DE102007006048A1 - Flexible material for e.g. parachutes, para-gliders, hot air balloons, hang gliders, kites, water craft and wind-driven machines, has aluminum coating on flexible, rip-stopping substrate - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein flexibles Trägermaterial für aerodynamische und/oder aerostatische Flächengebilde für Wasserfahrzeuge und/oder Fluggeräte und/oder windgetriebene Konstruktionen und ein Verfahren zur Herstellung.The The invention relates to a flexible carrier material for Aerodynamic and / or aerostatic fabrics for Watercraft and / or aircraft and / or wind-driven Constructions and a method of manufacture.
Unter dem Begriff „Flächengebilde für Fluggeräte" werden erfindungsgemäß solche Flächengebilde verstanden, die aus einem flexiblen Trägermaterial gefertigt werden, beispielsweise Fallschirme, Gleitschirme, Para-Glider, Hängegleiter, Heißluftballone und Fesseldrachen in verschiedenen Anwendungen, wie z. B. sogenannte Kites.Under the term "fabrics for aircraft" According to the invention, such fabrics understood that made of a flexible substrate parachutes, paragliders, para gliders, hang gliders, Hot air balloons and ropes in various applications, such as B. so-called kites.
Unter dem Begriff „Flächengebilde für Wasserfahrzeuge" werden erfindungsgemäß Flächengebilde verstanden, die aus einem flexiblen Trägermaterial gefertigt werden, z. B. Segel und segelbasierte Antriebe für Boote und Schiffe.Under the term "flat structures for watercraft" are inventively sheets understood that made of a flexible substrate be, for. Sail and sail-based propulsion for boats and ships.
Unter „Flächengebilden für windgetriebene Kontruktionen" werden erfindungsgemäß z. B. Rotoren eines Windrades verstanden.Under "fabrics for wind-driven constructions "according to the invention z. B. rotors of a wind turbine understood.
Unter dem Begriff „flexibles Trägermaterial" werden erfindungsgemäß flexiblen Trägermaterialien für aerodynamische und aerostatische Anwendungen verstanden wie z. B. Gewebe, gewebeartige Materialien, Textilien, Folien und ähnliche Materialien.Under the term "flexible substrate" According to the invention flexible support materials for understood aerodynamic and aerostatic applications such. B. Fabrics, fabric materials, textiles, films and the like Materials.
Die Gewebefestigkeit und Luftundurchlässigkeit eines flexiblen Trägermaterials sind wesentlichen Bedingungen für den Betrieb der oben genannten Wasserfahrzeuge, Fluggeräte und windgetriebenen Konstruktionen.The Tissue strength and air impermeability of a flexible Support materials are essential conditions for the operation of the above-mentioned watercraft, aircraft and wind-driven constructions.
Bislang werden als flexible Trägermaterialien z. B. für Flächengebilde für Fluggeräte und Wasserfahrzeuge z. T. konventionelle Gewebe in Ripstop-Webung eingesetzt.So far be as flexible substrates z. For example Fabrics for aircraft and watercraft z. T. conventional fabrics used in ripstop weaving.
Ripstop(-nylon) bezeichnet Gewebe, die in einer speziellen Technik gewebt und besonders reißfest sind. Dabei werden im Abstand von normalerweise fünf bis acht Millimetern dickere Fäden in das ansonsten dünnere Gewebe integriert. Das Gewebe erhält dadurch eine mehr oder weniger deutliche „Rechenkästchenstruktur".Ripstop (nylon) refers to woven fabrics that are woven in a special technique and especially are tear-resistant. It will be at a distance of normally five to eight millimeters thicker threads in the otherwise integrated thinner tissue. The tissue receives thus a more or less clear "compute box structure".
Ripstop findet, mit verschiedenen (zum Beispiel Polyurethan- oder Silikon-) Beschichtungen versehen, Anwendung für Flugdrachen, Fallschirme, Gleitschirme, Segel (daher auch bekannt als „Spinnakernylon").ripstop finds, with different (for example polyurethane or silicone) Coatings provided, application for kites, parachutes, paragliders, Sail (hence also known as "spinnaker nylon").
Die Vorteile von Ripstopnylon sind das sehr gutes Gewichts-/Stabilitätsverhältnis und auch die Weiterreißfestigkeit, die es für den Einsatz in einigen der beschriebenen Bereiche prädestiniert.The Advantages of Ripstopnylon are the very good weight / stability ratio and also the tear strength, which it for predestined for use in some of the areas described.
Die flexiblen Trägermaterialien für aerodynamische und aerostatische Flächengebilde von Wasserfahrzeugen, Fluggeräten und windgetriebenen Konstruktionen sind der Wirkung der Witterung, insbesondere dem Sonnenlicht und dem Wind, ausgesetzt.The flexible carrier materials for aerodynamic and aerostatic structures of watercraft, Airplanes and wind-driven constructions are the Effect of the weather, in particular the sunlight and the wind, exposed.
Dies gilt z. B. für Flächengebilde für Fluggeräte aus flexiblen Trägermaterialien, wie z. B. Gleitschirme und Fesseldrachen, da diese flexiblen Trägermaterialien der Witterung gegenüber weniger standhalten können als beispielsweise massive Aluminiumkonstruktionen wie im Flugzeugbau. Insbesondere die im Sonnenlicht enthaltene UV-Strahlung führt zu Schäden an dem flexiblen Trägermaterial selbst und gegebenenfalls dessen Beschichtung.This applies z. B. for fabrics for aircraft from flexible substrates, such. B. paragliders and rhinos, because these flexible substrates less able to withstand the weather as, for example, massive aluminum structures such as in aircraft construction. In particular, the UV radiation contained in sunlight leads damage to the flexible substrate itself and optionally its coating.
Neben der Belastung durch die UV-Strahlung stellen die mechanische und die thermische Belastung wesentliche Faktoren für die schnelle Degradierung des flexiblen Trägermaterials und ggf. einer Beschichtung dar. Dies führt dazu, dass nach einer von den Nutzungsumständen abhängigen Nutzungsdauer die Flächengebilde nicht mehr sicher betrieben werden können und ausgetauscht werden müssen. So ist für Gleitschirme und andere Fluggeräte aus flexiblen Trägermaterialien in regelmäßigen Abständen eine bestimmte Luftundurchlässigkeit des Gewebes sowie dessen Weiterreißfestigkeit nachzuweisen. Erfüllt das flexible Trägermaterial des Flächengebildes des Fluggeräts die Mindestanforderungen nicht mehr, darf es nicht mehr verwendet werden. Insbesondere leichte flexible Trägermaterialien sind durch diesen Alterungsprozess besonders gefährdet, so dass ein aus diesen flexiblen Trägermaterialien hergestelltes Flächengebilde eines Fluggerät nach relativ kurzer Zeit ersetzt werden muss.Next the load of the UV radiation is the mechanical and the thermal load is essential factors for the fast Degradation of the flexible carrier material and possibly a coating This leads to one of the usage conditions dependent service life the fabrics are not can be operated more safely and exchanged have to. So is for paragliders and other aircraft made of flexible backing materials in regular Distances a certain air impermeability prove the tissue and its tear strength. Meets the flexible substrate of the fabric of the Aircraft no longer meets the minimum requirements, it may no longer be used. In particular, lightweight flexible support materials are particularly at risk from this aging process, so that one made of these flexible substrates Sheet of an aircraft after a relatively short Time must be replaced.
Auch für eine aus flexiblen Trägermaterialien hergestellte Flächengebilde für Wasserfahrzeuge ist die Alterung durch UV-Strahlung ein wesentlicher Faktor für deren beschränkte Lebensdauer.Also for a made of flexible substrates Fabrics for watercraft is aging UV radiation is an important factor for their limited Lifespan.
Einen Schutz gegen witterungsbedingte Materialermüdung bietet eine ausreichende Dimensionierung des flexiblen Trägergewebes und ggf. einer Beschichtung. Dementsprechend können ausreichend dimensionierte Gewebe bzw. dicke Gewebebeschichtungen geeignet sein, einen längeren Einsatz des Gewebes zu gewährleisten. Diese Vorgehensweise steht jedoch im Widerspruch zu der üblicherweise in diesen Anwendungsbereichen angestrebten Gewichtsreduktion.a Protection against weather-induced fatigue offers adequate dimensioning of the flexible carrier fabric and optionally a coating. Accordingly, sufficient dimensioned fabrics or thick fabric coatings are suitable, to ensure a longer use of the tissue. However, this approach is inconsistent with the usual Weight reduction aimed at in these applications.
Technisch ist die Herstellung sehr leichter Ripstop-Gewebe möglich, die den Spezifikationen im Rahmen der beschriebenen Anwendungen gerecht werden, diese Eigenschaften aber witterungsbedingt nur für eine kurze Einsatzdauer besitzen.Technically, the production of very light ripstop fabric is possible, which meet the specifications in the context of the applications described, but these properties due to weather conditions only for a short period of use.
Aus
der
Aus
der
Aus
der
Der im Patentanspruch 1 und 10 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flexibles Trägermaterial für aerodynamische und/oder aerostatische Flächengebilde für Wasserfahrzeuge und/oder Fluggeräte und/oder windgetriebene Konstruktionen und ein Verfahren zur Herstellung mit hoher Reißfestigkeit, großer Luftundurchlässigkeit, geringem Gewicht und großer Witterungsbeständigkeit und ein Verfahren zur Herstellung vorzustellen.Of the in claim 1 and 10 specified invention is the task underlying, a flexible carrier material for aerodynamic and / or aerostatic structures for watercraft and / or Aircraft and / or wind-driven structures and a Process for producing high tear strength, large Air impermeability, low weight and large Weathering resistance and a method of manufacture imagine.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe ausgehend vom Stand der Technik durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst.
- 1. Flexibles Trägermaterial für
aerodynamische und/oder aerostatische Flächengebilde für
Wasserfahrzeuge und/oder Fluggeräte und/oder windgetriebene
Konstruktionen,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf das flexible
Trägermaterial (
1 ) direkt oder auf eine Beschichtung (2 ) des flexiblen Trägermaterials (1 ) eine metallische Beschichtung (3 ) aufgebracht wird. - 10. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Trägermaterials
für aerodynamische und/oder aerostatische Flächengebilde
für Wasserfahrzeuge und/oder Fluggeräte und/oder
windgetriebene Konstruktionen,
dadurch gekennzeichnet,
dass
auf das flexible Trägermaterial (
1 ) direkt oder auf eine Beschichtung (2 ) des flexiblen Trägermaterials (1 ) eine metallische Beschichtung (3 ) aufgebracht wird.
- 1. Flexible carrier material for aerodynamic and / or aerostatic structures for watercraft and / or aircraft and / or wind-driven structures, characterized in that the flexible carrier material (
1 ) directly or on a coating (2 ) of the flexible carrier material (1 ) a metallic coating (3 ) is applied. - 10. A process for producing a flexible carrier material for aerodynamic and / or aerostatic structures for watercraft and / or aircraft and / or wind-driven structures, characterized in that the flexible carrier material (
1 ) directly or on a coating (2 ) of the flexible carrier material (1 ) a metallic coating (3 ) is applied.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Metallbeschichtung ein frühzeitige Verschleiß des flexiblen Trägermaterials oder einer Beschichtung insbesondere durch UV-Strahlung aufgehalten wird, da die UV-Strahlung die Metallbeschichtung nicht durchdringen kann, so dass UV-empfindliche Bestandteile des flexiblen Trägermaterials oder einer Beschichtung der UV-Strahlung nicht ausgesetzt sind. Zusätzlich schützt die metallische Beschichtung vor thermischer und mechanischer Belastung des flexiblen Trägermaterials und/oder seiner Beschichtung.The particular advantages of the invention are that through the metal coating early wear of the flexible carrier material or a coating in particular is stopped by UV radiation, since the UV radiation is the metal coating can not penetrate, so that UV-sensitive components of the flexible carrier material or a coating of UV radiation are not exposed. Additionally protects the metallic coating against thermal and mechanical stress the flexible carrier material and / or its coating.
Vorteilhaft wird die Metallschicht überhalb bzw. bewitterungsseitig des zu schützenden Bestandteils des flexiblen Trägermaterials aufgebracht. Ein derartiger Aufbau besteht z. B. aus (von innen nach außen): flexibles Trägermaterial – PU-Beschichtung – Metallbeschichtung. Die Metallbeschichtung kann zusätzlich noch durch eine weitere Beschichtung gegen Abrieb geschützt werden. Damit kann die Einsatzdauer flexibler Trägermaterialien erheblich verlängert werden kann. Damit können – bei gleich langer oder sogar längerer Haltbarkeit – leichtere flexible Trägermaterialien zum Einsatz kommen, da diese weniger stark dimensioniert sein müssen, um eine vergleichbare Haltbarkeit zu erzielen.Advantageous the metal layer is above or weathering side the component to be protected of the flexible carrier material applied. Such a structure exists z. B. from (from the inside to outside): flexible carrier material - PU coating - metal coating. The metal coating can additionally by a further coating to be protected against abrasion. So that can the duration of use of flexible carrier materials considerably can be extended. This can - at the same time long or even longer shelf life - lighter flexible carrier materials are used, since these less dimensioned to a comparable size To obtain durability.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.advantageous Embodiments are in the dependent claims specified.
Als Beschichtungswerkstoff wird vorzugsweise Aluminium eingesetzt, jedoch sind auch andere Metalle geeignet, die beschriebene Funktion zu erfüllen.When Coating material is preferably used aluminum, however Other metals are also suitable for the described function fulfill.
Gegenüber der bisherigen Verwendung von konventionellen Geweben bietet der Einsatz des beschriebenen flexiblen Trägermaterials mit der Metallbeschichtung – z. B. aus Aluminium – eine erhebliche Verlängerung der Haltbarkeit, da die durch UV-Strahlung, thermische und mechanische Belastung hervorgerufene Degradierung erheblich verlangsamt wird. Gegenüber gewöhnlichen Geweben ist ein metallisiertes flexibles Trägermaterial bei gleichen Einsatzbedingungen wesentlich luftdichter und reißfester. Insbesondere die für Fluggeräte wünschenswerte Anwendung sehr leichter Gewebe ist wegen des starken Witterungseinflusses auf diese konventionellen flexiblen Trägermaterialien stark eingeschränkt.Compared to the previous use of conventional fabrics offers the use of the described flexible support material with the metal coating -. As aluminum - a significant extension of the durability, since the degradation caused by UV radiation, thermal and mechanical degradation is significantly slowed down. Compared to ordinary fabrics, a metallized flexible carrier material is much more air-tight and tear-resistant under the same operating conditions ter. In particular, the application of very light-weight fabrics, which is desirable for aircraft, is severely restricted due to the strong influence of weathering on these conventional flexible carrier materials.
Es ist durch den erfindungsgemäßen Einsatz metallisierter flexibler Trägermaterialien möglich, Gleitschirme, Fesseldrachen, Hängegleiter und Segel mit sehr geringen Flächengewichten bei im Vergleich zu konventionellen Geweben deutlich höherer Witterungsbeständigkeit und dementsprechend längerer Haltbarkeit herzustellen und zu betreiben.It is metallized by the use of the invention flexible carrier materials possible, paragliders, Shroud, hang glider and sails with very small Basis weights compared to conventional fabrics significantly higher weather resistance and accordingly longer shelf life and operate.
Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Four Embodiments of the invention are in the figures and will be described in more detail below.
Es zeigenIt demonstrate
Im
ersten Ausführungsbeispiel wird erfindungsgemäß ein
flexibles Trägermaterial
Die
Beschichtung des flexiblen Trägermaterials
Zur
Beschichtung wird vorteilhaft eine Metallisierungsanlage mit einer
Vakuumverfahren mit Plasma-Vorbehandlung zur Verbesserung der Haftungseigenschaften
der Metallisierung eingesetzt. Alternativ ist auch der Einsatz von
atmosphärischem Plasma möglich. Die Schichtdicken
sind variabel. Aluminium ergibt als metallischen Beschichtung
Es
hat sich gezeigt, dass eine im Vakuumverfahren mit Plasmavorbehandlung
hergestellte metallische Beschichtung
Im
zweiten Ausführungsbeispiel ist das flexible Trägermaterial
Das
dritte Ausführungsbeispiel betrifft Anwendungen des flexiblen
Trägermaterials
Im
vierten Ausführungsbeispiel ist das flexible Trägermaterial
Das erfindungsgemäße flexible Trägermaterial und das entsprechende Verfahren sind jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sind für eine Vielzahl weiterer Anwendungen für Flächengebilde für Fluggeräte, Wasserfahrzeuge und windgetriebene Konstruktionen sinnvoll anwendbar.The Flexible carrier material according to the invention and the corresponding method are not, however, to the embodiments limited, but are for a variety of others Applications for fabrics for aircraft, Watercraft and wind-driven structures make sense.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - DE 3445997 C2 [0017] - DE 3445997 C2 [0017]
- - DE 3712192 A1 [0018] - DE 3712192 A1 [0018]
- - DE 19540451 C1 [0019] - DE 19540451 C1 [0019]
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |