EP2251256A1

EP2251256A1 - Segeltuch

Info

Publication number: EP2251256A1
Application number: EP20100004570
Authority: EP
Inventors: Heiner Schillings; Uwe Stein; Stefan Nauber
Original assignee: Dimension Polyant GmbH
Current assignee: Dimension Polyant GmbH
Priority date: 2009-05-02
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2010-11-17
Also published as: US20100275828A1; DE102009019807A1

Abstract

Segeltuch mit einer Längsrichtung (Maschinenrichtung), das eine Trägerschicht, eine Zwischenschicht mit mehreren Lagen gelegter Garne sowie eine Deckschicht aufweist, wobei die Garne unter Vorspannung mit der Trägerschicht verklebt sind und die Schichten miteinander verbunden sind, wobei die Zwischenschicht wenigstens drei Garnlagen aufweist, deren Garne in einem Winkel von 55° bis 125° zur Längsrichtung gelegt sind, wobei das Tuch in einem Winkelbereich von 60° bis 120° bzw. 240° bis 300° zur Längsrichtung eine Streckfestigkeit bei 1 % Dehnung von wenigstens 150 lbf (667 N) hat.

Description

Die Erfindung betrifft ein Segeltuch mit einer Längsrichtung (Maschinenrichtung), das eine Trägerschicht, eine Zwischenschicht mit mehreren Lagen gelegter Garne sowie eine Deckschicht aufweist, wobei die Garne unter Vorspannung mit der Trägerschicht verklebt sind und die Schichten miteinander verbunden sind.
Bei der Fertigung von Hochleistungssegeln, auch für Wettbewerbszwecke, steht die Vereinigung einer Reihe von besonderen Eigenschaften im Vordergrund, als da sind, niedriges Gewicht, gute Handhabbarkeit, geringe Winddurchlässigkeit, hohe Reißfestigkeit, Elastizität und dergleichen. Ziel eines jeden Segelherstellers ist die Optimierung dieser Eigenschaften in nur einer Membran für die Segelherstellung.
Bekannte Segeltücher haben eine äußerst hohe Streckfestigkeit und Festigkeit in einer Hauptrichtung und besitzen dennoch eine hinreichende Streckfestigkeit und Festigkeit in anderen Richtungen, so dass das daraus gefertigte Segel auch in anderen als der erwähnten Hauptrichtung belastet oder beansprucht werden kann. Bei der Fertigung des Segels wird das Segeltuch segmentweise zusammengesetzt, wobei die Bestrebung des Segelmachers dahingeht, das Segeltuch so zuzuschneiden, dass die Richtung mit der höchsten Streckfestigkeit und Festigkeit in Richtung der Hauptlastlinien des Segels verläuft.
Bei der Fertigung von Segeln aus Segeltuchbahnen gibt es grundsätzlich zwei Methoden. Beim "Radial Cut" werden die Segelsegmente so aus dem Segeltuch ausgeschnitten, dass die Richtung mit der höchsten Streckfestigkeit und Festigkeit den oben genannten Kriterien gerecht wird. Diese Fertigungsmethode führt zu erheblichem Verschnitt und damit zu einer teuren Segelfertigung, da große Teile des Segeltuchs nicht für die Segelfertigung genutzt werden können.
Beim "Cross Cut" werden die Segeltuchbahnen quer zur Maschinenrichtung zerschnitten und zu einzelnen Segmenten des Segels verarbeitet, die im Wesentlichen parallel im fertigen Segel angeordnet sind. Bei dieser Methode hält sich der Verschnitt in Grenzen, jedoch stimmt bei der herkömmlichen Fertigung der Segeltuchbahnen die Richtung mit der höchsten Streckfestigkeit und Festigkeit dann häufig nicht mit der Richtung der Hauptlastlinien im fertigen Segel überein. Nach der Cross Cut-Methode hergestellte Segel sind preiswerter als solche, die aus Radial Cut-Segmenten zusammengesetzt werden, bleiben aber in ihrer Festigkeit und Belastbarkeit hinter letzteren zurück.
Um die Festigkeitseigenschaften eines Segels zu optimieren, werden in Segeltuchbahnen häufig Verstärkungsgarne eingearbeitet, die eigene Lagen zwischen einer Trägerschicht und einer Deckschicht ausbilden. Eine Trägerschicht kann beispielsweise aus einer Polyesterfolie, etwa Mylar^R, oder einem dichten Polyestergewebe bestehen. Im Falle von Polyesterfolien als Trägermaterial können auch Folien zum Einsatz gelangen, auf deren Außenseite ein leichtes Polyestergewebe (Taft) aufkaschiert ist. (Dieser leichte Taft dient ausschließlich als mechanischer Schutz für die Folie und als UV-Schutz für die eingebetteten Fasern) Für die in Lagen zwischen der Trägerschicht und der Deckschicht verlegten Garne wird häufig Kevlar^R verwandt, eine Aramidfaser. Die Deckschicht ist in der Regel eine Polyesterfolie, kann aber ebenfalls ein Gewebe sein. Die zwischen der Trägerschicht und der Deckschicht verlegten Garne bilden ein mehr oder weniger regelmäßiges Muster von parallelen Strängen, die in verschiedenen Winkeln zur Längsrichtung (Maschinenrichtung) des Segeltuchs angeordnet sind.
Mit in der Segelmembran verlegten Garnen verstärkte Segel sind beispielsweise aus der DE 39 28 312 A1 bekannt. Die dort beschriebenen zusammengesetzten Segel bestehen aus einer Trägerschicht aus einem Gewebe, einer Deckschicht aus einem Folienmaterial und dazwischen in einem Klebstoffbett verlegten Verstärkungsgarnen, die beispielsweise aus Aramidfasern (Kevlar^R) bestehen können. Die Garne der Zwischenschicht sind zueinander parallel ausgerichtet und verlaufen quer zu Verstärkungsfäden, die in die Trägerschicht eingearbeitet sind. Die Verstärkungsgarne der Trägerschicht verlaufen entlang der Hauptbelastungsrichtung des jeweiligen Tuchsegments im fertigen Segel. Insgesamt ergibt sich ein Muster aus senkrecht zueinander verlaufenden Verstärkungsgarnen im Segeltuch.
Ein Segeltuch gemäß US 7,305,127 B2 weist innerhalb einer Trägerschicht und einer Deckschicht wenigstens drei Garnlagen auf, die nach einem bestimmten asymmetrischen Muster verlegt sind. Die asymmetrische Anordnung der Garne in Bezug auf die Längsrichtung des Segeltuchs erlaubt die Fertigung eines Segels nach der Cross Cut-Methode. Die so gefertigten Segel sind aber, was ihre Streckfestigkeit und Belastbarkeit in den Hauptlastlinien anbetrifft, noch nicht optimal gestaltet. Insbesondere erfordert es der asymmetrische Verlauf der Verstärkungsgarne, das Segeltuch bei der Verarbeitung zu wenden, um die beste Anpassung an die Hauptlastlinien zu erreichen. Dies ist aber dann problematisch, wenn Trägerschicht und Deckschicht des Segeltuchs nicht übereinstimmen.
Für die Fertigung von Segeln nach der Cross Cut-Methode ist vor allem die Belastbarkeit des Segeltuchs quer zur Maschinenrichtung von großer Bedeutung, da im fertiggestellten Segel die Hauptkraftlinien in weiten Bereichen senkrecht oder mit weniger als 30° Abweichung zur Senkrechten (in beide Richtungen) verlaufen. Lediglich im unteren Segelsegment im Bereich des Unterlieks kommt es zu einem stark divergierenden Verlauf der Hauptkraftlinien des Segels über einen Winkelbereich von mehr als 30° zur Senkrechten, ebenfalls in beide Richtungen. Wesentlich ist es, die einzelnen Cross Cut-Segmente eines Segels hinsichtlich ihrer Belastbarkeit so auszulegen, dass sie die auf das Segel wirkenden Kräfte optimal aufzunehmen vermögen. Andererseits darf das Flächengewicht des Segeltuchs durch ein Übermaß an eingearbeiteten Verstärkungsgarnen nicht zu sehr erhöht werden. Insoweit tut eine Beschränkung der Verwendung von Verstärkungsgarnen Not.
Bei der Einbringung von Verstärkungsgarnen in Segeltücher ergeben sich weitere Probleme im Zusammenhang mit der Alterung der Garnmaterialien. Insbesondere Garne, die Fasern auf Basis aromatischer Verbindungen enthalten, neigen dazu, unter dem Einfluss von Licht und UV-Strahlung zu altern. Solche Garne sind beispielsweise Aramide, aromatische Polyamide und aromatische Polyester. Auf der anderen Seite sind Polyolefinfasern ausgesprochen lichtbeständig und weisen dementsprechend nur eine geringe Tendenz zum Altern auf, ebenso Kohlenstofffasern. Insbesondere Polyolefinfasern haben eine große Streckfestigkeit, neigen aber zum "creep", d. h. sie verformen sich unter Dauerbelastung.
Garne mit einer geringen Dehnungsfestigkeit können unter plötzlichen Spitzenbelastungen reißen und damit die Funktionsfähigkeit eines Segels bis zur Unbrauchbarkeit herabsetzen. Dieses Problem wird durch Garne mit geringer Alterungsbeständigkeit noch verstärkt. Auch Garne, die eine geringe Dehnungsfestigkeit haben, d. h. leicht brechen, führen beim Bruch zum Verlust des damit hergestellten Segels. Letzteres gilt beispielsweise auch für Kohlenstofffasern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Segeltuch für die Fertigung von Segeln nach der Cross Cut-Methode bereitzustellen, das eine optimale Anpassung an die Hauptlastlinien des fertigen Segels erlaubt. Das Segel soll den verschiedenen Ansprüchen sowohl im Regattabereich als auch im Freizeitbereich genügen, dauerhaft sein und optisch ansprechend aussehen.
Des Weiteren stellt sich die zusätzliche Aufgabe, ein Segeltuch bereitzustellen, das geeignet ist, einem Segel sogenannte Notlaufeigenschaften zu verleihen, d. h. im Falle des Nachgebens oder Bruchs von Garnen die Funktionsfähigkeit des Segels auf einem niederen Niveau sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird mit einem Segeltuch der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Zwischenschicht wenigstens drei Garnlagen aufweist, die in einem Winkel von 55 bis 125° zur Maschinenrichtung gelegt sind, dergestalt dass in einem Winkel von 60° bis 120° und 240° bis 300° zur Längsrichtung des Tuchs die Kraft bei 1 % Dehnung des Tuchs nicht unter 150 Ibf (667 N) liegt.
Das erfindungsgemäße Segeltuch wird auf einer herkömmlichen Maschine als Meterware gefertigt und besteht aus einer Substrat- oder Trägerschicht, einer Zwischenschicht und einer Deckschicht. Die Zwischenschicht besteht aus mehreren Lagen gelegter Garne, mindestens drei, vorzugsweise wenigstens fünf. Die gelegten Garne bringen eine Verstärkung vor allem quer zur Maschinenrichtung mit sich und verlaufen innerhalb einer Lage in parallelen Strängen in einem Winkel von 55 bis 125° zur Längsrichtung. Vorzugsweise verlaufen diese Garne in einem Winkel von 55° bis 70°, etwa 90° und 110 bis 125° zur Längsrichtung bzw. 55° bis 70°, 80° bis 85°, 95° bis 100° und 110° bis 125°. In der Regel verläuft eine parallele Garnschar in Maschinenrichtung (0°).
Die erfindungsgemäße Anordnung der Verstärkungsgarne in einem Bereich von 55 bis 125° zur Längsrichtung des Tuchs bringt eine Verstärkung der Zugfestigkeit des Tuchs vor allem quer zur Maschinenrichtung mit sich. Durch entsprechende Auswahl des Garnmaterials, des Garntiters und der Garndichte kann damit der erfindungsgemäß notwendige Wert für die Dehnungsfestigkeit von wenigstens 150 Ibf (667 N) bei 1 % Dehnung in diesem Bereich erzielt werden.
In der Regel ist eine Garnlage vorgesehen, die in Maschinenrichtung verläuft (0°). Zwei weitere Garnlagen, deren Garne die einen Winkel von 65 bis 85° und 95 bis 115° zur Längsrichtung aufweisen, können ebenfalls vorhanden sein. Diese zusätzlichen Garnlagen verlaufen vorzugsweise im Winkel von 75° und 115° zur Längsrichtung. Besonders vorteilhaft sind weitere Garnlagen mit einem Verlauf der Garne im Bereich von 20° bis 40° und 140° bis 160° zur Maschinenrichtung, insbesondere für die Einbringung in Segel im Bereich des Unterlieks. Ein solches Tuch hat insbesondere eine Dehnungsfestigkeit bei 1 % Dehnung von wenigstens 100 Ibf (444 N).
Vorzugsweise verlaufen die genannten Garne symmetrisch zur Längs- bzw. Querachse des Segeltuchs, d. h. es bilden sich Garnpaare mit beispielsweise einem Winkel von 30°/150°, 60°/120°, 75/105° und 85°/95°zur Maschinenrichtung.
Ein Segeltuch, bei dem die Garne der einzelnen Garnlagen den vorgenannten Verlauf haben und zusätzlich Garnlagen mit einem Verlauf von 0° und 90° zur Längsrichtung vorliegen hat eine sehr gute Dehnungsfestigkeit sowohl in dem Bereich um 0° wie auch um 90° zur Maschinenrichtung. Es zeigt sich dabei, dass in Nachbarschaft zueinander verlaufende Verstärkungsgarne eine überproportionale Dehnungsfestigkeit mit sich bringen, also die Zugfestigkeit des Tuchs in der Verlaufsrichtung eines Garns durch Garnlagen mit davon leicht abweichenden Verlauf durchaus verstärkt werden. Dies bewirkt eine hohe Festigkeit von nach der Cross Cut-Methode gefertigten Segeln in der Längsrichtung des Segels und erlaubt damit eine präzise Einstellung des Segels am Wind. Insgesamt ergeben sich dadurch aus positive Auswirkungen auf die Manövrierbarkeit des Boots.
Vorzugsweise beträgt die Dehnungsfestigkeit des Tuchs im Bereich von 60° bis 120° und 240° bis 300° zur Längsrichtung nicht unter 170 Ibf (765 N).
Die Optimierung der Dehnungsfestigkeit des Tuchs quer zur Maschinenrichtung erlaubt die Fertigung von Segeln nach der Cross Cut-Methode einerseits, berücksichtigt aber andererseits den Wunsch der Yachtbesitzer nach Segeln, die möglichst leicht sind. Bei Verwendung von Deckfolien in den erfindungsgemäßen Segeltüchern ergibt sich eine völlige Windundurchlässigkeit bei Transparenz und geringer Wasseraufnahme. Bei Verwendung von textilen Geweben als Deckschichten ergibt sich, durch die in der Regel in Leinenbindung gefertigten Geweben, eine zusätzliche Verstärkung in Kett- und Schussrichtung des Gewebes.
Für die Fertigung von Segeln, insbesondere auch im Hochleistungsbereich, kann es sinnvoll sein, die einzelnen Cross Cut-Segmente gemäß der zu erwartenden Belastung auszugestalten. So kann ein Segeltuch, das im Bereich des Unterliek eingesetzt wird, eine oder mehrere weitere Garnlagen im Bereich von 20 bis 40 und 140 bis 160° zur Maschinenrichtung aufweisen, insbesondere mit einem Verlauf von 30° und 150° zur Maschinenrichtung. Dabei kann es sinnvoll sein, die 90°-Garne durch Garne zu ersetzen, die im Winkel von 80° bis 85° und 95° bis 105° verlaufen. Damit werden die Kräfte im Achterliek optimal abgefangen. Die übrigen Segmente des Segels können dagegen auf eine solche Verstärkung im Bereich von 20 bis 40 und 140 bis 160° verzichten. Auf diese Weise ist es möglich, ein auch für Wettbewerbszwecke gestaltetes Segel aus nur zwei Arten von Segeltuch, was die Lage der Verstärkungsgarne anbetrifft, herzustellen. Zu berücksichtigen ist auch, dass bei der Fertigung eines Segels nach dem Cross Cut-Verfahren die Zahl der Nähte zur Verbindung der einzelnen Segmente begrenzt ist und auch dies zur Gewichtsverminderung beiträgt.
Als Garne können in der Segeltuchfertigung üblicherweise verwandte Garne verwandt werden, beispielsweise Polyalkylen-, Polyester-, Polyamidgarne, insbesondere Polyethylengarne, die unter der Bezeichnung Spectra^R und Dyneema^R bekannt sind sowie Aramidfasern, beispielsweise Twaron^R und Kevlar^R. Die Verwendung von Kohlenstofffasern ist ebenfalls möglich.
Selbstverständlich ist es möglich und vorteilhaft, in jeder Lage Garne verschiedener Art miteinander zu kombinieren. So können beispielsweise neben Aramidgarnen oder aromatischen Polyester- oder Polyamidgarnen mit geringer Alterungsbeständigkeit und geringer Dehnungsfestigkeit Polyolefinfasern eingesetzt werden, die eine hohe Dehnungsfestigkeit aufweisen sowie eine gute Alterungsbeständigkeit haben. Dabei reicht es aus, etwa 25 bis 30 % der Garne aus den hochdehnungsfesten und alterungsbeständigen Garnen einzuarbeiten, um im Fall des Reißens der anderen Garne bei Spitzenbelastungen oder aus Altersgründen Notlaufeigenschaften der Segel zu gewährleisten. Ein Reißen von Aramidgarnen führt so nicht zur völligen Funktionsunfähigkeit des Segels, sondern zu einer eingeschränkten Funktionsfähigkeit, die es erlaubt, unter geringer Belastung das Boot zum nächsten Hafen zu bringen oder zumindest ein gefahrloses Bergen des beschädigten Segels ermöglicht. In der Regel ist es möglich, die einzelnen Garntypen im gleichen Klebstoffbett zu verlegen; alternativ ist es natürlich möglich, jedes Garn mit einem individuell besonders gut geeigneten Klebstoff zu beschichten. Auf diese Weise ist es insbesondere auch möglich, die geringe Bruchbeständigkeit von Kohlenstoffgarne durch die hohe Dehnungsfestigkeit von Polyolefingarne zu kompensieren und mit der Kombination der beiden Garntypen eine Optimierung der Festigkeitseigenschaften auch für Wettbewerbszwecke herbeizuführen.
Zur Sicherstellung der Notlaufeigenschaften reicht ein Anteil von bis zu 30 % an hochdehnungsfesten Garnen aus Polyolefinen aus. In der Regel ist bei einer derartigen Mischausrüstung mit zwei Garntypen ein Anteil der teuren und hochdehnungsfesten und alterungsbeständigen Polyolefingarnen von 20 bis 50 % sinnvoll.
Für die Substrat- oder Trägerschicht können für die Segeltuchfertigung üblicherweise verwandte Gewebe oder Folien verwandt werden. Für die Gewebe kommen insbesondere Polyestergewebe in Frage, aber auch Mischgewebe aus beispielsweise Polyester und Polyethylen oder Polypropylen. Für die Folien werden zweckmäßigerweise Polyesterfolien, etwa aus Mylar^R, verwandt, mit oder ohne aufkaschiertem Taft.
Die Deckschicht besteht zweckmäßigerweise aus einer Polyesterfolie, insbesondere dann, wenn die Trägerschicht aus einem Gewebe besteht. Die Verwendung der Folie stellt sicher, dass das Segel windundurchlässig ist und erlaubt einen optimalen Verbund der drei Schichten.
Das erfindungsgemäße Segeltuch stellt zweckmäßigerweise ein Laminat aus den drei Schichten dar, d. h. die drei Schichten werden so miteinander verklebt und verpresst, dass eine feste Einbindung der unter Vorspannung eingelegten Garne gegeben ist. Zweckmäßigerweise werden dazu die Garne in eine Klebstoffschicht bzw. ein Klebstoffbett eingelegt, das schon bei dem Legen für eine augenblicklich Fixierung sorgt. Es können aber auch klebstoffbeschichtete Garne eingesetzt werden, die auf der Substratschicht festkleben. Der Verbund der einzelnen Schichten kann aber auch dadurch hergestellt bzw. verbessert werden, dass das fertige Segeltuch (zusätzlich) einem Laminierungsverfahren unterworfen wird, bei dem die einzelnen Schichten unter Druck und Wärme miteinander verbunden werden.
In den einzelnen Garnlagen haben die parallel verlaufenden Garnstränge zweckmäßigerweise einen Abstand von 4 bis 20 mm. Der Abstand ergibt sich aus den Festigkeitsanforderungen wie auch aus der Garnstärke selbst, d. h. bei Verwendung von Garnen mit einem hohen Titer kann der Abstand der einzelnen Stränge voneinander hoch sein und umgekehrt. Die "Strangdenierdichte" kann beispielsweise 18.000 dpi (Denier pro Inch) betragen, wobei sich dies auf 18 Stränge pro Inch Breite von jeweils 1.000 den, sechs Stränge pro Inch Breite von jeweils 3.000 den oder drei Stränge pro Inchbreite von jeweils 6.000 den verteilen kann.
In der Regel ist eine Strangdenierdichte von 2500 bis 7500 dpi in jeder Garnlage ausreichend, insbesondre eine solche von 3000 bis 6000 dpi. Bei Garnlagen, deren Garne im Bereich von 80° bis 100° zur Maschinenrichtung gelegt sind, insbesondere bei 90°-Garnen sind Strangdenierdichten bis zu 12000 dpi sinnvoll, insbesondere solche von 6000 bis 10000 dpi.
Das erfindungsgemäße Segeltuch wird als Roll- bzw. Meterware geliefert und vom Segelmacher in dieser Form bezogen und zum fertigen Segel verarbeitet. Die Erfindung betrifft aber gleichwohl auch aus dem erfindungsgemäßen Segeltuch gefertigte Segel, sowie die Verwendung solchen Segeltuchs in Vor- und Auftriebshilfen aller Art, etwa Segeln, Fallschirmen, Ballonhüllen, Gleiterbespannungen, Zugdrachen u. dgl.
Die Erfindung wird durch die beiliegenden Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine Draufsicht auf eine herkömmliche aus fünf Abschnitten zusammengesetzte Segelanordnung, mit Darstellung der Hauptkraftlinien;
Figur 2: eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Segeltuchs mit zwischen zwei Folien verlaufenden Verstärkungsgarnen;
Figur 3: ein Polardiagramm, das die Streckfestigkeit der in Figur 2 gezeigten Segeltuchvariante wiedergibt;
Figur 4: eine Darstellung eines Segels, das aus Cross Cut-Segmenten genäht wurde;
Figur 5: das Polardiagramm eines Segeltuchs mit zwischen zwei Film/Taft Decklagen verlaufenden Verstärkungsgarnen; und
Figur 6: das Polardiagramm eines bekannten Segeltuchs mit asymmetrischer Verteilung der Verstärkungsgarne zwischen zwei Folien.

Figur 1 zeigt in Draufsicht fünf Abschnitte A bis E, bevor sie zu einem herkömmlichen Segel längs ihrer aneinandergrenzenden Ränder durch beispielsweise breite Nähte verbunden werden. Das aus den fünf Abschnitten hergestellte fertige Segel hat dann einen Kopf 10, einen Hals 12, ein Schothorn 14, ein Vorliek 16, ein Unterliek 18 und ein Achterliek 20. Die fünf Abschnitte A bis E haben eine Haut 22 aus einer Folie mit hoher Streckfestigkeit. Derartige Folien sind an und für sich bekannt. Beispiele sind gezogene, ausgerichtete Polyesterfolien, wie sie z. B. unter der Marke Mylar^R vertrieben werden. Andere Folien mit hohem Zugmodul können aus einem Polymer, z. B. Nylon, Polypropylen und dergleichen hergestellt sein.
Auf der Haut 22 jedes Abschnitts A bis E sind exemplarisch einzelne Kraftlinien 24 dargestellt. Diese Kraftlinien entsprechen den Hauptbeiastungslinien, die entstehen, wenn das zusammengesetzte Segel der Kraft des Windes ausgesetzt wird. Den Kraftlinien 24 sollten die aus mehrfädigen Strängen, Schnüren oder Streifen aus streckfestem Polymer, vorzugsweise einem Aramid, z. B. Kevlar, bestehenden Garne folgen.
Figur 2 zeigt die Aufnahme eines erfindungsgemäßen Segeltuchabschnitts mit einem Gewicht von 250 g/m². Zwischen zwei Polyesterfolien sind einzelne Twaron^R-Garnlagen eingebracht, die im Winkel von 0°, 60°, 75°, 90°, 105° und 120° zur Maschinenrichtung verlaufen. Die einzelnen Garnlagen sind in ein Klebstoffbett gelegt und in einer Laminieranlage mit der Träger- und der Deckschicht aus Polyester unter Druck und erhöhter Temperatur verbunden worden.

Daten: 1610 dtex Aramidfaser, 2x23µm PET-Film
0°:1 Faden /cm => 3700 dpi
60°/120°: jeweils 1 Faden /cm => 3700 dpi
75°/105°: jeweils 1 Faden /cm => 3700 dpi
90°: 2Faden/cm => 7400 dpi

In Figur 3 ist in einem Polardiagramm die Streckfestigkeit bei 1 % Elongation in Abhängigkeit vom Winkel zur Maschinenrichtung des Segeltuchs von Figur 2 dargestellt. Die angewandte Last ist in LBF angegeben. Es ergibt sich, dass das Segeltuch eine hohe Streckfestigkeit im Bereich von 60° bis 120° sowie 240 bis 300° aufweist sowie eine moderate Belastbarkeit im Bereich von 0 bis 10°, 170 bis 190° und 350 bis 0°. Das Segeltuch ist insbesondere für die Fertigung der oberen Segmente eines Großsegels geeignet.
Figur 4 zeigt ein Hochsegel (Großsegel), das aus einzelnen Segeltuchbahnen im Cross Cut zusammengesetzt ist, wobei in diesem Fall die Bahnen nicht parallel zum Unterliek verlaufen, sondern im Wesentlichen senkrecht zum Achterliek. In der Anordnung läuft die Maschinen/Längsrichtung des Segeltuchs senkrecht zum Achterliek.
Figur 5 zeigt das Polardiagramm eines Segeltuchs, bei dem Garnlagen aus Dyneema (eine Polyolefinfaser) eines Titers von 1.500 Ttex zwischen zwei Folien, die wiederum mit einem leichten Taftgewebe aus Polyester kaschiert sind, gelegt wurden. Das Segel hat ein Flächengewicht von 386 g/m². Der Garnverlauf ist 0°, 30°, 60°, 75°, 90°, 105°, 120° und 150° zur Maschinenrichtung. Es zeigt sich eine ausgezeichnete Streckfestigkeit im Bereich von 60 bis 120° und 240 bis 300° zur Maschinenrichtung, aber auch im Bereich von 0 bis 60°, 120 bis 240° und 300 bis 0°. Das Segel ist entsprechend gut zur Fertigung von Segmenten parallel zum Unterlilek eines Segels geeignet.

Daten: 1500 dtex Dyneema, 2x 23µm PET-Film mit Taft (50x50)
0°: 1 Faden /cm => 3400 dpi
60°/120°: jeweils 1 Faden /cm => 3400 dpi
75°/105°: jeweils 1 Faden /cm => 3400 dpi
30°/150°: jeweils 1 Faden/cm => 3400 dpi
90°: 2Faden/cm => 6800 dpi

Figur 6 zeigt das Polardiagramm eines bekannten Segeltuchs, bei dem Twaron-Garne (Aramidfasern) in ein Klebstoffbett zwischen zwei Filmen platziert sind. Der Faserverlauf ist 0°, 70° und 80°. Trotz einer guten Streckfestigkeit im Bereich von 0° und zwischen 70 und 90° sowie 250 und 270° ergibt sich in weiten Bereichen ein Festigkeitsdefizit. Für die Gestaltung von Cross Cut-Segeln ist ein Segeltuch dieser Herstellungsweise nicht optimal geeignet, da es in weiten Bereichen nur über eine begrenzte Streckfestigkeit verfügt.

Daten: 1610 dtex Aramid, 2x23µm PET-Film
0°: 1 Faden/cm => 3700 dpi
70°: 0,9 Fäden/cm => 3300 dpi
80°: 1,3 Fäden/cm => 4600 dpi
90° : 1,3 Fäden/cm => 4600 dpi

Claims

Segeltuch mit einer Längsrichtung (Maschinenrichtung), das eine Trägerschicht, eine Zwischenschicht mit mehreren Lagen gelegter Garne sowie eine Deckschicht aufweist, wobei die Garne unter Vorspannung mit der Träferschicht verklebt sind und die Schichten miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht wenigstens drei Garnlagen aufweist, deren Garne in einem Winkel von 55 bis 125° zur Längsrichtung gelegt sind, wobei das Tuch in einem Winkelbereich von 60° bis 120° bzw. 240° bis 300° zur Längsrichtung eine Streckfestigkeit bei 1 % Dehnung von wenigstens 150 Ibf (667 N) hat.
Segeltuch nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Garnlagen, deren Garne in einem Winkel von 0°, 55 bis 70°, etwa 90° und 110° bis 125° zur Längsrichtung gelegt sind.
Segeltuch nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Garnlagen, deren Garne in einem Winkel von 0°, 55° bis 70°, 80 bis 85°, 95 bis 100° und 110° bis 125° zur Längsrichtung gelegt sind.
Segeltuch nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Garnlagen, deren Garne in einem Winkel von 20° bis 40°und 140° bis 160° zur Längsrichtung gelegt sind.
Segeltuch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zwei Garnlagen, deren Garne in einem Winkel von 70° bis 80° und 100° bis 120° zur Längsrichtung gelegt sind.
Segeltuch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Garnlagen paarweise symmetrisch zur Querrichtung angeordnet sind.
Segeltuch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Garne aus Polyalkylen, Polyester und/oder Polyamid enthält.
Segeltuch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es Garne aus Aramid (Kevlar^R, Twaron^R) oder Polyester (Vectran^R) neben solchen aus Polyethylen (Dyneema^R, Spectra^R) enthält.
Segeltuch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Trägerschicht und/oder Deckschicht aus einem Gewebe bestehen.
Segeltuch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Trägerschicht und/oder Deckschicht aus einer Folie bestehen.
Segeltuch nach einem der vorstehenden Ansprüche in Form eines Laminats.
Segeltuch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es die Garnlagen eingebettet in eine Klebstoffschicht enthält.
Segeltuch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Garnlagen die Garne als parallelen Scharen mit einem Abstand von 4 bis 20 mm enthalten.
Segeltuch nach einem der vorstehenden Ansprüche in Form von Rollen- oder Meterware.
Segel, gefertigt aus Segmenten aus Segeltuch nach einem der Ansprüche 1 bis 16 im Cross Cut-Verfahren.
Segel nach Anspruch 15 mit wenigstens einem Segeltuchsegment nach Anspruch 5 angrenzend an das Unterliek.
Verwendung eines Segeltuchs nach einem der Ansprüche 1 bis 14, insbesondere nach Anspruch 8, zur Fertigung von Vor- und Antriebshilfen, wie Segeln, Bespannungen von Gleitern, Fallschirmen, Ballonhüllen.