DE3928312A1

DE3928312A1 - Segel und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3928312A1
Application number: DE3928312A
Authority: DE
Inventors: James C Linville
Original assignee: Individual
Current assignee: Dimension Polyant Sailcloth Inc
Priority date: 1988-10-17
Filing date: 1989-08-26
Publication date: 1990-04-19
Anticipated expiration: 2009-08-27
Also published as: JPH02104680A; DE3928312C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Segel, insbesondere ein verstärktes Segel, und ein Verfahren zu dessen Her stellung.

In den letzten Jahren hat die Konstruktion leichtgewich tiger Segel mit hoher Streckfestigkeit und Belastbar keit, die insbesondere für Rennboote geeignet sind, erhebliche Fortschritte gemacht.

Bekannte Segeltücher haben eine äußerst hohe Streckfestigkeit und Festigkeit in einer Hauptrichtung und besitzen dennoch eine hinrei chende Streckfestigkeit und Festigkeit in anderen Rich tungen, so daß das Segel auch in anderen als der erwähn ten Hauptrichtung belastet oder beansprucht werden kann. Aus einem Segeltuch dieser Art wird ein Segel in der Weise zusammengesetzt, daß eine Reihe von Segeltuchbahnen bzw. -abschnitten miteinander verbunden werden, so daß die Hauptrichtung oder Achse des Tuches, das die hohe Streckfestigkeit und Festigkeit besitzt, in Richtung der Hauptbelastung des Segels verläuft. Segeltücher mit diesen Eigenschaften werden im wesentlichen in der Weise hergestellt, daß Schichten oder Lagen zu einem Laminat verbunden werden, z.B. eine streckfeste Folie aus synthetischem Polymer, z.B. eine Polyesterfolie (Polyäthelenterephthalat), die im Handel unter dem Waren zeichen Mylar der DuPont Company erhältlich ist, mit einer Unterlage in Form einer im wesentlichen orthogona len Kombination von Kett- und Schußfäden in einem grob gewebten Leinen, Taft oder Kettengewirk. Die in der einen Richtung liegenden Fäden (Kett- oder Schußfäden) der Unterlage sollten die Hauptlast aufnehmen, die auf das fertige Laminat ausgeübt wird, und bestehen daher aus Fasern mit hoher Streckfestigkeit und einem hohen Zugspannungsmodul, z.B. einem Polyester oder Polyamid mit hohem Zugspannungsmodul. Besonders geeignet sind Fasern, die aus einem aromatischen Polyamid (auch "Aramid" genannt) hergestellt sind, wie es von der DuPont Company unter dem Warenzeichen Kevlar vertrieben wird. Die in der anderen Richtung liegenden Fäden dienen dem Zusammenhalt des Tuches (mit Ausnahme von Kettengewirken, bei denen der Gewirkfaden diese Funktion hat) sowie der Sicherstellung der Reißfestigkeit, Berstfestigkeit und der Nahtbildungsfähigkeit (d.h. der Fähigkeit des fertigen Tuches, mit angrenzenden Streifen oder Bahnen durch genähte und/oder geklebte Nähte verbunden zu wer den) .

Die Materialschichten in dem erwähnten Laminat sind über die gesamten Berührungsflächen durch Kunstharzkleb stoffe, z.B. Polyurethane, hitzehärtbare vernetzte Poly ester und dergleichen, miteinander verbunden.

Ein spezielles Beispiel eines derartigen Laminats ist in der US-PS 44 44 822 beschrieben, bei dem eine Folie aus streckfestem Kunstharz mit einem ungewebten Ketten gewirk-Leinenstoff verbunden (verklebt) ist. Letzterer besteht aus einem System auseinanderliegender paralleler Stränge, wobei die Stränge in der einen Lage die Stränge in der anderen Lage kreuzen und die sich kreuzenden Stränge in den beiden Lagen durch einen Gewirkstrang verbunden sind. Die Stränge sind aus Polymerfasern, z.B. aus Polyester, Polyamid und dergleichen, herge stellt.

Bei Verwendung solcher Kettengewirk-Leinenstoffe und anderer entsprechender Kettengewirke oder gewebter Stof fe ergeben sich jedoch zahlreiche Probleme. Die oberen oder unteren Garnmuster in Taften oder Leinenstoffen oder die Fehlausrichtung der Verbindungsfäden in Ketten gewirken können zu Kräuselungen der Lastaufnahmefäden in den fertigen Laminaten führen, so daß die gewünschte Streckfestigkeit und Festigkeit in der Lastaufnahmerich tung des Laminats nicht erreicht wird. Ferner sind die Kettengewirke oder Gewebe aus Fasern mit hoher Streck festigkeit, z.B. solchen aus Polyestern oder Polyamiden, insbesondere den bevorzugten Polyamiden, wie den aroma tischen Polyamiden, von denen das unter dem Warenzeichen Kevlar vertriebene besonders bevorzugt wird, in der Herstellung besonders kostspielig, und sie tragen erheb lich zu den Kosten der Laminate bei, in denen sie ver wendet werden sollen.

In der US-PS 46 79 519 ist ein flexibles verstärktes Laminat beschrieben, das die erwähnten Nachteile nicht aufweist und sich als äußerst zufriedenstellend bei der Herstellung zahlreicher verschiedener leichtgewich tiger Segel mit hoher Festigkeit und Streckfestigkeit in vorbestimmten Richtungen des Segels sowie mit hin reichender Streckfestigkeit und Reißfestigkeit in anderen Richtungen des Segels erwiesen hat.

Verschiedene andere Mittel zur Herstellung leichtgewich tiger verstärkter Segel sind in letzter Zeit beschrieben worden. Beispielsweise ist in der US-PS 45 93 639 ein Verfahren zur Herstellung eines Segels angegeben, bei dem Verstärkungsteile auf der Oberfläche einer geeigne ten Haut (die als Segel in herkömmlicher Weise aus einer Folie aus Mylar oder dergleichen hergestellt ist) ange bracht werden. Die Verstärkungsteile, bei denen es sich um Fäden aus streckfestem Material, z.B. Kevlar, handeln kann, sind in Richtung der Hauptbelastungen des Segels ausgerichtet, wenn es der Kraft des Windes ausgesetzt ist. Abwandlungen dieses Prinzips sind in den US-Patent schriften 46 24 205 und 47 02 190 angegeben.

Die US-PS 47 08 080 zeigt ein Segel, das aus mehreren einzelnen Bahnen bzw. Abschnitten hergestellt ist, die jeweils aus einem Laminat bestehen, das wenigstens zwei Lagen, z.B. aus Mylar-Film, aufweist, zwischen denen unverwebte Kraftaufnahmefäden aus Kevlar und einem ähn lichen streckfesten polymeren Material in Richtung der Hauptbelastung angeordnet sind, der die jeweilige Bahn in dem der Kraft des Windes ausgesetzten Segel ausgesetzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zusammen gesetztes Segel, wie es in der US-PS 46 79 519 angegeben ist, und ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben, bei dem jedoch die Streck- und Reißfestigkeit nicht nur in Richtung der Hauptbelastungslinien, die sich hauptsächlich vom Unterliek zum Kopf des Segels im Ach ter- und Vorliek des Segels erstrecken, sondern auch im wesentlichen parallel zum Unterliek vom Achter- zum Vorliek erheblich höher ist. Das zusammengesetzte Segel soll besonders für Rennjachten geeignet sein und eine hohe Lebensdauer aufweisen. Bei der Herstellung soll es möglich sein, Verstärkungsteile an verschiedensten Stellen und in verschiedensten vorbestimmten Richtungen anzubringen.

Erfindungsgemäß enthält ein zusammengesetztes Segel mit einem Kopf, einem Hals und einem Schothorn mehrere Abschnitte, von denen jeder mit einem benachbarten Ab schnitt verbunden ist. Jeder Abschnitt enthält ein Lami nat aus a) einer ersten äußeren Lage oder Schicht aus Material, b) einer zweiten äußeren Lage oder Schicht, die wenigstens eine Folienlage aufweist, mit der mehrere Stränge aus unverwebtem Kraftaufnahme-Fadenmaterial verbunden sind, das längs der Hauptbelastungslinien des Abschnitts im Segel angeordnet ist, und c) eine innere Lage, die zwischen der ersten und der zweiten äußeren Lage angeordnet ist und schußfadenfreie Kett stränge aus einem streckfesten Polymer aufweist, die quer zur Richtung des unverwebten Kraftaufnahme-Faden materials in der zweiten äußeren Lage ausgerichtet sind. Die verschiedenen Lagen des Laminats sind durch einen Kunstharzkleber verbunden.

Bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsge mäßen zusammengesetzten Segels sind die einzelnen Ab schnitte unter Verwendung einer zweiten äußeren Schicht hergestellt, die eine Vielzahl von längs ihrer aneinan derstoßenden Kanten verbundenen Segmenten zur Bildung des Abschnitts aufweist. Jedes Segment ist durch Ab schneiden und dergleichen von einem verstärkten Flächen material hergestellt, das wenigstens zwei durch einen Kunstharzkleber an ihren Zwischenflächen miteinander verbundener Lagen gleicher Ausdehnung aufweist. Eine der äußeren Lagen ist eine Folie aus abmessungsstabilen Polyesterkunstharzen, und die andere äußere Lage ist aus einer Gruppe von Stoffen ausgewählt, die aus einer Kettenwirkware, einem grobgewebten Leinenstoff, Taft, einer Folie aus abmessungsstabilem Polyester-Kunstharz und einer Lage aus Trennpapier, Trennfolien oder der gleichen Material besteht. Wenn es sich bei der anderen äußeren Lage um ein Trennpapier oder dergleichen Trenn material handelt, wird diese Lage entfernt, bevor die miteinander verbundenen Segmente als die zweite äußere Lage in den Abschnitten verwendet werden, die im erfin dungsgemäßen Segel verwendet werden. Die innere Lage, oder wenigstens eine der inneren Lagen, wenn mehr als zwei vorhanden sind, umfaßt schußfadenfreie Kettstränge aus einem streckfesten Polymer, wobei die Stränge im wesentlichen längs der Hauptbelastungslinien des Segments in dem Segelabschnitt angeordnet sind. Die Strang-Denier dichte kann bei den einzelnen Segmenten eines Segel abschnitts unterschiedlich sein; die größere Dichte haben diejenigen Segmente, die in demjenigen Bereich liegen, der der größten Belastung ausgesetzt ist. Das heißt, das oder die Segmente in dem Ende des Abschnitts, der dicht oder am dichtesten bei dem Achterliek im Groß segel liegt, hat im allgemeinen eine größere Strang-De nierdichte als das Segment oder die Segmente im Ende desjenigen Abschnitts, der am dichtesten beim Vorliek des Segels liegt.

Mit "Strang-Denierdichte" ist das Gesamtdenier der Strän ge gemeint, die in einer Richtung pro Breiteneinheit des Segels vorhanden sind. Beispielsweise könnte eine Dichte von 18 000 Denier pro Inch (25,4 mm) Breite durch 18 Stränge pro Inch Breite von jeweils 1000 Denier oder 6 Stränge pro Inch Breite von jeweils 3000 Denier oder 3 Stränge pro Inch Breite von jeweils 6000 Denier oder irgendeine andere Anzahl von Strängen mit dem gleichen oder einem anderen Denier, die insgesamt 18 000 ergeben, dargestellt werden.

Die Erfindung umfaßt auch das Verfahren zur Herstellung der verschiedenen Ausführungsformen zusammengesetzter Segel, die oben beschrieben wurden.

Die Erfindung und ihre Weiterbildung werden nachstehend anhand einer Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine herkömmliche aus fünf Abschnitten zusammengesetzte Segelanordnung, die als Ausgangsmaterial zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Segels verwendet wird,

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsge mäßen laminierten Segelabschnitts,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Herstellung eines er findungsgemäßen Laminats,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine andere aus fünf Ab schnitten zusammengesetzte Segelanordnung, die zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Segels verwendet wird,

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung eines weiteren er findungsgemäßen laminierten Segelabschnitts,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den laminierten Segelab schnitt, der in Fig. 5 in Explosionsdarstellung dargestellt ist,

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Teil eines verstärkten Flächenmaterials, aus dem Segmente eines Segel abschnitts zugeschnitten werden,

Fig. 7A einen Querschnitt eines verstärkten Flächenmate rials, aus dem Segelabschnittsegmente zugeschnit ten werden,

Fig. 8 eine Anordnung aus Segmenten, die zu einem Segel abschnitt zusammengesetzt werden sollen,

Fig. 9 und 9A Draufsichten, die Einzelheiten des Auf baus von Eckstücken für den Hals eines zusammen gesetzten erfindungsgemäßen Segels darstellen,

Fig. 10 die Art und Weise, wie die einzelnen Abschnitte eines Segels, die als Ausgangsmaterial verwen det werden, zu einer einzigen kontinuierlichen Bahn zur erfindungsgemäßen Verarbeitung zusammen gesetzt sind, und

Fig. 11 teilweise in Draufsicht eine kontinuierliche Bahn aus Segelabschnitten des in Fig. 10 darge stellten Segels, nachdem sie an ihren Enden verbunden wurden.

Fig. 1 zeigt in Draufsicht fünf Abschnitte A bis E, bevor sie zu einem herkömmlichen Segel längs ihrer anein andergrenzenden Ränder durch beispielsweise breite Nähte verbunden werden. Das aus den fünf Abschnitten herge stellte fertige Segel hat dann einen Kopf 10, einen Hals 12, ein Schothorn 14, ein Vorliek 16, ein Unterliek 18 und und ein Achterliek 20.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel haben die fünf Abschnitte A bis E eine Haut 22 aus einer Folie mit hoher Streckfestigkeit. Derartige Folien sind an sich bekannt. Beispiele hierfür sind gezogene, ausge richtete Polyesterfolien, z.B. solche, wie sie unter dem Warenzeichen Mylar vertrieben werden. Andere Folien mit hohem Zugmodul können aus einem Polymer, z.B. Nylon, Polypropylen u.dgl., hergestellt sein. Vorzugsweise hat die Folie eine Dicke von etwa 6,35 µm bis etwa 508 µm und vorzugsweise von etwa 12,7 µm bis etwa 76,2 µm. Auf der Haut 22 jedes Abschnitts A bis E sind mehrere Belastungsaufnahmeteile 24 angeordnet. Diese Teile sind in Richtung der erwarteten Hauptbelastungslinien ausge richtet, die entstehen, wenn das zusammengesetzte Segel der Kraft des Windes ausgesetzt wird. Die Teile 24 be stehen aus mehrfädigen Strängen, Schnüren oder Streifen aus streckfestem Polymer, vorzugsweise einem Aramid, z.B. Kevlar. Die Teile 24, sei es in Form freier Stränge oder Schnüre oder in Form eines Bandes, das ein oder mehrere Stränge aufweist, die an einem Unterlage-Band, z.B. einer Polyäthylenfolie, festgeklebt sind, sind an der Haut 22 mittels Klebstoff befestigt worden, nach dem sie von Hand in einem vorbestimmten Muster auf die Haut gelegt wurden. Eine ausführliche Beschreibung der Herstellung solcher Abschnitte, von denen die Abschnitte A bis E ein illustratives Beispiel sind, findet sich in der US-PS 46 24 205.

Die Abschnitte A bis E werden dann, vorzugsweise nachdem sie zu einer einzigen kontinuierlichen Bahn verbunden wurden, wie es nachstehend noch beschrieben wird, einer erfindungsgemäßen Lamellierung unterzogen. Fig. 2 zeigt eine Explosionsdarstellung der drei Lagen eines typischen Laminats, das mittels des Abschnitts D nach Fig. 1 als eine der äußeren Lagen hergestellt worden ist. Die Lage 26 ist eine abmessungsstabile Polymerfolie, z.B. eine ausgerichtete Polyesterfolie aus Mylar. Die Lage 26 hat eine Dicke von 6,35 µm bis etwa 508 µm und vorzugs weise von etwa 12,7 µm bis etwa 76,2 µm. Die Dicke der Lage 26 kann, muß jedoch nicht, gleich der der Haut 22 in dem Abschnitt D sein. Die innere Lage 28 des Lami nats enthält eine Kette aus im wesentlichen parallelen, auseinanderliegenden Strängen aus einem synthetischen Polymer, vorzugsweise Kevlar o.dgl. Aramiden, die quer zu den Teilen 24 im Abschnitt D ausgerichtet sind. Die drei Lagen des Laminats sind im wesentlichen gleich groß und an ihren gesamten Berührungsflächen durch einen Kunstharzkleber, z.B. einen lösungsmittelhaltigen, durch Wärme aktivierbaren Urethankleber verbunden, von denen der von der Morton Chemical Company unter dem Warenze ichen Adcote 122 vertriebene typisch ist. Das Laminat wird vorzugsweise in der Weise hergestellt, daß die eine Seite der Folienlage 26 mit gelöstem Klebstoff überzogen, das Lösungsmittel durch geeignete Maßnahmen, z.B. durch Erwärmung, um das Lösungsmittel zu verdampfen, entfernt und dann die Kette 28 auf die klebrige Ober fläche der Lage 26 gelegt und anschließend der Ab schnitt D aufgebracht wird. Dann wird auf die gesamte Fläche des Laminats Druck ausgeübt, um ein gleichmäßiges Verbinden der Lagen sicherzustellen. Übermäßige Mengen an Klebstoff sollten vermieden werden, um eine Verschmut zung von Einrichtungen, wie Druckplatten, Quetschwalzen u.dgl., die beim Laminieren der Lagen verwendet werden, zu minimieren.

Die Herstellung des Laminats kann in Einzelanfertigung aus speziell zugeschnittenen Lagen oder kontinuierlich oder halbkontinuierlich erfolgen, wie es schematisch in Fig. 3 dargestellt ist. Wenn die Herstellung kontinu ierlich oder halbkontinuierlich erfolgen soll, werden die einzelnen Abschnitte des Segels, die laminiert werden sollen, so miteinander verbunden, daß sie eine kontinu ierliche Bahn bilden, die ihrerseits mit einer oder mehreren kontinuierlichen Bahnen verbunden werden kön nen, die in ähnlicher Weise aus einzelnen Abschnitten identischer oder verschiedener Segel hergestellt wurden. Am Ende der Laminierung können die einzelnen Abschnitte jedes der Segel durch Zuschneiden aus der laminierten Bahn getrennt und danach längs aneinandergrenzender Ränder verbunden werden, um ein erfindungsgemäßes Segel auf bekannte Weise, z.B. durch Bildung breiter Nähte, fertigzustellen.

Die Fig. 10 und 11 veranschaulichen ein mögliches Verfah ren zum Verbinden einzelner Abschnitte eines Segels, wie das in Fig. 1 dargestellte, zu einer einzigen konti nuierlichen Bahn zur Verwendung bei der erwähnten Lami nierung. Nach Fig. 10 wird der Kopfabschnitt I in Rich tung des Pfeils gedreht, so daß der Rand 74 des Ab schnitts I am Rand 76 des Abschnitts II anliegt. In ähnlicher Weise werden die Abschnitte III und V in den durch die Pfeile dargestellten Richtungen gedreht, so daß der Rand 78 des Abschnitts III am Rand 80 des Ab schnitts IV und der Rand 82 des Abschnitts V am Rand 84 des Abschnitts VI anliegt. Die aneinander anliegenden Ränder werden dann vorübergehend mittels Klebeband o.dgl. verbunden. Danach wird der Rand 86 der nunmehr verbundenen Abschnitte I und II an den Rand 88 der nunmehr verbunde nen Abschnitte III und IV und der Rand 92 der nunmehr verbundenen Abschnitte V und VI am anderen Rand 90 der nunmehr verbundenen Abschnitte III und VI angelegt. Die aneinander anliegenden Ränder werden dann vorüber gehend, z.B. mittels Klebeband o.dgl., verbunden, so daß sich eine einzige kontinuierliche Bahn ergibt, wie sie in Fig. 11 dargestellt ist. Danach können gewünsch tenfalls eine oder mehrere kontinuierliche Bahnen, die in der gleichen Weise aus gleichen Segeln oder Segeln verschiedener Form hergestellt wurden, an ihrem Ende mit dem Ende der in Fig. 11 dargestellten Bahn, z.B. mittels Klebeband o.dgl., verbunden werden, um eine längere kontinuierliche Bahn zu bilden. Die Reihenfolge, in der die einzelnen Abschnitte I bis VI zur Bildung der kontinuierlichen Bahn zusammengesetzt werden, ist nicht kritisch. Die bei der Beschreibung der Fig. 10 und 11 angegebene Reihenfolge dient lediglich der Erläu terung. Andere Verfahren und Reihenfolgen des Zusammen setzens der einzelnen Abschnitte I bis VI sind ebenfalls möglich. Die auf die angegebene Weise hergestellten konti nuierlichen Bahnen werden dann zu einem Laminat zusammen gesetzt, wobei das Verfahren und die Vorrichtung nach Fig. 3 angewandt werden können.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Verfahren wird eine kontinuierliche Folienbahn 26 von einer Abwickelrolle abgewickelt und durch eine Beschichtungszone geleitet, in der eine dünne Schicht aus Klebstoff auf der Folie aufgebracht und gleichmäßig mittels einer gegenläufigen Walze oder einer Rakel (Abstreichmesser) auf eine Dicke von etwa 25,4 µm verteilt wird. Die mit Klebstoff be schichtete Folie 26 wird dann kontinuierlich durch einen belüfteten Ofen geleitet, in dem das Lösungsmittel ver dampft wird. Aus dem Ofen wird die beschichtete Folie - mit der klebrigen, mit Klebstoff beschichteten Seite nach oben - einer beheizten Walze 30 zugeführt, die zusammen mit einer benachbarten Walze 32 einen Walzen spalt 34 bildet. Die Walzen 30 und 32 sind mittels eines nicht dargestellten Motors in der durch die Pfeile darge stellten Richtung synchron antreibbar und ziehen durch den Walzenspalt 34 die beschichtete Folie 26, eine Kette 28 aus einzelnen Strängen, die von einer Abwickelrolle 36 über eine Spannrolle 38 abgewickelt werden, und eine kontinuierliche Bahn 40, die von einer Abwickelrolle 42 abgewickelt wird und aus mehreren Abschnitten besteht, die an ihren Enden in der anhand der Fig. 10 und 11 beschriebenen Weise verbunden sind. Die einzelnen Stränge in der Kette 28 werden dadurch auf den gewünschten seit lichen Abstand gehalten, daß sie durch Schlitze geleitet werden, die in entsprechenden Abständen in einem Webe blatt (Riet) 50 ausgebildet sind, das unmittelbar vor dem Eintritt der Stränge in den Walzenspalt angeordnet ist. Die Temperatur der Walze 30 wird auf einem solchen Wert gehalten, daß die Klebstoffschicht auf der Folie 26 noch flüssig ist, wenn sie dem Druck beim Durchgang durch den Walzenspalt 34 ausgesetzt wird. Vorzugsweise liegt die Temperatur der Walze 30 im Bereich von etwa 100°C bis etwa 200°C in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Klebstoff. Nach Durchlaufen des Walzenspalts 34 wird das nunmehr gebildete Laminat kontinuierlich über Rollen 52, 54, 56, 58 und 60 auf eine Aufwickelrolle 62 gewickelt. Das Laminat wird schließlich zerschnitten oder auf andere Weise getrennt, um die einzelnen lami nierten Abschnitte entsprechend den ursprünglichen Ab schnitten I bis VI, die in Fig. 10 dargestellt sind, zu bilden. Eine Explosionsdarstellung eines solchen typischen Abschnitts, der dem ursprünglichen Abschnitt D in Fig. 1 entspricht, ist in Fig. 2 dargestellt.

Die verschiedenen Abschnitte werden dann, nachdem sie in der erwähnten Weise laminiert wurden, zu der gewünsch ten Form des Segels zusammengesetzt und längs ihrer aneinandergrenzenden Ränder auf an sich bekannte Weise verbunden, um das gewünschte Segel zu bilden.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung von Abschnitten für ein zusammengesetztes Segel, die einer weiteren erfindungsgemäßen Verstärkung unterzogen werden sollen. Nach Fig. 4 werden Abschnitte B′ bis E′ durch Verbinden mehrerer einzelner Segmente längs aneinandergrenzender Ränder gebildet; so werden beispielsweise zur Bildung des Abschnitts B′ Segmente b ₁, b ₂ und b ₃ verbunden, zur Bildung des Abschnitts C′ Segmente c ₁, c ₂, c ₃ und c ₄ verbunden usw. Die in den Fig. 4, 5 und 6 als dicke Linien dargestellten Ver bindungen 64 zwischen den einzelnen Segmenten sind auf irgendeine geeignete Weise hergestellt, z.B. durch Ver binden mittels Band (taping) oder Verkleben sich über lappender benachbarter Ränder. Alle Segmente sind aus verstärktem Material zugeschnitten, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Das in Fig. 7 dargestellte Material ist ein Materialstreifen 66 aus Folie, z.B. Mylar, an der mittels Klebstoff eine Kette aus einzelnen, weit gehend parallelen Strängen 68 aus Kevlar-Fasern oder einem ähnlichen streckfesten synthetischen Polymer be festigt sind. Gewünschtenfalls kann das Material, aus dem die Segmente zugeschnitten werden, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, mit einer zusätzlichen Lage 67 ver sehen sein, wie es im Querschnitt in Fig. 7A dargestellt ist. Bei der Lage 67 kann es sich um Trennpapier (Abzieh papier) o.dgl. handeln, das dazu dient, freiliegende Klebstoffflächen während der Handhabung des Materials abzudecken, und von den einzelnen Segmenten entfernt werden kann, nachdem sie zugeschnitten und zu Abschnitten zusammengesetzt worden sind. Alternativ handelt es sich bei der Lage 67 um eine zweite Folie, bei der es sich um die gleiche wie bei der Lage 66 handeln und die aus einem anderen polymeren Material oder einem Tuch bestehen kann. Die Lagen 66 und 67 sowie die dazwischen angeord nete Kette aus Strängen 68 können in an sich bekannter Weise zu einem Laminat verbunden werden, z.B. nach dem anhand der Fig. 3 beschriebenen Verfahren. Beispielsweise kann es sich bei dem verstärkten Material, aus dem die einzelnen Abschnittsegmente zugeschnitten werden, um das in der US-PS 46 79 519 beschriebene Material handeln. Das dort beschriebene Material ist ein flexibles Laminat, das wenigstens drei gleich große, an ihren Berührungs flächen miteinander durch einen Kunstharzkleber verbun dene Lagen aufweist, von denen die eine äußere Lage eine Folie ist aus abmessungsstabilem Polyesterkunstharz, z.B. Mylar u.dgl., die zweite äußere Lage aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Kettenwirkware, einem grobgewebten Leinenstoff, Taft und einer Folie aus dem gleichen oder einem anderen abmessungsstabilen Polyesterharz besteht, das in der anderen äußeren Lage verwendet wird, und die innere Lage eine Kette aus ein zelnen Strängen aus Kevlar o.dgl. streckfestem syntheti schen Polymer ist. Das Laminat kann einzeln, wie das Laminat nach Fig. 2, oder kontinuierlich nach dem Verfah ren und mittels der Vorrichtung, die in Fig. 3 darge stellt und ausführlich in der US-PS 46 79 519 beschrieben sind, hergestellt werden.

Nach Fig. 7 werden Segmente, wie die Segmente b, c, d usw. (die durch gestrichelte Linien dargestellt sind), wie dargestellt, aus dem Verstärkungsmaterial zugeschnit ten. Beispielsweise werden alle die verschiedenen Segmen te für jeden der Abschnitte B′ bis E′ aus der gleichen Materialbahn ausgeschnitten. Es ist jedoch auch möglich, daß einige der oder alle verschiedenen Segmente in jedem Abschnitt aus Materialbahnen ausgeschnitten werden, bei denen die Denierdichte (wie sie oben definiert wurde) der einzelnen Stränge 68 unterschiedlich ist. Die Denier dichte läßt sich durch Ändern der Anzahl und/oder des Deniers der Stränge 68 in der Materialbahn ändern. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, die Segmente, z.B. b, c, d und e, die am Vorliek jedes Abschnitts liegen, aus Materialbahnen auszuschneiden, bei denen die Denier dichte geringer als die in den Segmenten b ₃, c ₄, d ₅ und e ₅ ist, die am Achterliek jedes Abschnitts liegen. Die Denierdichte der Zwischensegmente kann allmählich vom Vorliek zum Achterliek hin zunehmen. Beispielsweise kann die Denierdichte, ausgedrückt als Gesamt-Denier pro 25,4 mm, quer zu den einzelnen Strängen gemessen, in der Größenordnung von 18 000 in den Segmenten b ₃, c ₄, d ₅ und e ₅ liegen, in den Segmenten b ₂, c ₃, d ₄ und e ₄ auf 10 000 und in allen anderen Segmenten weiter bis auf 5000 abfallen. Eine solche Folge von Segmenten zur Herstellung des Abschnitts D ist in Fig. 8 - vor dem Verbinden der benachbarten Ränder der Segmente zur Bil dung eines Abschnitts in der oben beschriebenen Weise - dargestellt.

Alle Abschnitte B′ bis E′ werden dann erfindungsgemäß zu einem Laminat verbunden, wie es in Fig. 5 für den Abschnitt D′ dargestellt ist, und zwar unter Anwendung der Einzel-, kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Herstellungsverfahren, die anhand der Fig. 3, 10 und 11 beschrieben wurden.

Fig. 6 zeigt in Draufsicht das auf diese Weise herge stellte Laminat D′′. Die verschiedenen laminierten Ab schnitte werden dann zu einem zusammengesetzten Segel verbunden, und zwar nach herkömmlichen Verfahren, z.B. den zuvor beschriebenen.

Kopf-, Hals- und Schothorn des fertig zusammengesetzten Segels können mit Verstärkungsflecken versehen sein, die mittels Klebstoff o.dgl. befestigt werden. Ein Bei spiel solcher Flecken und das Verfahren ihrer Herstel lung werden anhand der Fig. 9 und 9A erläutert. Der in Fig. 9 dargestellte Flecken ist durch Verbinden mehre rer einzelner Streifen 70 aus einem flexiblen Laminat, z.B. dem Laminat 66, gebildet, wobei sich die Streifen 70 fächerartig von einem gemeinsamen Punkt 72 aus er strecken. In ähnlicher Weise ist der in Fig. 9A darge stellte Flecken durch Verbinden einzelner Abschnitte 71 längs ihrer aneinandergrenzenden Ränder hergestellt worden, wobei sich die Abschnitte 71 radial von einem gemeinsamen Punkt 73 aus erstrecken.

Die erfindungsgemäß zusammengesetzten Segel können auch mit Randverstärkungen, Lattentaschen, Reffgattchen, Achterliektauen, Unterliektauen u.dgl., wie sie üblicher weise bei solchen Segeln vorgesehen sind, versehen sein. Nach der Erfindung hergestellte Segel können Großsegel, Gaffelsegel, Klüver, Spinnaker u.dgl. sein.

Ein erfindungsgemäßes Segel hat erhebliche Vorteile gegenüber bekannten Segeln. So hat es eine deutlich bessere Zugfestigkeit, Reißfestigkeit und Streckfestig keit, und es kann Belastungen in allen Richtungen stand halten, wenn es den Kräften des Windes ausgesetzt ist. Diese erhöhte Festigkeit und Streckfestigkeit wird ohne merklich höheres Gewicht des Segels erreicht. Das Verfah ren zur Herstellung der einzelnen Abschnitte (Segelbah nen) erfordert erheblich weniger Arbeits- und Zeitauf wand als herkömmliche Verfahren der Segelherstellung. Ferner sind insbesondere die in den Fig. 4, 7, 10 und 11 dargestellten Ausführungsbeispiele besonders wirt schaftlich herstellbar, weil irgendwelche Materialab fälle bereits in einer frühen Phase der Herstellung, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist, anfallen, in der das abfallende Material verhältnismäßig billig im Ver gleich zu den endgültigen Abschnitten ist, aus denen letztlich das Segel hergestellt wird. Diese Abschnitte ergeben wenig oder gar keinen Abfall beim Zuschneiden aus den kontinuierlichen Bahnen, die bei der kontinuier lichen Laminierung hergestellt werden.

Claims

1. Zusammengesetztes Segel, das einen Kopf, einen Hals und ein Schothorn aufweist, aus mehreren Abschnitten (Segelbahnen), von denen jeder mit einem benachbarten Abschnitt verbunden ist und ein Laminat aufweist aus a) einer ersten äußeren Lage aus Material, b) einer zweiten äußeren Lage, die wenigstens eine Fo lienlage aufweist, mit der mehrere Stränge aus unver webtem Kraftaufnahme-Fadenmaterial verbunden sind, das längs der Hauptbelastungslinien des Abschnitts im Segel angeordnet ist, und c) einer inneren Lage, die zwischen der ersten und der zweiten äußeren Lage angeordnet ist und eine schußfadenfreie Kette aus Strängen aus einem streckfesten Polymer aufweist, die quer zur Richtung des unverwebten Kraftaufnah me-Fadenmaterials in der zweiten äußeren Lage ausge richtet sind, wobei alle Lagen des Laminats durch einen Kunstharzkleber verbunden sind.

2. Segel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite äußere Lage aus mehreren einzelnen Segmen ten zusammengesetzt ist, die längs aneinandergrenzen der Ränder verbunden sind, wobei jedes Segment aus einem verstärkten Flächenmaterial gebildet ist, das wenigstens eine Folienlage aufweist, die mit einer schußfadenfreien Kette aus Strängen aus einem streck festen Polymer verbunden ist, wobei die Stränge weit gehend längs der Hauptbelastungslinien dieses Segments im Segel angeordnet sind.

3. Segel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Segmente in jedem Abschnitt aus einem Material gebildet ist, das eine größere Strang-Denierdichte als die der anderen hat.

4. Segel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Segment in jedem der Abschnitte nahe dem Achter liek des Segels eine größere Strang-Denierdichte als das Segment in dem gleichen Abschnitt neben dem Vor liek des Segels hat.

5. Segel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schußfadenfreie Kette aus Strängen aus einem Aramid hergestellt ist.

6. Segel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftaufnahme-Fadenmaterial aus einem Aramid hergestellt ist.

7. Segel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste äußere Lage aus einer Folie aus abmessungs stabilem Polyester-Kunstharz hergestellt und die zweite äußere Lage zwei Materiallagen aufweist, zwi schen denen die Stränge aus unverwebtem Kraftaufnah me-Fadenmaterial sandwichartig angeordnet sind, wobei die eine der Lagen eine abmessungsstabile syntheti sche Polyesterfolie und die andere Lage aus einer Materialgruppe ausgewählt ist, die aus einer Ketten wirkware, einem grobgewebten Leinenstoff, Taft und einer Folie aus abmessungsstabilem Polyester-Kunst harz besteht.

8. Segel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte Bandmaterial oder dergleichen längs ihrer aneinandergrenzenden Ränder aufweisen.

9. Segel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte breite Nähte zwischen allen benach barten Abschnitten aufweisen.

10. Segel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hohe Belastungen aufnehmende Abschnitte für den Kopf, den Hals und das Schothorn vorgesehen sind.

11. Zusammengesetztes Segel mit einem Kopf, einem Hals und einem Schothorn, wobei das Segel mehrere Ab schnitte aufweist, die jeweils mit einem benachbar ten Abschnitt verbunden sind und ein Laminat aufwei sen, aus

a) einer ersten äußeren Materiallage;
b) einer zweiten äußeren Lage, die aus mehreren einzelnen längs aneinandergrenzender Ränder ver bundenen Segmenten bestehen, von denen jedes Segment aus verstärktem Material gebildet ist, das wenigstens drei gleich große Lagen aufweist, die an ihren Berührungsflächen durch einen Kunst harzkleber verbunden sind, wobei jede äußere Lage aus einer gleichen oder anderen Folie aus abmessungsstabilem Polyester-Kunstharz besteht und eine oder mehrere innere Lagen vorgesehen sind, von denen eine eine schußfadenfreie Kette aus Strängen aus streckfestem Polymer aufweist, wobei die Stränge in jedem Segment im wesentli chen längs der Hauptbelastungslinien dieses Seg ments in dem Segel angeordnet sind; und
c) einer inneren Lage aus einer schußfadenfreien Kette aus Strängen aus einem streckfesten Poly mer, die in Längsrichtung des Abschnitts ausge richtet sind;
wobei die Lagen a), b) und c) an ihren Berührungs flächen durch einen Kunstharzkleber verbunden sind.

12. Segel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Denierdichte der Stränge aus streckfestem Polymer in der Lage b) bei allen Segmenten eines Abschnitts unterschiedlich ist, wobei die hohe Dichte in den dem Achterliek des Segels zunächst liegenden Segmenten und die niedrige Dichte in den dem Vorliek des Segels zunächst liegenden Segmenten vorgesehen ist.

13. Segel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die schußfadenfreie Kette aus Strängen, die in den Lagen b) und c) vorgesehen ist, aus einem Aramid hergestellt ist.

14. Segel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste äußere Lage b) eine Folie aus abmes sungsstabilem Polyester-Kunstharz ist.

15. Segel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte längs ihrer aneinandergrenzenden Ränder Bandmaterial oder dergleichen aufweisen.

16. Segel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte breite Nähte zwischen allen be nachbarten Abschnitten aufweisen.

17. Segel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß hohe Belastungen aufnehmende Abschnitte für den Kopf, den Hals und das Schothorn vorgesehen sind.

18. Segel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Klüver ist.

19. Segel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Großsegel ist.

20. Segel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Spinnaker ist.

21. Verfahren zum Herstellen eines zusammengesetzten Segels aus mehreren Abschnitten (Segelbahnen), die alle an ihren benachbarten Rändern verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Abschnitte gebildet werden, die durch unverwebtes Kraftaufnahme-Fadenmaterial längs der Hauptbelastungslinien der Abschnitte in dem Segel verstärkt sind;
daß ein Laminat aus diesen Abschnitten gebildet wird, in welchen
der eine Abschnitt eine äußere Lage bildet, die andere äußere Lage aus einer Materialgruppe ausge wählt wird, die aus einer Kettenwirkware, einem grobgewebten Leinenstoff, Taft und einer Folie aus abmessungsstabilem Polyester-Kunstharz besteht, und die innere Lage eine schußfadenfreie Kette aus Strängen aus streckfestem Polymer aufweist, die im wesentlichen in Längsrichtung des Abschnitts ausgerichtet sind, wobei die Lagen an ihren Zwischen flächen durch einen Kunstharzkleber verbunden werden, und
daß die Laminat-Abschnitte zur Bildung eines Segels verbunden werden.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte, die zur Bildung der Laminate verwendet werden, dadurch gebildet werden, daß meh rere einzelne Segmente verbunden werden, von denen jedes aus einem verstärkten Flächenmaterial gebildet wurde, das wenigstens eine Folienlage aufweist, die mit einer schußfadenfreien Kette aus Strängen aus streckfestem Polymer verbunden ist, wobei die Stränge im wesentlichen längs der Hauptbelastungs linien des Segments in dem Segel angeordnet werden.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Segemente aus einem Mate rial mit einer größeren Strang-Denierdichte als die der anderen hergestellt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Strang-Denierdichte der Segmente der Ab schnitte, die dem Achterliek des Segels zunächst liegen, größer als die der dem Vorliek des Segels zunächst liegenden Segmente ist.

25. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das unverwebte Kraftaufnahme-Fadenmaterial und die schußfadenfreie Kette aus Strängen aus einem Aramid hergestellt werden.

26. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die schußfadenfreie Kette aus Strängen aus einem Aramid hergestellt ist.