DE102011101853A1

DE102011101853A1 - Surfboard Carbon Nose Protector

Info

Publication number: DE102011101853A1
Application number: DE102011101853A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2012-11-22

Abstract

Die Erfindung wird als ”Surfboard Carbon Nose Protector” bezeichnet. Im technischen Bereich der Herstellung von Formteilen aus Faserverbundwerkstoffen wird für den ”Surfboard Carbon Nose Protector” anstelle des bisher verwendeten Materials (Glasfasergewebe/Polyesterharz) nunmehr Carbonfaserverstärktes Gewebe unter Zugabe einer Epoxidharzmasse benutzt. Um einen ”Surfboard Carbon Nose Protector” herstellen zu können, muss zunächst von dem jeweiligen Surfboard ein ”Prototyp” erarbeitet werden. Dies erfolgt durch Auftrag einer Trennschicht (durchsichtige Folie) auf dem Surfboard. Im weiteren werden 5 Lagen Glasgewebe (280 g/qm) aufgelegt und jeweils mit einer vormals gemischten Masse, bestehend aus 100 g Epoxydharz L und 40 g Härter L (140 g, UV-beständig), getränkt. Nach einer Aushärtzeit von 24 Stunden wird der Prototyp vom Surfboard getrennt und derart in Form gefräst, die dem späteren Protector entspricht. Der außenseitig mit einer Lackierung versehene Prototyp dient als Grundlage für eine herzustellende ”Negativform”. Diese wird erarbeitet, indem auf die lackierte Oberfläche des Prototypen 6 Schichten Trennmittel (Parafinwachs ”Formula Five Mold Release Wax”) in Abständen von 6 Stunden aufgetragen und dann poliert werden. Im Anschluss erfolgt der Auftrag einer 2 bis 3 mm starken Deckschicht (Formenharz P). Dem folgend werden im ”Naß in Naß”-Verfahren 6 Schichten Glasgewebe (280 g/qm), getränkt mit der vormals gemischten Masse, bestehend aus 100 g Epoxydharz L und 40 g Härter L (140 g, UV-beständig), aufeinander aufgebracht und 24 Stunden ausgehärtet. Nach dem Aushärtprozeß wird überstehendes Material abgefräst und der Prototyp aus der Negativform herausgelöst. Die Negativform ist im weiteren Voraussetzung für die Herstellung des ”Surfboard Carbon Nose Protectors”. Ausgangsmaterialien sind Kohlenstofffasergewebe (204 g/qm) und Epoxydharz L. Die Herstellung wird eingeleitet durch den Auftrag von 6 Schichten Trennmittel (Parafinwachs ”Formula Five Mold Release Wax) auf die Negativform, jeweils in Abständen von 6 Stunden und anschließender Polierung. Dem folgt die Einstreichung der Innenfläche der Form mit 1 Schicht farblosem Gelcoart und eine 2 ständige Aushärtzeit. Danach wird darauf das Kohlefasergewebe aufgelegt und mit einer Harzschicht einlaminiert. Die insgesamt 5 aufgebrachten Schichten Kohlefasergewebe werden multidirektional angeordnet und mit der vormals gemischten Masse, bestehend aus 100 g Epoxydharz L und 40 g Härter L (140 g, UV-beständig), getränkt. Auf die letzte Kohlefaserschicht wird 1 Schicht Abreißgewebe (95 g/qm) einlaminiert. Im Anschluss einer 24 stündigen Trocknungszeit bei 45 Grad Celsius wird der fertige ”Surfboard Carbon Nose Protector” herausgelöst. Der ”Surfboard Carbon Nose Protector” bereichert den Freizeit- und Sportbereich des Surfens und zeichnet sich durch seine Eigenschaften, wie unter anderem erhöhte Schlagfestigkeit, geringes Gewicht, Passgenauigkeit aus. Durch optische Rafinesse wird das Surfboard aufgewertet und zugleich vor mechanischen Einwirkungen geschützt, die zu Beschädigungen führen könnten.

Description

Schutznase für Surfboards, genannt ”Surfboard Carbon Nose Protector”.
Schutznasen für Surfboards dienen grundlegend dazu, diese vor mechanischen Einwirkungen zu schützen. Derartige, wie zum Beispiel der Aufprall des Mastes auf der Surfboardnase, können irreparable Schäden am Surfboard hervorrufen. Da eine nicht mehr mögliche Reparatur des Surfboards mit erheblichen finanziellen Folgen einhergeht, da das Board gänzlich nicht mehr genutzt werden kann und ein Neukauf erfolgen muss, gilt es, dies zu vermeiden.
Der ”Surfboard Carbon Nose Protector” kann in das technische Gebiet der ”Herstellung von Formteilen aus Faserverbundwerkstoffen” eingeordnet werden.
I.
Bislang bestanden derartige Schutznasen aus Glasfaserverstärktem Kunststoff (Quelle: www.JP-Australia.com-Products-Details). Diese Glasfasermatten sind spinngeteilt und pulvergebunden, jedoch nicht verwoben. (Quelle: R & G Faserverbundwerkstoffe, Handbuch, 3. aktualisierte Auflage 2000/2001, Seite 162) Zudem erfolgt die Verarbeitung von Polyesterharz, wobei ein hoher Harz- und geringer Faseranteil dazu führt, dass die Schutznasen spröde, sehr schwer und nicht schlagfest sind. Darüber hinaus liegen derartige Schutznasen in einem Gewichtsbereich von 500 bis 530 g. Die Produktion geht aufgrund des verwendeten Materials mit Differenzen einher, die sich darin zeigen, dass zwischen dem Surfboard und der Schutznase Toleranzen bis zu 3 mm auftreten können, die zur Folge haben, dass sich schädigende Partikel, wie zum Beispiel Sand, Schmutz, etc., festsetzen können.
II.
Der Anmelder hat sich dem Problem gestellt, durch Verwendung anderer Materialien und der Verbesserung der Zusammensetzung dieser, die mit der Glasfaserverstärkten Kunststoffbauweise einhergehenden Nachteile in Vorteile umzuwandeln.
Herstellung:
Aufgrund der Individualität eines jeden Surfboards sind dementsprechend angepasste Schutznasen erforderlich.
1. Herstellung eines Prototypen
Zunächst ist es unablässlich, von dem jeweiligen Surfboard einen ”Prototypen” herzustellen.

a) Dies erfolgt, indem zunächst auf das jeweilige Surfboard eine Trennschicht aufgetragen wird. Dazu wird durchsichtige Folie über die Surfboardnase gespannt und am unteren Teil des Surfboards befestigt. Als ”durchsichtige Folie” wird herkömmliche ”Frischhaltefolie” verwandt. Zur Vermeidung von Beschädigungen am Surfboard, gegebenenfalls aufgrund Durchdringen von Harz, besteht die Trennschicht aus 2 Folienüberzügen. Eventuell vorhandene geringe Faltenbildungen haben keine Auswirkungen, allerdings sollte der Folienauftrag möglichst faltenfrei vorgenommen werden.
b) Auf die Trennschicht werden alsdann 5 Lagen Glasgewebe (280 g/qm) aufgebracht. Diese werden mit einer vormals gemischten Masse, bestehend aus 100 g Epoxydharz L und 40 g Härter L (140 g, UV-beständig), getränkt und im Anschluss 24 Stunden ausgehärtet.
c) Nach dem Aushärten wird der Prototyp vom Surfboard entfernt und derart befräst, dass im Ergebnis eine Form verbleibt, die der Surfboardnase entspricht.
d) Der Prototyp wird alsdann außenseitig mit einer Lackierung versehen, um eine glänzende Oberfläche zu erhalten. Die Lackierung erfolgt mit einem handelsüblichen Autolack, wobei auch diverse andere Lacke verwendet werden können.

2.) Herstellung einer Negativform

a) Auf die lackierte Oberfläche des Prototypen werden 6 Schichten Trennmittel aufgetragen. Als Trennmittel wird ein spezielles Parafinwachs mit dem Namen ”Formula Five Mold Release Wax” verwandt. Dieses wird in Abständen von 6 Stunden jeweils aufgebracht und dann poliert.
b) Danach wird eine 2 bis 3 mm starke Deckschicht ”Formenharz P” aufgetragen.
c) Anschließend werden im ”Naß in Naß”-Verfahren 6 Schichten Glasgewebe (280 g/qm) aufeinander aufgebracht, jeweils mit der vormals gemischten Masse, bestehend aus 100 g Epoxydharz L und 40 g Härter L, getränkt und 24 Stunden ausgehärtet. Die Temperatur während des Aushärtprozesses beträgt 25 Grad Celsius. Diese Temperatur ist mindestens erforderlich, um diesen Prozeß ordnungsgemäß zu gewährleisten.
d) Nach dem Aushärtprozeß werden alle Kanten, d. h. überstehendes Material, abgefräst.
e) Abschließend wird der Prototyp aus der Negativform herausgelöst.

3. Herstellung der Surfboardnase
3.1) Materialien
a) Kohlenstofffasergewebe
Ausgangsmaterial ist Kohlenstofffasergewebe mit einem Gewicht von 204 g/qm.
”Die mechanischen Eigenschaften der Formstoffe, z. B. Zug-, Biegefestigkeit und Schlagzähigkeit sowie die Fähigkeit zur Arbeitsaufnahme, sind hauptsächlich durch die Eigenschaften der Fasern bedingt.” (Quelle: R & G Faserverbundwerkstoffe, Handbuch, 3. aktualisierte Auflage 2000/2001, Seite 16)
b) ”Bettungsmasse” Epoxydharz
Als ”Bettungsmasse” wird aufgrund seiner Eigenschaften speziell ”Epoxydharz L” verwendet.
”Epoxydharze zeigen selbst bei mehreren zehntausend Lastwechseln den geringsten Festigkeitsabfall und damit die größte dynamische Festigkeit.”
(Quelle: R & G Faserverbundwerkstoffe, Handbuch, 3. aktualisierte Auflage 2000/2001, Seite 15)
Weitere Vorteile von großer Bedeutung sind:

• ”geringer Härtungsschwund,
• gute Maßhaltigkeit,
• starke Haftung, sehr gute Klebkraft,
• hohe Temperaturbeanspruchbarkeit,
• gute Chemikalien- und Witterungsbeständigkeit”

R & G Faserverbundwerkstoffe, Handbuch, 3. aktualisierte Auflage 2000/2001, Seite 31

3.2) Herstellungsprozess

a) In die nunmehr vorliegende Negativform werden abermals 6 Schichten Trennmittel eingebracht. Als Trennmittel wird erneut das spezielle Parafinwachs ”Formula Five Mold Release Wax” verwandt. In Abständen von jeweils 6 Stunden erfolgt die Aufbringung und entsprechende Polierung.
b) Dem folgt die Einstreichung der Innenfläche der Form mit 1 Schicht farblosem Gelcoart (UV-beständig, polierbar). Bei 25 Grad Celsius erfolgt im Anschluss eine 2 ständige Aushärtzeit.
c) Danach wird auf diese Schicht das Kohlefasergewebe aufgelegt und mit einer Harzschicht einlaminiert. Die insgesamt 5 aufgebrachten Schichten Kohlefasergewebe werden multidirektional angeordnet, damit eine Belastbarkeit in mehrere Richtungen erreicht wird und mit der vormals gemischten Masse, bestehend aus 100 g Epoxydharz L und 40 g Härter L (140 g, UV-beständig), getränkt.

Die Trocknungszeit beträgt 24 Stunden bei einer Temperatur von 45 Grad Celsius, wobei die komplette Form, einschließlich des eingearbeiteten Gewebes, in einem die Temperatur einstellbaren Gerät temperiert wird.
”Die Fasern werden in eine flüssige Reaktionsharzmasse eingebettet und beim Härten des Harzes in dem so entstehenden festen Formstoff verankert. ... Für die Eigenschaften des Endprodukts sind daher ein sorgfältiges Verarbeiten und Aushärten neben der Bauteilauslegung (Faserorientierung, Faseranteil, Lagenzahl und Gewebe) zwangsläufig von entscheidender Bedeutung.” (Quelle: R & G Faserverbundwerkstoffe, Handbuch, 3. aktualisierte Auflage 2000/2001, S. 15).
Die optische Perfektionalität kann beeinträchtigt werden, wenn das Epoxidharz nicht durch das Kohlefasergewebe dringen kann, in deren Folge Fehlstellen, wie Blasenbildungen und ähliches, entstehen.

d) Auf die letzte Kohlefaserschicht wird 1 Schicht Abreißgewebe (95 g/qm) einlaminiert. Das ”Abreißgewebe” mit Leinwandbindung trägt einen derartigen Namen und findet Verwendung, da es nach dem Härteprozess ”abgerissen” werden kann und somit eine gleichmäßig rauhe Oberfläche erzeugt, die im weiteren erforderlich ist, um die Surfboardnase auf dem Surfboard aufkleben zu können und damit eine größere Haftbarkeit erreicht wird.
e) Die fertige Schutznase wird abschließend aus der Negativform herausgelöst.

Der Patentanspruch bietet durch den Carbonfaserverstärkten Kunststoffaufbau Vorteile in vielen Bereichen, dient vor allem dem Schutz des Surfboards vor mechanischen Einwirkungen und kann finanziell erhebliche Folgekosten durch Beschädigungen vermeiden. Die verbesserte Aufnahme und Ableitung von Beeinträchtigungen vermindert Schäden, die andere Materialien nicht verhindern können. Die kombinierte Verwendung von Carbonfasermatten und Epoxidharz führt dazu, dass die Schutznasen nicht spröde und somit schlagfester sind. Bei einem Gewicht von 230 bis 250 g sind sie deutlich leichter als die bisher verwendeten Materialien. Die Produktion führt nicht zu Toleranzen zwischen dem Surfboard und der Schutznase, so dass sich in den Zwischenräumen keine schädigenden Partikel festsetzen können. Das perfektionierte optische Erscheinungsbild der Schutznase wertet das Surfboard im erheblichen Maß auf.
Der Patentanspruch gehört aufgrund der verwandten Materialien nicht zum Stand der Technik (§ 3 PatG), sondern geht über diesen hinaus. Gleichfalls ist von einer ”erfinderischen Tätigkeit” auszugehen, da sich diese für den Fachmann aus dem Stand der Technik nicht in naheliegender Weise ergibt und somit das Können des Durchschnittsfachmanns überragt. (§ 4 Abs. 1 PatG). Bisher wurden glasfaserverstärkte Materialien – unter Zusetzung von Polyesterharz – für die Herstellung der Schutznasen verwandt, nunmehr wird durch die Verwendung von carbonfaserverstärktem Material unter Verarbeitung von Epoxidharz das ”bisherige Können” übertroffen. Der Patentgegenstand fällt in den Bereich der gewerblichen Herstellung und Nutzbarkeit gemäß § 5 PatG, da es sich nicht um eine ”reine Theorie” handelt, sondern aktiv den Surfbereich qualifiziert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

www.JP-Australia.com-Products-Details [0003]
R & G Faserverbundwerkstoffe, Handbuch, 3. aktualisierte Auflage 2000/2001, Seite 162 [0003]
R & G Faserverbundwerkstoffe, Handbuch, 3. aktualisierte Auflage 2000/2001, Seite 16 [0008]
R & G Faserverbundwerkstoffe, Handbuch, 3. aktualisierte Auflage 2000/2001, Seite 15 [0010]
R & G Faserverbundwerkstoffe, Handbuch, 3. aktualisierte Auflage 2000/2001, Seite 31 [0011]
R & G Faserverbundwerkstoffe, Handbuch, 3. aktualisierte Auflage 2000/2001, S. 15 [0013]

Claims

Eine ”Schutznase” für ein Surfboard, welche bei einer hohen mechanischen Belastung der Außenhaut des Surfboards dieses schützen soll, ist dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einem Glasfasermattengewebe zusammengesetzt ist.
Die ”Schutznase” gemäß dem Patentanspruch, genannt ”Surfboard Carbon Nose Protector”, ist dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einem extra leichten, schlagfesten Kohlefasergewebe zusammengesetzt ist.