DE4203579C2

DE4203579C2 - Angelrute

Info

Publication number: DE4203579C2
Application number: DE4203579A
Authority: DE
Inventors: Muneki Okada; Masahiro Furukawa
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1991-02-07
Filing date: 1992-02-07
Publication date: 2002-01-24
Anticipated expiration: 2012-02-08
Also published as: KR100188851B1; GB2253773A; JP2522022Y2; ITMI920203A1; GB2253773B; KR920015998A; IT1254184B; BE1005120A3; GB9202559D0; ITMI920203A0; JPH04103464U; DE4203579A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Angelrute und hauptsächlich auf eine Angelrute zum Fischen in Gebirgsflüssen bzw. im reißenden Wasser.

Eine Angelrute, wie sie bisher zur Verwendung beim Fischen in Gebirgsflüssen bzw. im reißenden Wasser angeboten wurde, weist eine axial verlaufende Schicht und in Umfangsrichtung orientierte Schichten auf, die innerhalb und außerhalb der axial verlaufenden Schicht ange ordnet sind. Die axial verlaufende Schicht weist Kohlenstoffasern mit einem hohen Elastizitätsmodul von beispielsweise 40 t/mm² auf, die sich in Achsrichtung der Angelrute erstrecken. Die in Umfangsrichtung orien tierten Schichten weisen Kohlenstoffasern auf, die in Richtung des Um fangs der Angelrute verlaufen. Diese Angelrute besitzt eine geringe Wandungsdicke und ein geringes Gewicht.

Bei einer Angelrute zum Fischen in Gebirgsflüssen bzw. im reißen den Wasser besitzen die in den in Umfangsrichtung orientierten Schich ten verwendeten Kohlenstoffasern einen Elastizitätsmodul von etwa 24 t/mm² bzw. 30 t/mm². Kohlenstoffasern dieser Art besitzen eine hohe Zugfestigkeit.

Bei einer bekannten Angelrute, die unter Verwendung von Kohlen stoffasern mit hohem E-Modul hergestellt ist, sind der Gewichtsverringe rung hinsichtlich der Hochziehfestigkeit und der Druckfestigkeit Grenzen gesetzt. Die bekannte Angelrute kann nicht noch leichter gemacht werden, während gleichzeitig die gewünschte Hochziehfestigkeit und Druck festigkeit beibehalten werden.

Um das geringe Gewicht noch weiter zu senken, ist es denkbar, für die axial verlaufende Schicht Kohlenstoffasern mit höchstem E-Mo dul zu verwenden, der noch höher als der ohnehin hohe E-Modul der herkömmlicherweise verwendeten Kohlenstoffasern ist. Doch wird die er forderliche Hochziehfestigkeit der Angelrute nicht dadurch gewährleistet, daß einfach Kohlenstoffasern mit höchstem E-Modul für die axial ver laufende Schicht verwendet werden, um so die Wandungsdicke um einen der Zunahme des Elastizitätsmoduls entsprechenden Betrag zu verrin gern.

Die Erfindung baut nun auf der Erkenntnis auf, daß die Kombina tion der in Umfangsrichtung orientierten Schichten für den Nachteil verantwortlich ist, daß die Angelrute die erforderliche Hochziehfestigkeit nicht einfach dadurch erhalten kann, daß man den E-Modul der Kohlen stoffasern erhöht.

Dies bedeutet, daß die Angelrute in den Fällen, in denen die axi al verlaufende Schicht durch Verwendung von Kohlenstoffasern mit höchstem E-Modul dünn gehalten und mit den Kohlenstoffasern, welche die in Umfangsrichtung orientierten Schichten bilden, verstärkt wird, auch dann nicht die erforderliche Hochziehfestigkeit besitzen kann, wenn Kohlenstoffasern mit hoher Zugfestigkeit verwendet werden. Des halb müssen Kohlenstoffasern in größerer Menge zur Bildung der in Um fangsrichtung orientierten Schichten verwendet werden, was sich wieder nachteilig auf die Gewichtsverringerung auswirkt. Es hat sich jedoch ge zeigt, daß die axial verlaufende Schicht dünn ausgebildet und die erfor derliche Hochziehfestigkeit der Angelrute gewährleistet werden kann, ohne daß man die Menge der in den in Umfangsrichtung orientierten Schichten verwendeten Fasern erhöht, indem die in Umfangsrichtung ori entierten Schichten mit Kohlenstoffasern gebildet werden, deren Elastizi tätsmodul gegenüber dem E-Modul der in der axial verlaufenden Schicht verwendeten Kohlenstoffasern einen gewissen Mindestwert erreicht.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Angelrute zu schaffen, deren Gewicht geringer als das Gewicht herkömmlicher Angel ruten ist, bei welcher jedoch die Festigkeit gewährleistet ist, die nötig ist, um einen Fisch an Land zu ziehen.

Diese Aufgabe der Erfindung wird mit einer Angelrute der ein gangs genannten Art dadurch gelöst, daß sie eine geringe Wandungsdicke aufweist, wobei die Wandung unter Verwendung von Kohlenstoffasern mit hohem E-Modul hergestellt ist und das Verhältnis von Wandungsdicke zu Innendurchmesser 0,03 : 1 beträgt oder noch darunter liegt, daß die An gelrute eine axial verlaufende Schicht mit Kohlenstoffasern aufweist, die sich in Achsrichtung der Angelrute erstrecken, und daß innerhalb und außerhalb der axial verlaufenden Schicht in Umfangsrichtung orien tierte Schichten vorgesehen sind, welche Kohlenstoffasern aufweisen, die sich jeweils in Umfangsrichtung der Angelrute erstrecken, bei welcher die axial verlaufende Schicht Kohlenstoffasern mit höchstem E-Modul aufweist, während die in Umfangsrichtung orientierten Schichten eine Gesamtwandungsdicke besitzen, die geringer ist als die Wandungsdicke der axial verlaufenden Schicht, und Kohlenstoffasern mit einem E-Modul enthalten, der mindestens 60% des E-Moduls der Kohlenstoffasern in der axial verlaufenden Schicht beträgt.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung umschließt der Begriff "Angelrute" auch eine Angelrute mit Zusatzgerät, die eine Viel zahl von Rutenabschnitten aufweist, die hintereinander liegen und mit einander verbunden sind, sowie Teleskopruten und Stock- bzw. Rohrru ten. Außerdem fallen unter diesen Begriff auch längenverstellbare Ruten zum Aufsetzen auf ein stumpfes Ende einer anderen Angelrute. Des wei teren bezieht sich der Begriff "höchster E-Modul" auf ein E-Modul von etwa 55 t/mm² oder mehr, im Vergleich zu dem bei rund 40 t/mm² lie genden E-Modul herkömmlicher Erzeugnisse.

Erfindungsgemäß weisen die in Umfangsrichtung orientierten Schichten Kohlenstoffasern mit einem E-Modul von mindestens 60% des E-Moduls der Kohlenstoffasern in der axial verlaufenden Schicht auf. Wenn die Kohlenstoffasern in den in Umfangsrichtung orientierten Schichten einen E-Modul besitzen, der weniger als 60% des E-Moduls der Kohlenstoffasern in der axial verlaufenden Schicht beträgt, so kann die Angelrute auch dann nicht die nötige Hochziehfestigkeit aufweisen, wenn die axial verlaufende Schicht unter Verwendung der Kohlenstoffa sern mit höchstem E-Modul dünn ausgebildet wird.

Die Erfindung funktioniert nun folgendermaßen mit der nachste hend erläuterten Wirkung:
Da die Kohlenstoffasern in der axial verlaufenden Schicht einen höchsten bzw. ultrahohen E-Modul besitzen, kann die in axialer Rich tung verlaufende Schicht dünn ausgebildet werden, um so das Gewicht noch weiter zu verringern. Da außerdem die Kohlenstoffasern in den in Umfangsrichtung orientierten Schichten einen E-Modul aufweisen, der mindestens 60% des E-Moduls der Kohlenstoffasern in der axial verlau fenden Schicht beträgt, ist für eine ausreichende Versteifung der dün nen und leichten axial verlaufenden Schicht gesorgt, während anderer seits die erforderliche Hochziehfestigkeit der Angelrute gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß ist die Angelrute in der vorstehenden Weise so ausgebildet, daß sie dank der Verwendung von Kohlenstoffasern mit ho hem E-Modul eine geringe Wandungsdicke besitzt, auf die ein Verhältnis der Wandungsdicke zum Innendurchmesser von höchstens 0,03 : 1 zutrifft. Die axial verlaufende Schicht weist Kohlenstoffasern auf, die sich in Achsrichtung der Angelrute erstrecken und einen höchsten E-Modul be sitzen. Diese axial verlaufende Schicht kann dünn ausgebildet werden, indem die Menge der darin verwendeten Fasern verringert wird, wodurch sich eine entsprechende Verringerung des Gewichts der Angelrute ergibt. Auch wenn die in axialer Richtung verlaufende Schicht dünn ausgebildet wird, ist die für die Angelrute geforderte Hochziehfestigkeit immer noch gewährleistet, ohne daß die Menge der Fasern in den in Umfangsrichtung orientierten Schichten erhöht werden muß, da die Kohlenstoffasern in den in Umfangsrichtung orientierten Schichten einen E-Modul besitzen, der mindestens 60% des E-Moduls der Kohlenstoffasern in der axial verlaufenden Schicht beträgt. Folglich ist die erfindungsgemäße Angelrute viel leichter als herkömmliche Angelruten.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden ausführlicheren Beschreibung eines Ausführungs beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Angelrute;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teils der Angelrute im vertikalen Schnitt;

Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zur Her stellung der Angelrute;

Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung eines Hochziehfestigkeits versuchs an der Angelrute, und

Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung eines modifizierten Verfah ren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Angelrute.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist die Angelrute aus drei Schichten 1, 2 und 3 aufgebaut. Bei der Schicht 1 handelt es sich um eine axial verlaufen de Schicht, die dadurch gebildet wird, daß eine doppellagige parallele Folie oder Matte aus vorimprägniertem Fasermaterial hohl aufgerollt wird, wobei in der vorimprägnierten Fasermatte Kohlenstoffasern in Achsrichtung der Angelrute verlaufen und mit einem Kunstharz imprä gniert sind. Die Schicht 2 ist eine in Umfangsrichtung orientierte Schicht, die dadurch gebildet wird, daß eine parallele vorimprägnierte Folie über die gesamte Länge einer innenliegenden peripheren Fläche der axial verlaufenden Schicht 1 aufgelegt wird, wobei diese vorimprä gnierte Folie Kohlenstoffasern enthält, die in Umfangsrichtung der An gelrute verlaufen und mit dem Kunstharz imprägniert sind. In ähnlicher Weise handelt es sich bei der Schicht 3 um eine in Umfangsrichtung ori entierte Schicht, die dadurch gebildet wird, daß eine parallele vorimprägnierte Matte über die gesamte Länge einer außenliegenden peripheren Fläche der axial verlaufenden Schicht 1 aufgelegt wird, wobei diese vor imprägnierte Folie Kohlenstoffasern enthält, die in Umfangsrichtung der Angelrute verlaufen und ebenfalls mit dem Kunstharz imprägniert sind.

Die zur Bildung der axial verlaufenden Schicht 1 verwendete vor imprägnierte Folie besitzt eine Foliendicke von 0,15 mm, während die zur Bildung der in Umfangsrichtung orientierten Schichten 2 und 3 ver wendeten vorimprägnierten Folien jeweils eine Folienstärke von 0,03 mm besitzen. Damit ist die Stärke der mittels der in Umfangsrichtung orien tierten Schichten 2 und 3 gebildeten Wandung insgesamt geringer als die Wandungsdicke der axial verlaufenden Schicht 1.

Die vorimprägnierte Matte zur Bildung der innenliegenden, in Um fangsrichtung orientierten Schicht 2 wird, wie Fig. 3 veranschaulicht, um einen Dorn gewickelt, um so die in Umfangsrichtung orientierte Schicht 2 zu bilden. Anschließend wird um diese in Umfangsrichtung ori entierte Schicht 2 die vorimprägnierte Folie zur Bildung der axial ver laufenden Schicht 1 gewickelt. Und schließlich wird um diese axial ver laufende Schicht 1 die vorimprägnierte Folie zur Bildung der außenlie genden, in Umfangsrichtung orientierten Schicht 3 gewickelt. Die in vor stehend erläuterter Weise durch Aufrollen bzw. Aufwickeln der axial verlaufenden Schicht 1 und der in Umfangsrichtung orientierten Schich ten 2 und 3 gebildete Angelrute besitzt eine geringe Wandungsdicke t, deren Verhältnis t/D gegenüber einen Innendurchmesser D der Angelrute den Wert 0,03 nicht übersteigt.

Die zur Bildung der axial verlaufenden Schicht 1 verwendeten Kohlenstoffasern besitzen einen ultrahohen Elastizitätsmodul im Bereich von 55 t/mm² bzw. 60 t/mm² oder darüber. Der Elastizitätsmodul der Kohlenstoffasern in den in Umfangsrichtung orientierten Schichten 2 und 3 beträgt mindestens 60% des E-Moduls der Kohlenstoffasern in der axial verlaufenden Schicht 1. Beträgt beispielsweise der E-Modul der für die axial verlaufende Schicht 1 verwendeten Kohlenstoffasern rund 55 t/mm², so liegt der E-Modul der für die in Umfangsrichtung orientierten Schichten 2 und 3 verwendeten Kohlenstoffasern vorzugsweise minde stens 40 t/mm².

Der Grund dafür, daß zur Bildung der in Umfangsrichtung orien tierten Schichten 2 und 3 Kohlenstoffasern mit einem E-Modul von min destens 60% des E-Moduls der Kohlenstoffasern in der axial verlaufen den Schicht 1 verwendet werden, liegt darin, daß die erforderliche Hoch ziehfestigkeit der Angelrute gewährleistet sein soll, ohne daß die Menge der in den in Umfangsrichtung orientierten Schichten 2 und 3 vorhande nen Kohlenstoffasern in den Fällen erhöht wird, in denen die Kohlen stoffasern mit höchstem E-Modul zur Bildung der axial verlaufenden Schicht 1 verwendet werden, um so die Wandungsdicke dieser axial ver laufenden Schicht 1 zu verringern.

In Tabelle 1 sind die Ergebnisse von Versuchen zusammengefaßt, die für einen Vergleich der Hochziehfestigkeit bei zwei Arten von An gelruten durchgeführt wurden. Bei beiden Angelruten wurden für die axial verlaufende Schicht 1 Kohlenstoffasern mit einem ultrahohen E- Modul von 55 t/mm² verwendet. Bei der einen Angelrute wurden für die in Umfangsrichtung orientierten Schichten 2 und 3 Kohlenstoffasern verwendet, deren E-Modul 30 t/mm² betrug und somit 55% des E-Moduls der Kohlenstoffasern in der axial verlaufenden Schicht 1 entsprach. Bei der anderen Angelrute wurden für die in Umfangsrichtung orientierten Schichten 2 und 3 Kohlenstoffasern mit einem E-Modul von etwa 40 t/mm² verwendet, was somit 73% des E-Moduls der in der axial verlau fenden Schicht 1 verwendeten Kohlenstoffasern entsprach.

Jede der für den Versuch herangezogenen Angelruten bestand aus einer Teleskoprute mit neun Rutenabschnitten. Für vier Abschnitte, den Spitzenabschnitt und in der Mitte liegende Abschnitte wurden herkömm liche Rutensegmente benutzt, während für die anderen fünf Abschnitte, also die dazwischen liegenden Abschnitte und den stumpfen Endab schnitt bzw. die Segmente #5 bis #9, erfindungsgemäße Rutensegmente verwendet wurden. In der Tabelle 1 ist mit "0°" die axial verlaufende Schicht 1 bezeichnet, während die in Umfangsrichtung orientierten Schichten 2 und 3 mit "90°" angegeben sind.

Der Versuch wurde nach einem Verfahren durchgeführt, das an hand von Fig. 4 erläutert wird. Das stumpfe Ende jeder Angelrute wurde in ein Rutenstützrohr A eingesetzt, dessen abgelegenes Ende schwenkbar mit einem ortsfesten Teil verbunden ist, während sein rutennahes Ende von einem Hydraulikzylinder abgestützt wird. An der Spitze jeder Angel rute wurde ein Gewicht W angehängt. Gemessen wurde die Hochziehfe stigkeit zu dem Zeitpunkt, zu dem eines der Rutensegmente #5 bis #9 brach.

Wie sich aus der beiliegenden Tabelle 1 ergibt, wies die Angelru te, bei der die axial verlaufende Schicht 1 aus Kohlenstoffasern mit ei nem höchsten Elastizitätsmodul und die in Umfangsrichtung orientierten Schichten 2 und 3 aus Kohlenstoffasern mit einem Elastizitätsmodul verwendet wurden, das mindestens 60% des E-Moduls der zur Bildung der axial verlaufenden Schicht 1 verwendeten Kohlenstoffasern betrug, eine höhere Hochziehfestigkeit auf als die andere Angelrute, auch sie etwas schwerer als diese andere ist. Außerdem kann bei Verringerung der Menge der Kohlenstoffasern mit höchstem E-Modul für die axial ver laufende Schicht 1 die Wandungsstärke verringert werden, um so eine Angelrute von geringem Gewicht herzustellen.

Die erfindungsgemäße Angelrute weist die axial verlaufende Schicht 1 auf, zu deren Bildung Kohlenstoffasern mit ultrahohem Elasti zitätsmodul von etwa 55 t/mm² in der vorstehend erläuterten Weise ver wendet werden. Durch Verringerung der Menge der Kohlenstoffasern der axial verlaufenden Schicht 1 kann eine geringere Wandungsstärke und damit eine leichte Angelrute erzielt werden. Außerdem kann die Angel rute auch dann noch die erforderliche Hochziehfestigkeit aufweisen, oh ne daß die Menge der Fasern in den in Umfangsrichtung orientierten Schichten 2 und 3 erhöht wird, wenn die axial verlaufende Schicht 1 dünn ausgebildet wird. Dies wird dadurch erreicht, daß in den in Um fangsrichtung orientierten Schichten 2 und 3 Kohlenstoffasern mit einem E-Modul verwendet werden, das mindestens 60% des E-Moduls der Koh lenstoffasern in der axial verlaufenden Schicht 1 beträgt; in einem kon kreten Fall werden somit in den in Umfangsrichtung orientierten Schich ten 2 und 3 Kohlenstoffasern mit einem Elastizitätsmodul von rund 40 t/mm² eingesetzt, während in der axial verlaufenden Schicht 1 Kohlen stoffasern mit einem ultrahohen E-Modul von rund 55 t/mm² verwendet werden.

Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel wird jede der in Umfangsrichtung orientierten Schichten 2 und 3 durch Aufrollen bzw. Aufwickeln einer vorimprägnierten Folie gebildet. Stattdessen ist es auch möglich, daß nur eine der in Umfangsrichtung orientierten Schich ten 2 und 3 aus einer vorimprägnierten Folie gebildet wird, während die andere der beiden Schichten dadurch gebildet wird, daß ein vorimprä gniertes Band bzw. ein Streifen schraubenlinienförmig enganliegend über die gesamte Länge der in axialer Richtung verlaufenden Schicht 1 auf gewickelt wird. Es können auch beide Schichten durch spiraliges Auf wickeln vorimprägnierter Bänder in enger Anlage auf die gesamte Länge der axial verlaufenden Schicht 1 gebildet werden. Wird beispielsweise die in Umfangsrichtung orientierte Schicht 2 aus einem vorimprägnierten Band bzw. Streifen gebildet, so wird dieses vorimprägnierte Band engan liegend um einen Dorn gewickelt, um so die in Umfangsrichtung orien tierte Schicht 2 zu bilden, wie Fig. 5 dies veranschaulicht. Anschließend wird um die in Umfangsrichtung orientierte Schicht 2 eine vorimprä gnierte Folie zur Bildung der axial verlaufenden Schicht 1 aufgewickelt. Schließlich wird um diese axial verlaufende Schicht 1 eine vorimprä gnierte Folie zur Bildung der außenliegenden, in Umfangsrichtung orien tierten Schicht 3 gerollt.

Tabelle 1

Claims

1. Angelrute, dadurch gekennzeichnet,
daß sie aus Kohlenstoffasern mit hohem Elastizitätsmodul aufgebaut ist,
daß das Verhältnis (t/D) von Wandungsdicke (t) zu Innendurchmesser (D) 0,03 : 1 oder weniger beträgt,
daß sie eine axial verlaufende Schicht (1) aufweist, in der sich die Koh lenstoffasern in Achsrichtung der Angelrute erstrecken, sowie
in Umfangsrichtung orientierte Schichten (2, 3) innerhalb (2) und außer halb (3) der axial verlaufenden Schicht (1), in denen sich Kohlenstoff fasern jeweils in Umfangsrichtung der Angelrute erstrecken,
wobei die axial verlaufende Schicht (1) die Kohlenstoffasern mit höch stem Elastizitätsmodul enthält, und
die in Umfangsrichtung orientierten Schichten (2, 3) insgesamt eine Wandungsdicke aufweisen, die geringer ist als die Wandungsdicke der axial verlaufenden Schicht (1), und Kohlenstoffasern enthalten, deren Elastizitätsmodul mindestens 60% des Elastizitätsmoduls der Kohlenstoff fasern in der axial verlaufenden Schicht (1) beträgt.

2. Angelrute nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffasern, welche die axial verlaufende Schicht (1) bilden, eine Festigkeit von mindestens rund 55 t/mm² bzw. 60 t/mm² aufweisen.

3. Angelrute nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffasern, welche die in Umfangsrichtung orientierten Schich ten (2, 3) bilden, einen Elastizitätsmodul von mindestens 40 t/mm² auf weisen.

4. Angelrute nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung orientierten Schichten (2, 3) jeweils durch Auf rollen bzw. Aufwickeln vorimprägnierter Faserfolien bzw. -matten herge stellt sind.

5. Angelrute nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der in Umfangsrichtung orientierten Schichten (2, 3) aus einem vor imprägnierten Band besteht, welches enganliegend um einen Dorn gewic kelt wird.