DE3528425A1

DE3528425A1 - Surfbrett und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE3528425A1
Application number: DE19853528425
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl Ing D Binder
Original assignee: BINDER GEB MOESCHL BIRGIT
Current assignee: BINDER GEB MOESCHL BIRGIT
Priority date: 1985-08-08
Filing date: 1985-08-08
Publication date: 1987-02-12

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft ein Surfbrett, insbesondere ein Windsurfbrett, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.

STAND DER TECHNIK

Surfbretter weisen einen vorgefertigten Kern und eine denselben umschließende Außenhaut auf. Der Kern besteht zumindest aus einem Schaumstoffkörper. Häufig ist der Kern jedoch aus einem faserbeschichteten Schaumstoffkörper gebildet.

Der Schaumstoffkörper besteht in der Regel aus expandiertem Polystyrol (EPS) mit einer Volumenmasse von etwa 18-23 g/l. Für die Außenhaut sind verschiedene Materialien marktüblich. Z. B. wird die Außenhaut dadurch hergestellt, daß ein EPS- Kern mit Glasgewebe umkleidet wird, das dann mit einem aushärtbaren, flüssigen Kunstharz, in der Regel Epoxidharz, getränkt wird. Bei anderen Brettern besteht die Außenhaut aus in eine Form geblasenem oder gegossenem Polyäthylen. Die so hergestellte Außenhaut wird anschließend ausgeschäumt. Ein anderes Herstellverfahren geht dahin, aus Folien von ASA oder ABS Halbschalen für die Außenhaut tiefzuziehen, zwischen die Halbschalen den Kern einzulegen und dann die Halbschalen entlang ihrer Ränder unter Wärmeeinwirkung zu verschweißen. Die Halbschalen können auch aus z. B. glasfaserverstärktem Epoxidharz in Formen hergestellt sein. Die Ränder werden in diesem Fall mit Epoxidharz verklebt. Beim Konstruieren von Surfbrettern besteht grundsätzlich das Problem, trotz möglichst geringem Gewicht möglichst hohe Stabilität zu erzielen. Zum Erzielen hoher Stabilität ist es bekannt, verstärkende Einlagen im Kern anzuordnen, was dadurch erfolgt, daß in die Ausschäumform für den Schaumstoffkörper die verstärkenden Einlagen eingelegt werden, die anschliessend umschäumt werden. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, im Inneren des Brettes lediglich eine Gitterkonstruktion aus stabilen Materialien statt eines Schaumstoffkernes anzuordnen.

Beim Verwenden verstärkender Einlagen besteht grundsätzlich das Problem, wie diese möglichst fest sowohl mit dem Kern wie auch mit der Außenhaut verbunden werden können.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ein erfindungsgemäßes Surfbrett zeichnet sich dadurch aus, daß an einem vorgefertigten Kern, der zumindest aus einem Schaumstoffkörper besteht, mindestens ein Kanal angeordnet ist, der mit mindestens einer Klebereinlaß-Aussparung und mindestens einer Luftauslaß-Aussparung in der Außenhaut in Verbindung steht. Der Kanal ist mit einer Füllung eines Klebers, vorzugsweise eines schäumenden Klebers, ausgefüllt.

Erfindungsgemäße Verfahren zeichnen sich dadurch aus, daß entweder ein vorgefertigter Kern, der mindestens einen Kleberkanal aufweist, in bekannter Weise von einer Außenhaut umschlossen wird und anschließend ein Kleber durch mindestens eine Klebereinlaß-Aussparung in den Kleberkanal eingebracht wird, oder daß Stränge eines unter Wärmeeinwirkung schäumenden Klebers am Kern angebracht werden und der Kleber nach dem Umkleiden des Kerns mit der Außenhaut mindestens auf die Temperatur erwärmt wird, bei der er ausschäumt.

Dadurch, daß der Kleber erst nach dem Umkleiden des Kerns mittels der Außenhaut durch Aussparungen in der Außenhaut hindurch in die Kanäle eingebracht wird, ist gewährleistet, daß auch diejenigen Bereiche, in denen die Kanäle am Kern an die Außenhaut anstoßen, ganz mit Kleber ausgefüllt sind. Dadurch ist eine sichere und feste Verbindung der den Kern verstärkenden Kleberfüllung zur Außenhaut hergestellt, wodurch auch die Außenhaut und damit der Gesamtaufbau des Brettes verstärkt wird.

Das erfindungsgemäße Herstellverfahren ist von ganz besonderem Vorteil, wenn es in Zusammenhang mit einem fahren angewandt wird, bei dem zwei Halbschalen auf einen Schaumstoffkern, der faserummantelt sein kann oder auch nicht, aufgepreßt werden. Bei einem solchen Herstellverfahren ist es unvermeidlich, daß Luft zwischen dem Kern und der Außenhaut eingeschlossen wird. Um diese Luft abzuführen, ist in der Regel am Heck des Brettes eine Luftauslaß-Öffnung in der Nahtstelle zwischen den zwei Halbschalen vorhanden, welche Öffnung nach dem Aufpressen der Halbschalen auf den Kern und dem Verschweißen oder Verkleben der Ränder der Halbschalen bis auf deren ganze Länge mit Ausnahme der Öffnung abschließend verschlossen wird. Beim Verschweißen der Halbschalen ist besonders darauf zu achten, daß kein schalenfremdes Material zwischen die Ränder gelangt, also kein Material des Schaumstoffkörpers und/oder kein Material einer Faserauflage. Um dies sicherzustellen, weist der Kern von im Tiefziehverfahren hergestellten Surfbrettern in der Regel ein geringes Untermaß entlang der Nahtstelle auf. Dadurch ist ein Kanal am Kern gebildet, der mit der oben genannten Luftauslaß-Aussparung in der Außenhaut am Heck des Surfbrettes in Verbindung steht. Dieser Kanal führt jedoch zu dem Problem, daß das Surfbrett an der ohnehin schon empfindlichen Nahtstelle noch weiter dadurch beschädigungsgefährdet ist, daß das Brett entlang der Nahtstelle nicht ausreichend durch den Kern unterstützt ist, sondern an dieser Stelle bei Schlägen auf die Naht, z. B. beim Auffahren auf ein Hindernis oder beim unsachgemäßen Abladen des Brettes vom Dachträger eines Fahrzeugs platzen kann.

Diese Beschädigungsgefahr ist beim erfindungsgemäßen Surfbrett dadurch beseitigt, daß der genannte Kanal nach dem Zusammenschweißen oder -kleben der Ränder über die genannte Klebereinlaß- Aussparung ganz mit Kleber ausgefüllt wird, wodurch die Naht nach innen hin sicher abgestützt ist. Die Kleberfüllung hat in diesem Fall nicht nur Verstärkungsfunktion zur Verstärkung des Aufbaus des gesamten Brettes sondern auch Stoßstangenfunktion.

Eine besonders hohe Stabilität des Brettes ergibt sich dann, wenn Kanäle vorhanden sind, die durch das Innere des Kerns verlaufen, und zwar in besonders vorteilhafter Weise in Form einer Gitterkonstruktion. Das durch Ausfüllen der Kanäle gebildete Kleberfüllungsgitter steht mit der Außenhaut fest in Verbindung, anders als bekannte verstärkende Einlagen in Schaumstoffkernen, die bereits mit dem vorgefertigten Kern in den Innenraum der Außenhaut eingebracht werden.

Als Kleber kommen alle üblichen Klebermaterialien in Frage, wie sie bei der Herstellung bekannter Surfbretter Verwendung finden, also insbesondere Epoxid- und Polyurethan (PU)-Kleber. Damit diese Kleber schnell und sich gut verteilend in die Kanäle eingebracht werden können, ist es von Vorteil, mehrere Klebereinlaß-Aussparungen in der Außenhaut anzubringen und/oder die Kanäle mit Kunststoffhülsen auszukleiden, durch die der Kleber besser transportiert wird als durch Kanäle, bei denen die Außenwand durch die verhältnismäßig rauhe Oberfläche des Schaumstoffmaterials des Kernes gebildet ist. Abhängig von der erwünschten Stabilität und dem erwünschten Gewicht werden mehr oder weniger schäumende Kleber verwendet. Wird ein Kleber verwendet, der erst unter Wärmeeinwirkung ausschäumt, so kann dies ein üblicher Kleber mit einem üblichen Treibmittel sein, z. b. Polyurethan mit einer Azo-Verbindung, einer N-Nitroso-Verbindung oder einem Sulfonylhydrazid als Treibmittel. Es ist günstig, ein Treibmittel mit einer möglichst niedrigen Anspringtemperatur, z. B. von 90° Celsius zu wählen. Temperaturen im Bereich von 100° Celsius werden nämlich im normalen Verfahrensablauf von Surfbrettern ohnehin erreicht, wenn der Kern durch noch heiße, tiefgezogene Schalen des Außenhautmaterials eingeschlossen wird. Wird ein anderes Verfahren angewandt, hat ein gesondertes Erwärmen zu erfolgen.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1: Schematischer Längsschnitt durch ein Surfbrett mit einem Kleberkanal entlang der Gesamtlänge der Schweißnaht des Brettes;

Fig. 2: Schematischer Teilquerschnitt durch den Nahtbereich eines Surfbrettes mit einem faserbeschichteten Schaumstoffkörper;

Fig. 3: Schematischer Teilquerschnitt gemäß Fig. 2, jedoch durch ein Brett mit einem Kern mit eingefügter Hülse im Nahtbereich des Brettes; und

Fig. 4: Schematische perspektivische Teilansicht eines Schaumstoffkörpers mit Kleberinnenkanälen.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Das Surfbrett 10 gemäß Fig. 1 weist einen Schaumstoffkörper 11 auf, der von einer Außenhaut 12 umschlossen ist. Dabei liegt die Außenhaut 12 überall dicht am Schaumstoffkörper 11 an, außer in dem Bereich, in dessen Ebene der Schnitt gemäß Fig. 1 verläuft, nämlich im Bereich einer Naht 13 (Fig. 2 und 3), die um die Breitseite des Brettes 10 herumläuft. Im Bereich der Naht 13 besteht eine Kleberfüllung 14, die durch eine Klebereinlaß-Aussparung 15 in das Surfbrett eingebracht worden ist.

Die Kleberfüllung 14 befindet sich in einem Kleberkanal 16, wie er aus den Fig. 2 und 3 erkennbar ist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 liegt ein Schaumstoffkörper 11 vor, der von einer Faserlage 17 umhüllt ist. Auf den durch Schaumstoffkörper 11 und Faserlage 17 gebildeten Kern sind zwei Halbschalen aufgepreßt, die entlang der bereits erwähnten Naht 13 miteinander verschweißt sind und so die Außenhaut 12 bilden. Der Schaumstoffkörper 11 mit der aufgelegten Faserlage 17 weist im Bereich der Naht 13 Untermaß auf, wodurch gewährleistet ist, daß beim Zusammenpressen der zwei erwähnten Halbschalen und damit beim Verschweißen der freien Ränder der Halbschalen zur Naht 13 kein außenhautfremdes Material in die Naht gelangen kann. Aufgrund des Untermaßes ist der Kleberkanal 16 zwischen Kern und Außenhaut gebildet.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 weist der Schaumstoffkörper 11 in seinem der Naht 13 zugewandten Bereich eine umlaufende Aussparung von kreisförmigem Querschnitt auf, in die eine Kunststoffhülse 18 eingelegt ist. Die Hülse 18 ist durch eine schlitzförmige Aussparung 19 zur Naht 13 hin geöffnet. Über Bohrungen 20 ist sie zum Schaumstoffkörper 11 hin offen. Die Hülse 18 und die Außenhaut 12 im Bereich der Naht 13 bilden einen Kleberkanal 16.

Der Schaumstoffkörper 11 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 kann wie der in Fig. 4 näher dargestellte Schaumstoffkörper ausgebildet sein. Der Schaumstoffkörper 11 gemäß Fig. 4 weist neben der bereits erwähnten Randabflachung zum Erzielen von Untermaß im Bereich der Naht 13 noch Kleberinnenkanäle 21.1 bis 21.3 auf. Es sind dies längsverlaufende Kanäle 21.1, in der Breite verlaufende Kanäle 21.2 und in der Dicke verlaufende Kanäle 21.3. Die Kanäle stoßen in Überkreuzungsstellen 22 aneinander.

Die Kleberkanäle 16 und die Kleberinnenkanäle 21.1 bis 21.3 weisen einen Durchmesser von etlichen Millimetern bis zu einigen Zentimetern auf.

Beim Herstellen eines Surfbrettes 10 gemäß Fig. 1 wird, falls es im Tiefziehverfahren hergestellt wird, wie folgt verfahren. Es wird ein vorgefertigter Schaumstoffkörper 11 bereitgestellt, bei dem der Randbereich 24 wie in den Fig. 2 und 4 dargestellt abgeflacht ist und/oder bei dem im Randbereich eine Hülse 18 eingelegt ist und/oder der Kleberinnenkanäle 21.1 bis 21.3 aufweist. Es werden dann Halbschalen für die Außenhaut 12 gezogen, zwischen welche, noch warme Halbschalen der vorgefertigte Schaumstoffkörper 11 eingeführt wird. Dann werden die Halbschalen auf den Schaumstoffkörper 11 augedrückt, wobei ihre freien Ränder entlang der Naht 13 miteinander verschweißt werden. Beim Aufpressen der Halbschalen auf den Schaumstoffkörper 11 entweicht Luft in den Kleberkanal 16. Von dort gelangt die Luft durch die Klebereinlaß-Aussparung 15 und eine Luftauslaß- Aussparung 25 am Heck des Brettes 10 ins Freie. Anschließend wird durch die Kleberfüllung 14 Kleber in den Kleberkanal 16 und die Kleberinnenkanäle 21.1 bis 21.3 eingefüllt. Wenn der Kleber aus der Luftauslaß-Aussparung 25 am Heck austritt, wird das Einfüllen des Klebers abgebrochen. Wenn der Kleber entweder durch Abkühlung und/oder chemische Reaktion ausgehärtet ist, werden die Klebereinlaß-Aussparung 15 und die Luftauslaß-Aussparung 25 von noch anhaftenden Kleberresten gereinigt und dann werden diese Aussparungen, falls dies aufgrund des verwendeten Materials zweckmäßig ist, mit einem Material, das dem der Außenhaut 12 entspricht, verspachtelt.

Wenn in den Kanälen Hülsen 18 verwendet werden, fließt der Kleber besonders gut in den Kanälen. Um trotz des Verwendens der Hülsen 18 sicherzustellen, daß die Kleberfüllung 14 gut mit dem Schaumstoffkörper 11 verbunden ist, sind die Bohrungen 20 in den Hülsen 18 vorhanden, durch die hindurch ein Teil der Klebers in den Schaumstoffkörper 11 austritt. Die Hülsen 18 können nicht nur im Randbereich, wie in Fig. 3 dargestellt, angeordnet sein, sondern auch in den Kleberinnenkanälen 21.1 bis 21.3.

Ein Kleberkanal 16 entlang dem Randbereich 24 des Schaumstoffkörpers 11 ist bei Surfbrettern 10 mit aus Halbschalen hergestellter Außenhaut 12 von besonderem Vorteil, da die Kleberfüllung 14 in einem solchen Kanal nicht nur zur Versteifung in bezug auf die Längsstabilität des Brettes führt, sondern da durch diese Füllung die beiden Halbschalen zusätzlich zur Schweißnaht 13 über den Kleber miteinander verbunden sind. Die Kleberfüllung dient zugleich als Sicherung dafür, daß die Außenhaut 12 im Nahtbereich bei Schlägen auf die Naht 13 nicht zu stark nachgeben kann, wodurch die Naht 13 gegen Aufplatzen gut abgesichert ist.

Bei Surfbrettern, die dadurch hergestellt werden, daß Fasermatten um einen Schaumstoffkörper herumgelegt werden, die dann mit einem Kunstharz getränkt werden, tritt das Problem einer umlaufenden Naht 13 nicht auf. Ein am Rand des Brettes verlaufender Kleberkanal 16 ist daher nicht erforderlich. Jedoch bringt auch hier das Verwenden von Kleberinnenkanälen 21.1 bis 21.3 Vorteile dadurch, daß der Kern durch die Kleberfüllung in den genannten Kanälen erheblich verstärkt wird. Die Tatsache der Verstärkung kann dazu ausgenutzt werden, das Gewicht des Schaumstoffkörpers 11 dadurch zu erniedrigen, daß ein weniger stabiler Schaumstoffkörper mit geringerer Volumenmasse verwendet wird, von z. B. nur etwa 10 - 15 g/l statt 18 - 23 g/l wie üblich.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 verläuft der Kleberkanal 16 ganz entlang dem Randbereich 24 des Schaumstoffkörpers 11. Es ist jedoch auch möglich, Kleberkanäle 16 nur bereichsweise anzubringen, nämlich in solchen Bereichen, die sich, abhängig vom Brettyp, als besonders beschädigungsgefährdet erwiesen haben. Das Beschränken von Kleberkanälen auf beschädigungsgefährdete oder wenig stabile Bereiche hat den Vorteil, daß die Verstärkung zu keiner unnötigen Gewichtserhöhung führt. Es ist nämlich zu beachten, daß die Kleberfüllung in der Regel eine höhere Volumenmasse aufweist als der Schaumstoffkörper, an dem die Kanäle zum Aufnehmen der Kleberfüllung angeordnet sind. Eine höhere Volumenmasse ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, insbesondere dann nicht, wenn die Kleberfüllung lediglich dazu verwendet wird, den hohlen Bereich hinter der Naht 13 auszufüllen. Dienen die Kleberfüllungen dagegen zum Erhöhen der Stabilität, wie dies insbesondere Zweck der Kleberfüllungen in den Kleberinnenkanälen 21.1 bis 21.3 ist, wird man einen Kleber mit verhältnismäßig hoher Volumenmasse verwenden, um hohe Stabilität zu erzielen. Die Wahl des Klebers, die Wahl des Durchmessers der Kanäle und die Wahl des Aufschäumungsgrades des Klebers hängt somit vom erwünschten Nutzen der Füllung ab. Kennzeichnend für alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist aber, daß mindestens ein Kleberkanal vorliegt, der nach dem Umhüllen des Kerns mit einer Außenhaut 12 über eine Klebereinlaß- Aussparung mit einer Kleberfüllung ausgefüllt worden ist. In allen Fällen ist es wichtig, daß der Kleber sehr gute Haftungseigenschaften sowohl zum Material des Kerns wie auch zum Material der Außenhaut aufweist.

Der die Kleberkanäle und Kleberinnenkanäle ausfüllende Kleber kann jedoch nicht nur nachträglich in die Kanäle eingebracht werden, sondern es ist auch möglich, einen unter Wärmeeinwirkung ausschäumenden Kleber an den Kanälen anzubringen, bevor der Kern von der Außenhaut umschlossen wird. Auch in diesem Fall ist es möglich, ein Untermaß des Kerns in den Bereichen einzuhalten, in denen Nähte der Außenhaut verlaufen. Es besteht dann wieder keine Gefahr, daß nahtfremdes Material in die Naht gelangt und diese schwächt. Nach dem Herstellen der Naht wird der Nahtbereich erwärmt, wodurch der Kleber ausschäumt und den durch das Untermaß bedingten Hohlraum zwischen Kern und Außenhaut ausfüllt und dadurch die Naht unterstützt und die Schalen zusätzlich miteinander verklebt. Ein gesonderter Verfahrensschritt des Erwärmens wird dann umgangen, wenn um den Kern herum Halbschalen angeordnet werden, deren Nähte durch Wärmeeinwirkung miteinander verschweißt werden. Durch die Naht hindurch erwärmt sich dann auch der dahinter angebrachte Kleberstrang, wird flüssig und schäumt aus. Beim Verwenden tiefgezogener, noch heißer Schalen für die Außenhaut steht die für das Ausschäumen des Kleberstranges erforderliche Wärme aufgrund des Erhitzens des zu ziehenden Schalenmaterials zur Verfügung.

Claims

1. Surfbrett (10) mit
- einem vorgefertigten Kern, der zumindest aus einem Schaumstoffkörper (11) besteht,
- einer den Kern umschließenden Außenhaut (12) und
- mindestens einem Kanal am Kern, der mit einer Luftauslaß- Aussparung (25) in der Außenhaut in Verbindung steht,
gekennzeichnet durch,
- mindestens eine Klebereinlaß-Aussparung (15) in der Außenhaut (12), welche Aussparung mit dem mindestens einen Kanal in Verbindung steht und
- eine Kleberfüllung (14), die den mindestens einen Kanal ausfüllt, der dadurch ein Kleberkanal (16) ist.

2. Surfbrett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Außenhaut (12) aus zwei Halbschalen mit einer umlaufenden Schweißnaht (13) gebildet ist und
- ein Kleberkanal (16) mindestens bereichsweise zwischen der Innenseite der Naht und dem Kern (11, 17) verläuft.

3. Surfbrett nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoffkörper (11) mindestens einen in ganzer Länge durch ihn gehenden Kleberinnenkanal (21.1) aufweist.

4. Surfbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoffkörper (11) mindestens einen in ganzer Breite durch ihn gehenden Kleberinnenkanal (21.2) aufweist.

5. Surfbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoffkörper (11) mindestens einen in ganzer Dicke durch ihn gehenden Kleberinnenkanal (21.3) aufweist.

6. Surfbrett nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Kunststoffhülsen (18) entlang der Kleberkanäle (16), welche Hülsen mit der Kleberfüllung (14) ausgefüllt sind.

7. Surfbrett nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (18) zur Außenhaut (12) hin geöffnet sind.

8. Surfbrett nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (18) zum Schaumstoffkörper (11) hin Bohrungen (20) aufweisen.

9. Verfahren zum Herstellen eines Surfbrettes, bei dem ein vorgefertigter Kern, der einen Schaumstoffkörper aufweist, mit einer Außenhaut umkleidet wird, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend ein Kleber durch mindestens eine Klebereinlaß- Aussparung in der Außenhaut in mindestens einen Kleberkanal am Kern eingebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Klebereinlaß-Aussparung und eine Luftauslaß- Aussparung oder Luftauslaß-Aussparungen nach dem Einfüllen des Klebers mit demjenigen Material verspachtelt werden, aus dem die Außenhaut besteht.

11. Verfahren zum Herstellen eines Surfbrettes, bei dem um einen vorgefertigten Kern eine Außenhaut in Form von Schalen angeordnet wird, die entlang von Nähten miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Umkleiden des Kerns an diesem im Bereich der späteren Nähte der Außenhaut Stränge eines unter Wärmeeinwirkung schäumenden Klebers angebracht werden, und daß nach dem oder beim Umkleiden der Kleber mindestens auf die Temperatur erhitzt wird, bei der er ausschäumt.