EP0064937A2 - Verfahren zur Herstellung von Segel- bzw. Surfbrettern - Google Patents

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EP0064937A2
EP0064937A2 EP82710028A EP82710028A EP0064937A2 EP 0064937 A2 EP0064937 A2 EP 0064937A2 EP 82710028 A EP82710028 A EP 82710028A EP 82710028 A EP82710028 A EP 82710028A EP 0064937 A2 EP0064937 A2 EP 0064937A2
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EP
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sailing
foam core
core element
undersize
foam
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Wolfgang Frank
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63B32/00Water sports boards; Accessories therefor
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    • B63B32/00Water sports boards; Accessories therefor
    • B63B32/40Twintip boards; Wakeboards; Surfboards; Windsurfing boards; Paddle boards, e.g. SUP boards; Accessories specially adapted therefor

Definitions

  • the invention relates to a method for producing sailing or surfboards according to the preamble of patent claim 1 and to a sailing or surfboard according to the preamble of patent claim 8.
  • EPS core expanding polystyrene
  • a foaming adhesive is applied to the EPS core before it is inserted. This is, for example, a foaming adhesive based on polyurethane or epoxy. It also serves to compensate for tolerances between the core and the shell.
  • the disadvantage of the known method is that the thickness of the shell parts and the density of the EPS core must be chosen to be relatively high in order to achieve sufficient compressive strength and rigidity over a long service life. In addition, there is the disadvantage that it is difficult to achieve a durable bond between the two shell parts.
  • the so-called one-shell construction is more favorable, in which the EPS core is already inserted between the shell parts, while the shell material is still heated and is therefore plastic, so that the deep-drawn shell parts are joined together and possibly also with the core material when they are subsequently joined together be welded.
  • this requires a high dimensional accuracy of the EPS core, which, in addition to high production costs, prevents the time wasting - behavior of the expanding polystyrene.
  • the EPS core must also be handled very carefully before it is inserted between the shell parts, since any damage to the core affects the connection between the core and the shell. In addition, there is the problem of ventilation when assembling the shell parts.
  • the invention is therefore based on the object to provide a method according to the preamble of claim 1 that can produce a light board of high strength and long life.
  • the invention also relates to a sailing or. Surfboard with these characteristics.
  • the claim 8 characterizes an inventive sailing or. Surfboard.
  • a support layer is formed at least in regions between the foam core and the shell, which fixes the foam core element spatially exactly, due to its own elasticity tolerance problems of the EPS Foam core eliminated and the compressive strength of the core increased.
  • the qualitative requirements for the foam core element are therefore significantly lower, which also leads to a cost reduction in the production of the foam core element.
  • the cavity formed by the undersize of the foam core element, in which the knitted thread is located is foamed. This can advantageously be done by injecting a foaming substance into this cavity after the shell parts have been joined together.
  • foaming adhesive in the area of the knitted fabric to the foam core element before inserting the foam core element, which fills the cavity after the shell parts have been joined together.
  • This foam also serves as a secure binding agent between the shell and the core in the manner of an adhesive.
  • the foam forms a thread-reinforced edge zone, which connects the shell to the foam core element and has excellent pressure resistance, so that it absorbs loads that are transmitted through the shell inwards. This makes it possible to use extremely light foam (up to 12 gr / Ltr) for the foam core element without the overall strength of the board suffering.
  • a foam core element 1 is produced in accordance with the shape of the sail or surfboard to be produced. This does not already have the nominal size of the foam core, but it is manufactured with an undersize of, for example, 15mm. Depending on the requirements placed on the sailboard, the foam core element is made all around with this undersize or only certain outside areas are given this undersize. For example, the undersize can be limited to the outer surface area of the foam core element, which corresponds to the upper surface of the sail board or only the footprint of the sail board. Expanding polystyrene or another lightweight packing material is particularly suitable as the material for the foam core element, specifically with a density of 12 to 15 gr / liter.
  • the undersized surface areas of the foam core element 1 are then covered with a knitted thread 2 so that the resulting composite element receives the target contour of the core.
  • the knitted thread 2 is expediently needled onto the foam core element. It has the shape of a mat with a thickness that corresponds to the undersize, for example 15 mm.
  • the knitted thread consists of relatively stiff plastic threads that run through the mat space in an irregular course and are welded together at points of mutual contact.
  • it is polypropylene threads.
  • the mat is so flexible that it can be needled onto curved surfaces, while on the other hand it is relatively hard perpendicular to the plane of the mat and can absorb and transmit corresponding loads. Flexibility and hardness naturally depend on the rigidity and number of threads per unit volume.
  • metal wires j such as aluminum wires 1 or even a knitted fabric made of, for example, coconut fibers can also be used.
  • the foam core element 1 provided with the knitted fabric 2 is then inserted between two deep-drawn shell parts 3 and 4 of the sailing board and the shell parts are then joined together against one another via the foam core element.
  • the two-shell construction can be used, in which the two shell parts 3, 4 are glued together at their butt joint, or the single-shell construction, in which the foam core element 1 is inserted between the shell parts 3, 4 while the shell parts 3, 4 are still heated and thus plastic, and the shell parts then be welded together when joining.
  • Thermoplastic or thermosetting plastics can be used as the material for the shell parts.
  • the manufacturing process according to a first variant of the method is ended.
  • the knitted thread 2 connects the shell parts 3, 4 to the foam core element 1. If the shell parts are still in a plastic state when they are joined together, welding can occur between the shell parts and the knitted thread thread, while the knitted thread penetrates the foam core element 1 slightly when the shell parts are joined and there is mechanically anchored next to the needling.
  • a similar connection between the shell parts and the knitted fabric 2 can be achieved by previously coating the shell parts with adhesive.
  • a second variant of the method is to foam the cavity formed by the undersize of the foam core element, in which the knitted yarn 2 is located. This can be done by applying foaming adhesive to the foam core element 1 over the undersize area of the foam core element 1. This foaming adhesive based on polyurethane or epoxy then completely fills the cavity formed when the shell parts are joined with foam 5 .
  • de s method is, lecturTimeumen the cavity in which the Fadengewirk is located after the joining of the shell parts, by applying a foaming substance, in particular polyurethane oderEpoxyschaum 5 is injected. The foaming substance wets the knitted thread and fills all cavities, in particular also damaged areas of the foam core element 1.
  • This foaming results in a between the shell and the foam core element in the undersize areas Intermediate layer of foam reinforced by the knitted fabric, which has excellent compressive strength and creates a secure connection between the shell and the foam core element, which is equivalent to gluing.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Segel- bzw. Surfbrettern beschrieben, bei dem ein Schaumkernelement mit Untermaß hergestellt und dieses Untermaß durch auf das Schaumkernelement aufgebrachtes Fadengewirk ausgeglichen wird. Der dadurch zwischen dem Schaumkernelement und der Brettschale vorhandene, mit Fadengewirk besetzte Hohlraum wird zweckmäßig ausgeschäumt, so daß sich in der Kernrandzone eine sehr druckfeste, fadenverstärkte Schaumschicht ergibt, die die feste Brettschale ausgezeichnet mit dem Schaumkernelement verbindet.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Segel-bzw.Surfbrettem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Segel- bzw. Surfbrett gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
  • Zur Herstellung von Segel-bzw. Surfbrettern in Leichtbauweise bedient man sich in der Regel der Zweischalenbauweise, bei der zwischen zwei tiefgezogene erkaltete Schalenteile ein Kern aus expandierendem Polystyrol (EPS-Kern) eingelegt wird, bevor die Schalenteile miteinander verklebt werden. Für die Verbindung zwischen dem EPS-Kern und der Schale wird vor dessen Einlegen eine aufschäumende Klebemasse auf den EPS-Kern aufgetragen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine schäumende Klebemasse auf Polyurethan - oder Epoxybasis. Sie dient gleichzeitig dazu, Toleranzen zwischen Kern und Schale auszugleichen.
  • Der Nachteil des bekannten Verfahrens liegt darin, daß zur Erzielung ausreichender Druckfestigkeit und Steifigkeit über eine lange Lebensdauer die Dicke der Schalenteile und das Raumgewicht des EPS-Kerns relativ hoch gewählt werden müssen. Hinzu kommt der Nachteil, daß eine widerstandsfähige Verklebung der beiden Schalenteile miteinander nur schwierig erreichbar ist.
  • In dieser Hinsicht ist die sog. Einschalenbauweise günstiger, bei der der EPS-Kern bereits zwischen die Schalenteile eingelegt wird, während das Schalenmaterial noch erhitzt und damit plastisch ist, so daß die tiefgezogenen Schalenteile bei ihrem anschließenden Zusammenfügen miteinander und ggf. auch mit dem Kernmaterial verschweißt werden. Dies erfordert jedoch eine hohe Maßgenauigkeit des EPS-Kems, derneben hohen Fertigungskosten das Zeitschwund - verhalten des expandierenden Polystyrol entgegensteht. Auch muß der EPS-Kern vor dem Zwischenfügen zwischen die Schalenteile sehr sorgfältig gehandhabt werden, da jede Beschädigung des Kerns die Verbindung zwischen Kern und Schale beeinträchtigt. Hinzu kommt das Problem der Entlüftung beim Zusammenfügen der Schalenteile. Zwangsläufig bleibt eine bestimmte Menge Luft eingeschlossen, die insbesondere auf der Oberseite eine Verbindung zwischen Kern und Schale teilweise ausschließt. Durch die Wärmeeinwirkung der Schalenteile auf den Kern kann schließlich ein lokales Abschmelzen des Kerns stattfinden,was wiederum Hohlräume zwischen Kern und Schale begründet. Aus all diesen Gründen muß auch bei diesem Verfahren eine Überdimensionierung der Schalendicke una des Raumgewichts des EPS-Schaums erfolgen, um dem Brett ausreichende Festigkeit und Lebensdauer zu geben. Diese Überdimensionierung bedeutet ein hohes Brettgewicht, was der angestrebten Leichtbauweise zuwiderläuft.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, daß ein leichtes Brett hoher Festigkeit und langer Lebensdauer herstellen läßt. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Segel-bzw. Surfbrett mit diesen Eigenschaften.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Der Patentanspruch 8 kennzeichnet ein erfindungsgemäßes Segel-bzw. Surfbrett.
  • Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Untermaß mindestens im Bereich eines Teils der Außenfläche des Schaumkernelements und das Aufbringen eines Fadengewirks auf das Schaumkernelement in diesem Untermaßbereich entsteht zumindest bereichsweise zwischen Schaumkern und Schale eine Stützschicht, die das Schaumkernelement räumlich exakt fixiert, durch ihre eigene Elastizität Toleranzprobleme des EPS-Schaumkerns eliminiert und die Druckfestigkeit des Kerns erhöht. Die qualitativen Anforderungen an das Schaumkernelement sind daher wesentlich geringer,was zugleich zueiner Kostenreduktion bei der Herstellung des Schaumkernelements führt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der durch das Untermaß des Schaumkernelements gebildete Hohlraum, in dem sich das Fadengewirk befindet, ausgeschäumt. Dies kann vorteilhaft dadurch geschehen, daß nach dem Zusammenfügen der Schalenteile eine schäumende Substanz in diesen Hohlraum eingespritzt wird.
  • Es kann aber auch vor dem Einlegen des Schaumkernelements eine aufschäumende Klebemasse im Bereich des Fadengewirks auf das Schaumkernelement aufgetragen werden, die nach dem Zusammenfügen der Schalenteile den Hohlraum ausfüllt. Auf diese Weise bleiben größere Fertigungstoleranzen bei der Herstellung des Schaumkernelements und Beschädigungen desselben völlig ohne jeden Einfluß auf die Brettqualität, da-allevorhandenen Hohlräume mit Schaum ausgefüllt werden. Dieser Schaum dient gleichzeitig als sicheres Bindemittel zwischen Schale und Kern nach Art eines Klebers. Der Schaum bildet eine fadenverstärkte Randzone, die die Schale mit dem Schaumkernelement verbindet und hervorragende Druckfestigkeit besitzt, so daß sie Belastungen, die durch die Schale nach innen übertragen werden, bestens aufnimmt. Hierdurch wird es möglich, für das Schaumkernelement außerordentlich leichten Schaum (bis zu 12 gr/Ltr) zu verwenden, ohne daß die Festigkeit des Bretts insgesamt leidet.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die einen Querschnitt eines Segel- bzw.Surfbretts zeigt, näher erläutert.
  • Entsprechend der Gestalt des herzustellenden Segel- bzw. Surfbretts wird ein Schaumkernelement 1 hergestellt. Dieses besitzt nicht bereits das Sollmaß des Schaumkerns, sondern es wird mit Untermaß von beispielsweise 15mm gefertigt. Je nach den Anforderungen, die an das Segelbrett gestellt werden, wird das Schaumkernelement rundum mit diesem Untermaß hergestellt oder es wird nur bestimmten Außenflächenbereichen dieses Untermaß gegeben. Beispielsweise kann sich das Untermaß auf den Außenflächenbereich des Schaumkernelements beschränken, der der oberen Fläche des Segelbretts oder nur der Standfläche des Segelbretts entspricht. Als Material für das Schaumkernelement kommt insbesondere expandierendes Polystyrol oder ein anderer leichtgewichtiger Füllkörper in Betracht und zwar mit einem Raumgewicht von 12 bis 15 gr/Ltr.
  • Die mit Untermaß hergestellten Flächenbereiche des Schaumkernelements 1 werden dann mit einem Fadengewirk 2 besetzt so daß das entstehende Verbundelement die Sollkontur des Kerns erhält. Das Fadengewirk 2 wird zweckmäßig auf das Schaumkernelement aufgenadelt. Es besitzt die Form einer Matte mit einer Stärke, die dem Untermaß entspricht, also beispielsweise 15mm beträgt.
  • Das Fadengewirk besteht aus relativ steifen Kunststoffäden, die in unregelmäßigem Verlauf den Raum der Matte durchlaufen und an Stellen gegenseitiger Berührung miteinander verschweißt sind. Beispielsweise handelt es sich um Polypropylenfäden. Die Matte ist einerseits so biegsam, daß sie auf gekrümmte Flächen aufgenadelt werden kann, während sie andererseits senkrecht zur Mattenebene relativ hart ist und entsprechende Belastungen aufnehmen und übertragen kann. Biegsamkeit und Härte hängen naturgemäß von der Steifigkeit und Anzahl der Fäden pro Volumeneinheit ab. Anstelle eines Fadengewirks aus Kunststoffäden kann auch ein solches aus Metalldrähtenjwie beispielsweise Aluminiumdrähten1oder sogar ein Gewirk aus beispielsweise Kokosfasern Anwendung finden.
  • Das mit dem Fadengewirk 2 versehene Schaumkernelement 1 wird dann zwischen zwei tiefgezogene Schalenteile 3 und 4 des Segelbretts eingelegt und die Schalenteile dann gegeneinander über das Schaumkernelement zusammengefügt. Hierbei kann die Zweischalenbauweise angewendet werden, bei der die beiden Schalenteile 3, 4 an ihre Stoßfuge miteinander verklebt werden, oder die Einschalenbauweise, bei der das Schaumkernelement 1 bei noch erhitztem und damit plastischem Zustand der Schalenteile 3, 4 zwischen diese eingelegt wird und die Schalenteile dann beim Zusammenfügen miteinander verschweißt werden. Als Material für die Schalenteile kommen Thermo-oder Duroplaste in Betracht.
  • Mit dem Zusammenfügen der beiden Schalenteile 3, 4 ist der Herstellungsvorgang gemäß einer ersten Variante des Verfahrens beendet. Das Fadengewirk 2 verbindet die Schalenteile 3, 4 mit dem Schaumkernelement 1. Sind die Schalenteile beim Zusammenfügen noch in plastischem Zustand, kann ein Verschweißen zwischen den Schalenteilen und dem Fadengewirk auftreten, während das Fadengewirk andererseits beim Zusammenfügen der Schalenteile geringfügig in das Schaumkernelement 1 eindringt und dort neben der Nadelung mechanisch verankert wird. Bei Anwendung der Zweischalenbauweise kann durch vorheriges Bestreichen der Schalenteile mit Kleber eine ähnliche Verbindung zwischen den Schalenteilen und dem Fadengewirk 2 erreicht werden.
  • Eine zweite Variante des Verfahrens liegt darin, den durch das Untermaß des Schaumkernelements gebildeten Hohlraum, in dem sich das Fadengewirk 2 befindet, auszuschäumen. Dies kann dadurch geschehen, daß auf den mit Untermaß hergestellten Bereich des Schaumkernelements 1 schäumende Klebemasse flächig auf das Schaumkernelement 1 aufgetragen wird. Diese schäumende Klebemasse auf Polyurethan-oder Epoxybasis füllt dann den beim Zusammenfügen der Schalenteile entstehenden Hohlraum vollkommen mit Schaum 5 aus. Eine vorteilhafte Ausgestaltungdes Verfahrens liegt jedoch darin, den Hohlraum, in dem sich das Fadengewirk befindet, nach dem Zusammenfügen der Schalenteile auszuschäumen, indem eine schäumende Substanz, insbesondere Polyurethan oderEpoxyschaum 5 injiziert wird. Die schäumende Substanz benetzt das Fadengewirk und füllt sämtliche Hohlräume, insbesondere auch schadhafte Stellen des Schaumkernelements 1.
  • Durch diesesAusschäumen ergibt sich zwischen der Schale und dem Schaumkernelement in den Untermaßbereichen eine Zwischenschicht aus durch das Fadengewirk verstärktem Schaum, der eine hervorragende Druckfestigkeit aufweist und eine sichere Verbindung zwischen Schale und Schaumkernelement herstellt, die einer Verklebung gleichkommt.

Claims (19)

1. Verfahren zur Herstellung von Segel-bzw.Surfbrettem, bei dem ein Schaumkernelement zwischen zwei Schalenteile eingelegt und die Schalenteile zusammengefügt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumkernelement mindestens in einem Teilbereich seiner Außenfläche mit Untermaß hergestellt und dort zur Erzielung der Sollkontur des Kerns vor dem Einlegen mit einem das Untermaß ausgleichenden Fadengewirk besetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den nach dem Zusammenfügen der Schalenteile zwischen diesen und dem Schaumkernelement vorhandenen Hohlraum, in dem sich das Fadengewirk befindet, eine schäumende Substanz eingespritzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Fadengewirk besetzte Bereich der Außenfläche des Schaumkernelements vor dem Einlegen mit einer nach dem Zusammenfügen der Schalenteile aufschäumenden Klebemasse beschichtet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da - durch gekennzeichnet, daß das Schaumkernelement im Bereich der gesamten oberen Fläche des Segelbretts mit Untermaß hergestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumkernelement im Bereich der Standfläche des Segelbretts mit Untermaß hergestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumkernelement rundum mit Untermaß hergestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadengewirk auf das Schaumkernelement aufgenadelt wird.
8. Segel- bzw. Surfbrett aus einer Schale und einem Schaumkern, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumkern aus einem Schaumkernelement (1)besteht,das mindestens in einem Teilbereich seiner Außenfläche Untermaß besitzt, und daßin dem im Untermaßbereich vorhandenen Hohlraum zwischen Schaumkernelement und Schale (3,4) ein Fadengewirk (2) vorgesehen ist.
9. Segel- bzw.Surfbrett nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der das Fadengewirk(2)aufweisende Hohlraum mit einer schäumendenSubstanz(5) ausgeschäumt ist.
10. Segel- bzw.Surfbrett nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumkernelement (1) im Bereich der gesamten oberen Fläche des Segelbretts Untermaß aufweist.
11. Segel- bzw.Surfbrett nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumkernelement (1) im Bereich der Standfläche des Segelbretts Untermaß aufweist.
12. Segel- bzw.Surfbrett nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumkernelement (1)rundun Untermaß aufweist.
13. Segel- bzw. Surfbrett nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Fadengewirk (2) eine Matte aus einer Vielzahl unregelmäßig das Mattenvolumen durchlaufender steifer Fäden vorgesehen ist.
14. Segel- bzw.Surfbrett nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Fäden aus thermoplastischem Kunststoff, wie z.B. Polypropylen vorgesehen sind, die an Stellen gegenseitiger Berührung miteinander verschweißt sind.
15. Segel- bzw.Surfbrett nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Metalldrähte wie z.B. Aluminiumdrähte für das Fadengewirk (2)vorgesehen sind.
16. Segel- bzw. Surfbrett nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadengewirkmatte 15 mm stark ist.
17. Segel- bzw. Surfbrett nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumkernelement(1) aus expandierendem Polystyrol besteht.
18. Segel- bzw.Surfbrett nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als schäumende Substanz Polyurethanschaum oder Epoxyschaum vorgesehen ist.
19. Segel- bzw.Surfbrett nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als schäumende Substanz aufschäumender Kleber auf Polyurethan -oder Epoxybasis vorgesehen ist.
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EP0064937A3 EP0064937A3 (en) 1983-01-05
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