszu ihrer Größe und Wasserverdrängung erheblich leichter ausfallen, als herkömmliche, und daß sie bei gleichem Endgewicht deshalb mit einer wesentlich schwereren Kiel- oder Schwertmase ausgerüstet werden können, als andere Boote der gleichen Gewichts- oder Größenklasse. Erhöhte Kiel- und Schwertgewichte verbessern jedoch die Schwerpunktlage merkbar, d.h. solche Segelboote können wesentlich höhere Windkräfte aufnehmen, als bekannte Boote und krängen trotzdem weniger als diese. Daraus resultiert zum einen eine höhere Fahrgeschwindigkeit und zum anderen können solche Segelboote wesentlich härter am Wind segeln, als die bekannten.

Boote, die unter Verwendung von erfindungsgemäßen Bootskörperschalen und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gebaut sind, zeichnen sich durch folgende Vorteile aus:

Die Bootskörperschale hat eine widerstandsfähige, spezifisch leichte und unsinkbare Haut aus unverrottbarem Kunststoff.

Die Bootsköi perschale hat in Relation zu ihrem Gewicht eine außerordentlich hohe Festigkeit gegen Zugbelastung, Verwindungskräfte und Stoßbelastung.

Die Bootskörperschale ist ohne Verwendung von aufwendigen Formen, verlorenen Hilfsteilen und kostspieligen Vorrichtungen gebaut Solche Boote können sowohl in Einzelausführungen als auch in einer Serienfertigung rentabel produziert werden.

Der nachträgliche, meist sehr schwierige Einbau von Rumpfinnenteilen und Anschlußteilen ist im Rahmen des Bauverfahrens weitgehend vorweggenommen.

Die Bootskörperschale und die Deckaufbauten sind im Sinne eines geschlossenen Bootskörpers nahtlos ineinandergefügt

Die Struktur der Bootskörperschale hat bei relativ niedrigem Gewicht eine hohe Eigenverdrängung und umfangreiche Lufteinschlüsse, die stark zur Unsinkbarkeit des Bootes beitragen.

Die Schall- und Wärmeisolation der Bootskörperschale erbringt optimale Werte.

Solche Bootskörperschalen sind gleichermaßen für extrem leichte und kleine Boote als auch für Schiffskörper mit bedingt unbegrenzter Größe geeignet

Der erfindungsgemäße Verfahrensablauf zur Herstellung einer Bootskörperschale ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachstehend beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 das Aufbauen einer Bootskörperschale auf einem Formgerüst

Fig.2 einen Teil eines in der Ebene II-II von Fig. 1 geführten Schnittes,
F i g. 3 ein weiteres Detail aus Fi g. 1, F i g. 4 ein VerfahrensdetaiL
Fig.5 ein weiteres Detail aus den vorhergehenden

Figuren mit einer Schnittdarstellung in der Ebene V-V, ,: Fig-6einweiter.esGestaltungsdetail,

Fig. 7 eine: Draufsicht auf das in Fi,g.2 dargestellte Detail, .

uFig.8 einen am Detail nach Fig;7 (ausgeführten Verfahrenssehritt, . . . . >,.-

. F i g. 9 einen weiteren V,erfahrensschritt,und . < Fig. 10 einen Querschnitt dur.cji einen Teil eines fertigen. Bootskörpers, . ... , ■-'■...■

Zu. Beginn des -Herstellungsverfahrens. einer-.Grundschal.e it;eines...Boptskorpers'-wird,ein,;F.pjmgerüst 2 erstellt In F.ig.-1 ·; umfaßt _i:das ^ormgerüs,t,_:2 einen Heckspiegel 2a, Spanten2f> oder-Querwände* 2c bzw, Schotten 2t/, den Bootskörperschalenrand vorgebende Stringer Ie, einen diese vorgenannten Elemente unterseitig verbindenden Kiel oder Kielbalken 2/sowie einen die Bugpartie ausbildenden Steven. Diese Elemente werden die spätere Kontur der Bootskörperschale bestimmen. Danach werden, außenseitig diese Teile überspannend, thermoplastische, langgestreckte Profile zu einer Grundschale formschlüssig aneinandergefügt und nach später beschriebenen Zwischenarbeiten innen- und außenseitig mit Laminaten 4 aus faserverstärkten, duroplastischen Kunststoffen belegt In Fig. 2 ist ein Ausschnitt aus Fig. 1, und zwar ein Querschnitt in der Ebene H-II als Draufsicht auf einen Teil der vorderen Querwand 2d dargestellt Die Querwand 2d gibt mit ihren seitlichen Rändern die Kontur 28 der späteren Bootskörperschale vor. Unterhalb des mit der Querwand 2d verbundenen Stringers 2e werden zur Ausbildung der Bootskörperschale 1 die als Hohlprofile 3' ausgebildeten, thermoplastischen Profile formschlüssig aneinandergesetzt Vor diesem Schritt wird der Randbereich der Querwand 2rf mit mindestens zwei Streifen 23 eines zur Herstellung des faserverstärkten, duroplastischen Laminats üblicherweise verwendeten Faserverstärkungsgewebes abgedeckt, die breiter sind als die Dicke der Querwand und die hilfsweise mit Hilfe von Klebestreifen 5 an der Querwand 2d fixiert werden. Darauf werden die Profile 3' aufgelegt und punktweise, z. B. durch Schrauben oder Nieten 6 festgelegt Es braucht nicht jedes Profil 3' in dieser Weise befestigt werden, es genügt, wenn jedes dritte oder vierte Profil so befestigt wird. Zwischen den aneinanderstoßenden Längsseiten der einzelnen Profile wird dann abschnittsweise ein Klebstoffauftrag 7 vorgesehen.

Die Profile 3' sind Hohlprofile mit einheitlichem Querschnitt An ihre beiden einander annähernd parallelen Seitenwände 8 schließt sich oberseitig eine als V-förmig geöffnete Rinne 9 ausgebildete Profilseitenkontur an, während die Unterseite als U-förmig gerundete Profilseitenkontur 10 ausgebildet ist Die Querschnittsgestaltung der Hohlprofile 3' ist für die Bootskörperschale 1 und das Verfahren zu dessen Herstellung von großer Bedeutung, wie später erläutert werden wird.

Das Aneinandersetzen der Hohlprofile 3' und ihre Befestigung am Formgerüst 2 wird wesentlich erleichtert wenn U-förmige Montageklammern 11 mit elastischen, jedoch leicht biegbaren Schenkeln verwendet werden. Mit Hilfe dieser Montageklammern 11 werden die einzelnen Hohlprofile aneinandergeklemmt bis sie punktweise und abschnittsweise durch die Schrauben 6 und den Klebstoffauftrag 7 aneinander befestigt werden. Der verwendete Klebstoff härtet dazu so schnell aus, daß das Auflegen der Hohlprofile 3' kontinuierlich erfolgen kann.

Die Querschnittsgest'altüng der Hohlprofile 3', die· selbstverständlich auch als Völlprofile^ ausgebildet sein können, ermöglicht es, auch stark geschweifte .oder gekrümmte Abschnitte der Bootskörperschale einfach¹ auszubilden, da die irieinanderstoßendeh Unterseiten 10 und die V-förmigen Rinnen 9 nach Art Von Gelenken ineinandergreifen. Die Tiefe der V-förmigen Rinne 9 ist dabei geringer gewählt, als¹ die Höhe der U-förmig gerundeten Unterseite 10, so daß in^! jedem Fälle zwischen einander benachbarten HohlprofilenS' liärigsrilleri 12 aufklaffen, die für die weitergehenden Verfährtensschritte von grundsätzlicher Bedeutung sind. Diese Rillen" 12 liegen dabei sowohl an der Außenseite als auch an der Innenseite der Bootskörperschale vor.

F i g. 3 zeigt die Weiterführung des Verfahrens zum Herstellen der Bootskörperschale 1, und zwar verdeutlicht an einem perspektivisch dargestellten Ausschnitt im Bereich des Heckspiegels 2a. Die hier verwendeten Profile 3 sind von vollem Querschnitt und in der vorbeschriebenen Weise unter Ausbildung von Längsrilien 12 aneinandergelegi.

Wenn nun das gesamte Formgerüst an seinen Außenseiten mit Profilen belegt ist und die Profile eine durchgehende Decke auf dem Formgerüst 2 bilden, werden als nächster Verfahrensschritt die in Längsrichtung verlaufenden Rillen 12 mit einem duroplastischen Füllmaterial 13 so ausgefüllt, daß annähernd ebene Oberflächen entstehen. Als Füllmaterial 13 kann dabei eine an sich bekannte, duroplastische Füll- oder Spachtelmasse Verwendung finden, die ähnliche Wärmedehn-Kennwerte aufweist, wie die Profile und wie die später darauf aufgebrachten Laminate 4. Das Füllmaterial 13 soll ferner eine innige Verbindung sowohl mit den Oberflächen der Profile 3 als auch mit den späteren Laminaten 4 eingehen können. Die mit Füllmaterial 13 ausgefüllten, ausgehärteten und im Bereich der Rillen 12 liegenden Stränge bilden ein sehr gestaltfestes Versteifungsgerippe für die spätere Bootskörperschale.

Wie in Fig. 3 weiterhin angedeutet, kann die Gestaltfestigkeit der Bootskörperschale noch weiter verbessert werden, indem mit Hilfe eines beheizten Preßwerkzeuges quer und/oder schräg ?uv Profillängsrichtung verlaufende Rii'ien 14 eingepreßt werden, νυη denen in dieser F i g. 3 eine dargestellt ist. In die Querrillen 14 wird dann ebenfalls Füllmaterial 13 eingespachtelt, wodurch in Zusammenwirken mit dem Füllmaterial in den Langsrillen 12 ein aus sich überkreuzenden Strängen von duroplastischem Füllmaterial bestehendes Versteifungsgerippe in der Bootskörperschale ausgebildet wird. Dieses integrierte Versteifungsgerippe erhöht erheblich die Widerstandsfähigkeit einer solchen Bootskörperschale gegen Stoßbelastun- ££?n Verd¹"?^- ""^ V(*ru/inHiinp-s1<räftp und Ripsre»hf*anspruchungen. In d'esen exponierten und hohen Belastungen ausgesetzten Flächenbereichen der Bootskörperschale können ferner zusätzliche Längsrillen 15, wiederum unter Verwendung von beheizten Preßwerkzeugen, eingeprägt "werden, die ebenfalls mit Füllmaterial 13 ausgefültt das Netz an Verstärkungs- oder Vefsteifungssträngeh in dem Bootskörper verdichten. Die 'Quer- oder Schrägrillen 14 und die zusätzlichen Längsrillen 15 können sowohl in der äußeren als auch in der inneren Oberfläche der Bootskörperschale vorgesehen werden.

Für die Bootskörperschalen größerer Abmessungen, höherer Belastbarkeit oder erwünscht höherer Gestaltfestigkeit kann ferner in das Füllmaterial ί3 der Rillen 12. 14 und 15 eine Armierung Ϊ6 eingebettet werden.

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Diese Armierung kähn bestehen aus äußerst zugfesten Einlagen von K'ohlenstoffasern, Kunststoffasern, Glasfasern, Glasfasermatten oder Metallen, die als Streifen, Stränge; Stäbe, "Röhre, Profile oder dgl. ausgebildet seih. Ih den gegenseitigen Kreuzungspunkten dieser Armierungen können diese miteinander verschlungen, verknotef oder verwoben sein. Es ist sogar vorgesehen, daß die Rillen 12, 14 und 15 nach einem vorher festgelegten Raster in die BöotsköYperschalerioberfläche eingeprägt werden und 'daß die Armierungen 16 in Form von vorgefertigten Matten oder Netzen dann in das Füllmaterial 13 eingebettet werden. Damit wird das Arbeitsverfahren erheblich vereinfacht

Bei Verwendung von Hohlprofilen 3', wie dies bei F i g. 2 angedeutet ist, müssen diese nicht in der gesamten Länge der Bootskörperschale vorliegen. Vielmehr können sie. wie bei Fig.4 verdeutlicht ist, auch aus Einzelstücken zusammengesetzt werden. Dazu wird ein Ende eines Einzelstückes mit einem Längsschlitz 17 versehen, dann in Richtung der Pfeile 18 zusammengepreßt, mit einem Klebstoffauftrag versehen und in Richtung der Pfeile 19 in das benachbarte Ende eines anderen Teilstückes eingeschoben. Diese Verbindungsstellen beeinträchtigen die Gesamtfestigkeit der Bootskörperschale in keiner Weise, sondern vereinfachen die Lagerhaltung und gestatten die Verwendung von Hohlprofilen unterschiedlichster Länge.

Die eingeprägten Querrillen 14 können, wie F i g. 5 zeigt, so tief ausgebildet sein, daß die verformte Seitenwand 8 des Hohlprofils bis an die nichtverformte Seitenwand 8 gepreßt und im Berührungsbereich 20 damit verschweißt wird. Es entstehen somit in Profillängsrichtung voneinander abgedichtete Kammern 21, die zur Unsinkbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beschädigungen der späteren Bootskörperschale beitragen. Die Verbindung der Seitenflächen 8 in den Beruchen 20 kann selbstverständlich auch durch einen zusätzlich in das Innere der Hohlprofile 3' eingebrachten Klebstoffauftrag erleichtert werden.

In F i g. 6 sind Profile 3, 3' angedeutet deren Querschnitisgc&taltung abweichend von der vorbeschriebenen ausgebildet ist Diese Profile 3, 3' weisen je eine Rinne 9' und eine gerundete Unterseite 10' auf. die gegenüber der Symmetrieachse 22 gleichsinnig asymmetrisch ausgebildet sind. Bei dieser Querschnittsfiguration werden stark ausgeprägte Längsrillen 12' ausgebildet in die zur Erhöhung der Gestaltfestigkeit der späteren Bootskörperschale ein großes Volumen an Füllmaterial 13, mit oder ohne Armierungen 16, eingebracht werden kann.

F i g. 7 isi eine Schnittdarstellung aus F i g. 2, und zwar in der Ebene VlI-VlI. Hier wird verdeutlicht wie die Profile 3, 3' an die Randbereiche der Querwand 2b angelegt sind. Der Rand der Querwand 2b selbst ist schneidenartig abgeschrägt ausgebildet die Streifen 23 sind — wie bereits erwähnt — hilfsweise mit Hilfe der Klebestreifen 5 angeheftet

F i g. 7 stellt den Bereich zu Beginn des Herstellungsverfahrens der Bootskörperschale dar, während F i g. 8 den fertigen Zustand wiedergibt Aus Fig.8 ist erkennbar, wie die einzelnen Schichten des innenseitigen Laminates 4 mit den Streifen 23 einander überlappend verbunden sind, so daß auf der durch die Profile 3,3' ausgebildeten Grundschale auch innenseitig eine durchgehende Laminatbeschichtiing vorliegt Zwischen der Querwand 2b und der Grundschale ist jedoch

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auch eine kraftübertragende Verbindung hergestellt, dadurch, daß in dem Falzbereich ein im Querschnitt dreieckförmiger Füllstreifen 27 aus zweckmäßigerweise ebenfalls duroplastischem Kunststoff eingebracht ist und daß in die beiderseits der anstoßenden Querwand Ib ausgebildeten Falze Winkelbänder 25 aus Faserverstärkungsmaterial eingeklebt sind, die sich mit einem Schenkel an der Wandung der Querwand 2b und mit dem anderen Schenkel mit dem Überlappungsbereich zwischen dem Laminat 4 und den Streifen 23 verbindet. Die Anschlußstelle der Querwand 2kwird dadurch auch abgedichtet so daß sie als Querschott für den späteren Bootskörper dienen kann.

Da in besonders stark gekrümmten Bereichen der späteren Bootswand die aneinanderliegenden Profile 3, 3' unter Umständen eine gerippte Oberfläche ausbilden können (s. F i g. 9), deren Unebenheiten 29 und 30 auch durch das nachträglich aufgebrachte Laminat nicht mehr ausgeglichen werden können, werden diese Unebenheiten 29 und 30 vor Ausfüllen der Längsrillen 12 mit einem beheizten Bügeleisen 31 dadurch ausgeglichen, daß das thermoplastische Material der Profile 3, 3' erweicht und durch Bewegen des Bügeleisens 31 in Richtung der Pfeile 32 verteilt wird. Mit diesem Verfahrensschritt kann eine genaue Anpassung der außerseitigen Oberfläche der Grundschale an die spätere, gewünschte Bootskontur 28 vorgenommen werden.

F i g. tO zeigt schließlich, wie an die Grundschale 1 die Deckaufbauten angeschlossen werden. Dazu wird an dem Stringer 2e ein Balkweger 33 befestigt, der als Auflage für Decksbalken 34 dient. Auf diese Decksbalken 34 werden Profile 3, 3' nebeneinander aufgestellt, die sich dabei ergebenden Längsrillen mit Füllmaterial 13 und gegebenenfalls Armierungen 16 ausgefüllt und darüber das Deckslaminat 35, das ebenfalls aus einem faserverstärkten duroplastischem Kunststoff bestehen kann, aufgelegt. Insbesbnderp im Bereich der erheblichen Beanspruchungen ausgesetzten Bordkante 36 wird dabei so verfahren, daß das außenseitige Laminat 4 der Grundschale 1 ohne Übergang bis in das Laminat 35 des Deckaufbaus übergeführt wird.

Bei Verwendung von Hohlprofilen 3' werden deren Enden im Heck- bzw. Bugbereich vor Aufbringen der Laminate mit Füllmaterial ausgefüllt, so daß an diesen Stellen kein Wasser ins Innere der Profile eintreten kann und die Profile in diesen Bereichen sehr ausgesteift werden.

Die Laminate werden nach üblichen Verfahren, z. B. durch Heißwalzen, von Handauflegen oder Faserspritzen aufgebracht, wobei als beim Bootsbau übliche Werkstoffe insbesondere glasfaserverstärkte Polyesterharze eingesetzt sind.

Das nachträgliche Ausgleichen von Unebenheiten mit Hilfe von Bügeleisen braucht in der Regel nur bei Verwendung von besonders großquerschnittigen Profilen und an Stellen starker Krümmung der Bootskörperschale vorgenommen werden. Normalerweise wird durch die Verspachtelung mit Füllmaterial eine sehr gleichmäßige und ebene Oberfläche erzielt, so daß kein Heißbügeln erforderlich ist.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kunststoffschale, insbesondere mehrschichtig aufgebaute Bootskörperschale, aus langgestreckten, thermoplastischen, formschlüssig aneinandergelegten, im Querschnitt gleichen und flexiblen Profilen, die an Profilseiten zu einer Grundschale zusammengefügt und mit Laminaten aus faserverstärktem, duroplastischem Kunststorf abgedeckt sind, wobei jedes Profil eine erste konvexe Profilseitenkontur und eine zweite konkave Profilseitenkontur aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Profilseitenkontur nicht kongruent zur konkaven Profilseitenkontur ist, so daß beim Aneinanderliegen jeweils einer konvexen und einer konkaven Profilseitenkontur entlang dem Berührungsbereich zweier Profile aufklaffende, sich nach außen öffnende Längsrillen (12) vorliegen, daß diese Längsrillec! (12) in an sich bekannter Weise mit eii.em duroplastischen Füllmaterial (13) ausgefüllt sind und daß sie die derart gebildeten Grundschalenoberflächen mit auf den freien Profilseiten und den ausgefüllten Längsrillen aufgebrachten, faserverstärkten, duroplastischen Kunststoff-Laminaten (4) abgedeckt sind.

2. Kunststoffschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Profilseitenkontur (10) jedes Profils (3, 3') U-förmig gerundet ist, und daß die konkave Profilseitenkontur (9) V-rinnenförmig weit geöffnet angebracht und über annähernd parallele Seitenflächen (8) damit verbunden ist.

3. Kunststoffschale nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilseitenkonturen (9,10), bezogen auf die Symmetrieachse (22) des Profilquerschnitts, asymmetrisch ausgebildet sind.

4. Kunststoffschale nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der V-rinnenförmigen Profilseitenkontur (9) kleiner ist, als die Höhe der konvexen Profilseitenkontur (10).

5. Kunststoffschale nach eipem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Grundschale (1) quer und/oder schräg zur Richtung der Längsrillen (12) eingeprägte, mit duroplastischem Füllmaterial (13) ausgefüllte Rillen (14) vorgesehen sind.

6. Kunststoffschale nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Profilen (3, 3') der Grundschale (1) parallel zu den Längsrillen (12) zusätzlich eingeprägte Rillen (15) mit duroplastischem Füllmaterial (13) ausgefüllt sind.

7. Kunststoffschale nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in das die Rillen (12,13,15) ausfüllende Füllmaterial (13) Armierungseinlagen (16), wie Kohlenstoffasern, Kunststoffasern, Glasfasern, Glasfasermatten oder Metalle mit hoher Zugfestigkeit, eingelegt sind.

8. Kunststoffschale nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungseinlagen (16) an ihren gegenseitigen Kreuzungsstellen miteinander verschlungen, verknotet oder eo verwoben sind.

9. Kunststoffschale nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Grundschale (1) ein Decksaufbau aus mit ihren Seitenflächen (8) aneinandergesetzten Profilen (3,3') über das übergangslos von der Grundschale (1) weitergeführte Laminat (4) verbunden ist, wobei die zwischen den benachbarten Profilseitenkonturen £) ausgebildeten Längsrillen unter dem Laminat ί Tnit duroplastischem Füllmaterial ausgefüllt sind.

10. Verfahren zum Herstellen einer Kunststoffschale, insbesondere einer Bootskörperschale, nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit Hilfe eines die spätere Form vorgebenden Formgerüste, an welchem die Profile sich mit ihren Längsseiten verzahnend punktweise festgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile abschnittsweise im Bereich ihrer sich verzahnenden Längsseiten zur Grundschale (1) aneinandergeheftet werden, ehe in die Längsrillen (12) das aushärtende, duroplastische Füllmaterial (13) eingebracht und auf die so gebildeten Oberflächen faserverstärktes, duroplastisches Kunststofflaminat (4) aufgebracht und damit verbunden wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (3) extrudierte Hohlprofile sind, die beim Einprägen der Querrillen (14) und Längsrillen (15) in einzelne, voneinander getrennte Kammern (21) unierteilt werden.

12. Verfahren nach Anspruch JO oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (3) in der Länge aus Einzelstücken zusammengesetzt werden, indem ein Ende eines Einzelstücks mit wenigstens einem Längsschlitz (17) versehen, in dessen Erstreckungsbereich zusammengedrückt und mit einem Klebstoffauftrag versehen in das Ende des anderen Einzelstücks eingeschoben wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mindestens ein Profil (3, 3') unter Zuhilfenahme wenigstens einer U-förmigen und an die jeweilige Kontur des gerade zu belegenden Formgerüstabschnitts durch Biegen anpaßbaren Montageklammer (11) an die benachbarten und bereits angehefteten Profile angeklemmt wird, bis es selbst punktweise am Formgerüst (2) festgelegt und/oder abschnittsweise am benachbarten Profil (3, 3') angeheftet ist, wonach die Montageklammern (11) wieder abgezogen werden.

14. Verfahren nach Anpruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß unter die an der Grundschale (1) zur Anlage kommenden Kantenbersiche des Formgerüstes (2) wenigstens zwei, die jeweilige Kantenbreite beiderseits überragende Streifen (23) aus Faserverstärkungsgewebe gelegt werden, die zunächst hilfsweise am Formgerüst selbst angeheftet werden (5), und daß die Streifen (23) beim Aufbringen des Laminats (4) auf die Innenseite der Grundschale (1) an diese angelegt und mit dem Laminat bzw. dessen einzelnen Schichten überlappend ve· binden ■ erden, wonach abschließend in die sich ausbildenden Falze VVinkelbänder (26) aus Faserverstärkungsgewebe eingeklebt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an den Oberflächen der Grundschale (1) auftretende Unebenheiten (29, 30) durch Heißbügeln geglättet werden, bevor die Rillen (12,14,15) ausgefüllt werden.