DE60300887T2

DE60300887T2 - Verbesserungen an kohlenstofffasermasten

Info

Publication number: DE60300887T2
Application number: DE60300887T
Authority: DE
Inventors: Jean-Marie Finot
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: ES2244934T3; FR2836119A1; EP1476349B1; US20050204984A1; DE60300887D1; WO2003070558A1; FR2836119B1; EP1476349A1; AU2003222581A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen von Schichtstoffmasten aus Kohlenstoff für Segelboote. Die Erfindung betrifft insbesondere Masten, die aus Rohren bestehen, welche aus vorimprägnierten Materialien gebildet und durch Fadenwickeln oder Pultrusion hergestellt sind.
Gegenwärtig hergestellte Kohlenstoffmasten verwenden Techniken, die bei Masten aus Leichtmetallegierungen eingesetzt werden, um die verschiedenen Beschläge anzubringen, an denen die an diesen Masten vorgesehenen Befestigungsteile angebracht werden. Diese im allgemeinen aus Metall hergestellten Beschläge werden durch Niete mit den vorgefertigten Rohren verbunden.
Bei Spitzenbooten, das heißt bei für Wettkämpfe bestimmten Booten, sind die Befestigungsteile, insbesondere für die Salinge und die Wanten, aus einem Schichtstoffmaterial unmittelbar auf dem den Mast bildenden Rohr ausgebildet, wobei es sich um ein handwerkliches Verfahren handelt, das schwierig durchzuführen und sehr kostspielig ist.
Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die Nachteile der gegenwärtig eingesetzten Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffmasten zu überwinden, um so dichte Masten zu erhalten, die ein Erhöhen der Stabilität des Boots bei großen Krängungswinkeln und somit der Sicherheit ermöglichen, wobei gleichzeitig die Herstellung und die Montage vereinfacht ist. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Rohr des Masts nicht durchdrungen, wodurch eine Verringerung der Widerstandsfähigkeit des Masts vermieden wird (die in dem Mastrohr vorgesehen Löcher verringern die Widerstandsfähigkeit des das Rohr bildenden Verbundmaterials um 25 bis 50%), und die verschiedenen Teile und Beschläge sind derart ausgelegt und an dem Mast befestigt, daß sie zur Gewährleistung der Dichtigkeit des Masts beitragen.
Daher betrifft die vorliegende Erfindung einen Kohlenstoffmast, gebildet aus einem Rohr, insbesondere aus einem vorimprägnierten Material, der durch Fadenwickeln oder Pultrusion hergestellt ist, wobei der Mast dadurch gekennzeichnet ist, daß das den Mast bildende Rohr dicht gehalten ist, indem die Befestigungsteile der verschiedenen, an dem Mast vorgesehenen Elemente durch Kleben an diesem befestigt sind, insbesondere die Takelung und die Stützen der Salinge, und daß der Mastkopf, das Fischungsteil und die Maststütze dicht ausgebildet sind, wobei die verschiedenen Befestigungsteile derart ausgebildet sind, daß sie die Wahrung der Dichtigkeit des Masts unterstützen.
Nach einem Merkmal der vorliegenden Erfindung weisen die verschiedenen Befestigungsteile einen hufeisenförmigen Beschlag auf, der derart ausgebildet ist, daß er an den Wänden des den Mast bildenden Rohrs das Profil derselben umschließend anliegt, wobei die Anbringung desselben an diesem Profil mittels einer Zange erfolgt und die Befestigung an den Profil durch Kleben erreicht wird.
Erfindungsgemäß erfolgt das Kleben der Befestigungsteile an dem den Mast bildenden Kohlenstoffrohr durch Spritzen von Kleber durch in den Teilen vorgesehene Kanäle hindurch.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, welche Ausführungsbeispiele der Erfindung ohne jeglichen einschränkenden Charakter darstellen. Die Zeichnungen zeigen:
1a eine Schnittdarstellung entlang einer horizontalen Ebene eines Kohlenstoffmastrohres gemäß der vorliegenden Erfindung;
1b bis 1h Ansichten zur Darstellung der Anbringung von zum Schutz der Hisstaue vorgesehenen Einrichtungen in dem Rohr;
1i eine Ansicht ähnlich der 1a, welche den Mast mit dessen Schiene zeigt, auf der die Schlitten des Großsegels umlaufen und die ferner den Baumbeschlag aufnehmen kann;
2 eine Seitenansicht eines Boots mit einem Mast, an dem die verschiedenen Beschläge angegeben sind;
3a bis 3d die Herstellung der Befestigungsteile;
4 eine Draufsicht auf die Zange, die erfindungsgemäß zum Positionieren der Befestigungsteile an dem den Mast bildenden Rohr eingesetzt wird;
5a bis 5d Teilansichten zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Befestigungssystems für den Stützbalken oder die Aufnahme des Spinnakers;
6a und 6b eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht von erfindungsgemäß ausgebildeten Teilen zum Befestigen des Stützbalkens und der Wanten;
7a und 7b eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht auf Teile, die erfindungsgemäß die Wanten sowie die Stützen der Salinge tragen;
8a bis 8c ein anderes Ausführungsbeispiel des Teils, das erfindungsgemäß die Salinge und die Wanten trägt;
9a bis 9d ein Ausführungsbeispiel des dichten Mastkopfs, der an dem erfindungsgemäßen Mast vorgesehen ist;
10a und 10b ein Ausführungsbeispiel eines Fischungsteils, das an dem erfindungsgemäßen Mast vorgesehen ist;
11a bis 11d ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Maststütze, und
12a bis 12c ein anderes Ausführungsbeispiel der Maststütze.
Im folgenden wird zunächst auf die 1a–1i und die 2 Bezug genommen.
1a zeigt im Horizontalschnitt ein Rohr, aus dem der erfindungsgemäße Mast gebildet wird. Dieses Rohr 1 aus Kohlenstoff kann unter Verwendung des als Pultrusion bezeichneten bekannten Verfahrens hergestellt werden. Es besteht aus 65 bis 75% unidirektionellen Fasern in einem Winkel von 0°, die von zwei Lagen Fasern in einem Winkel von ungefähr 45° umgeben sind. Eine Schicht mit einem Winkel von 0° kann ferner auf der Außenseite angeordnet werden, um die Reibung zu begünstigen. Das derart hergestellte Profil weist eine Schiene 2 für die an dem Großsegel vorgesehenen Schlitten auf. Die Schiene 2 kann gegen Abrasion durch ein vorgeformtes Blech geschützt werden, das aus jeglichem Material gebildet sein kann, das eine ausreichende Härte hat wie insbesondere Aluminium, Edelstahl oder Titan. Dieses vorgeformte Blech kann durch einfachen Druck oder auch mittels Verkleben an der Schiene gehalten werden. Diese Schiene 2 kann ebenfalls den Baumbeschlag aufnehmen, der den Baum stützt.
Auf den vorderen Bereich des Profils dieses Rohres 1 und im Inneren desselben (1b) wird ein Polyvinylchloridrohr 3 geklebt, das der Aufnahme der Hisstaue, wie beispielsweise bei 4 dargestellt, dient, wobei dieses Rohr durch zwei Rohre mit geringerem Durchmesser vervollständigt ist, wie beispielsweise bei 5 dargestellt, welche dem Durchführen der elektrischen Kabel 6 dienen (Energieversorgung der Signallampen, Übertragung von Informationen der verschiedenen Sensoren, beispielsweise des Windmessers, an die Instrumente, etc.). bei der in 1c dargestellten Variante sind diese Rohre durch eine Zwischenwand 7 ersetzt, die ebenfalls an die Innenwände des Mastprofils geklebt ist.
Bei der in 1d dargestellten Variante ist ein Außenprofil 8 vorgesehen, das mit dem Mast 1 verbunden ist, um den Schutz der Hisstaue 4 und der elektrischen Kabel 6 zu gewährleisten.
Die 1e bis 1h zeigen ein Beispiel für das Anbringen und Befestigen des Rohrs 3, welches die Hisstaue 4 aufnimmt. An diesem Rohr 3 (1e) wird diskontinuierlich doppelseitiges Klebeband oder Stränge bzw. Punkte eines Klebers angebracht, wie bei 9 dargestellt. Das Rohr 3 (1e) wird auf einer Stütze 10 angeordnet, die mit Haltern 11 versehen ist, welche ein Lager zur Aufnahme des Rohrs 3 bilden, wobei die Stütze 10 (1f) in das Innere des Profils des Masts 1 geschoben wird, und sobald sich das Rohr an seinem korrekten Platz befindet, wird die Stütze 10 derart gedreht, daß das Rohr 3 seine korrekte Position im Profil des Masts 1 einnimmt, wobei es auf den Klebebändern oder den Kleberpunkten 9 liegt (1g). Anschließend wird eine Last 12 in das Rohr 3 eingeführt (1h), um den zum Abbinden der Verklebung des Rohres 3 erforderlichen Druck zu gewährleisten. Nach einer Variante oder darüber hinaus kann der Verklebungsdruck durch eine äußere Lasteinrichtung 13 gewährleistet werden.
Auf der Schiene 2, die bei der Herstellung am Rohr 1 des Masts vorgesehen wurde, können am Großsegel vorgesehene Kugelschlitten 14 umlaufen (1i), wobei die Schiene 2 ebenfalls den Baumbeschlag aufnehmen kann.
Im folgenden wird auf die 2 der zugehörigen Zeichnungen Bezug genommen, welche schematisch ein mit einem erfindungsgemäßen Mast versehenes Boot darstellt, wobei der Mast mit sämtlichen Beschlägen und Befestigungsteilen versehen ist, die zur Wahrung der Dichtigkeit beitragen und die im folgenden beschrieben werden.
In 2 weist der Mast 1 ein Mastkopfteil 15, einen Beschlag 16 zum Befestigen des Spinnakers, einen Beschlag 17 zum Befestigen des Stützbalkens und der Wanten, einen Beschlag 18 zum Befestigen der Salinge, einen Be schlag 19 zum Befestigen des Baums und Beschläge 20 und 21 für die Fischung und den Mastfuß auf.
Sämtliche dieser Teile werden von Hand vorgefertigt, sei es in positiven und negativen Formen, sei es in einer positiven Form mit automatisierter Aufwicklung, sei es aus Verbundmaterial, oder sei es aus streckgezogenem, gegossenem Harz. Erfindungsgemäß sind die verschiedenen Teile derart ausgebildet, daß sie zur Wahrung der Dichtigkeit des Masts beitragen, an dem sie durch Kleben gehalten sind.
Im folgenden wird die Herstellung diese Befestigungsteile sowie die Art und Weise ihres Anbringens am Profil des Masts 1 beschrieben.
Es sei zunächst auf die 3a bis 3d Bezug genommen, welche die verschiedenen Herstellungsschritte zeigen, wobei die 3a und 3c Horizontalschnitte sind, die 3b ein Vertikalschnitt durch die 3c ist, und die 3d eine schematische Draufsicht zur Darstellung eines der Schritte ist.
Erfindungsgemäß wird mit einem realen oder simulierten Profil begonnen, das als Kern der Form 22 dient, wobei der Kern aus Kohlenstoff oder Metall, beispielsweise aus Aluminium oder Stahl, gebildet sein kann. Auf diese Form 22 wird eine vorzugsweise aus Silikon bestehende Gegenform 23 positioniert. Diese Gegenform ist durch Glas- oder Kohlestoffasern verstärkt, um eine gewisse Steifigkeit zu wahren. In der solchermaßen erhaltenen Form werden äußere und innere multidirektionale Gewebe, wie beispielsweise 24 (3d) vorgesehen, zwischen denen um verlorene Hülsen 25 angebrachte unidirektionale Fäden vorgesehen werden, die dem Verteilen der Kraft um das Teil dienen. Die aus den äußeren Geweben, den Hülsen und den inneren Geweben gebildete Einheit wird in der Silikonform 23 angeordnet (3b und 3c). Das Ganze wird um den Formkern 22 geschlossen, die Einheit wird mit Unterdruck beaufschlagt und schließlich in einen Ofen oder einen Autoklav plaziert. Vor dem Schließen der Gegenform 23 um den Formkern 22 kann um den Kern 22 eine gerippte Silikonfolie 26 gelegt werden, so daß Kanäle erhalten werden, durch welche das Verkleben des Teils nach dem Anordnen desselben an dem Profil des Masts 1 erfolgen kann, wie es im folgenden beschrieben wird.
Die wie zuvor beschrieben gebildeten Befestigungsteile weisen Innenabmessungen auf, die geringfügig kleiner als das Außenprofil des Masts 1 sind. Sie werden an dem Profil mittels eines in 4 dargestellten Werkzeugs angebracht, das in Form einer Zange vorliegt, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 27 bezeichnet ist. Diese Zange 27 stützt sich über einen Ansatz 28 an einem Teil, beispielsweise 29, ab. Die Zange ermöglicht es somit, das Befestigungsteil offen zu halten, um dessen Aufsetzen auf das Profil des Masts 1 zu erleichtern und, sobald das Teil an dem vorgesehenen Platz positioniert ist, genügt es, den Druck auf die Griffe der Zange zu lösen, damit das Teil 29 seinen Platz am Mast genau einnimmt, ohne sich darauf zu bewegen. Nach diesem Anbringen reicht es aus, Kleber durch zu diesem Zweck vorgesehene Löcher 30 zu spritzen (wobei diese Löcher beispielsweise durch das zuvor beschriebene Vorsehen der gerippten Silikonfolie 26 gebildet sind).
Im folgenden wird auf die 5a bis 5d Bezug genommen, die ein Ausführungsbeispiel des Befestigungsteils des Stützbalkens oder des Spinnakeraufnahmeteils 16 zeigen (siehe 2).
5a ist ein Horizontalschnitt, 5b ist eine Seitenansicht, 5c ist ein vertikaler Achsschnitt durch die 5a und die 5d zeigt ein vergrößertes Detail der 5b.
Wie in diesen Figuren zu erkennen, besteht dieses Befestigungsteil 16 aus einem hufeisenförmigen Beschlag 31, der derart ausgebildet ist, daß er das Außenprofil des Masts umschließend positioniert wird, wie zuvor beschrieben. Das Teil wird mittels des zuvor beschriebenen Verfahrens an den Mast geklebt und nimmt einen Bügel 32 zum Verankern des Stützbalkens und zum Anbringen der Seilrollen auf (siehe 5d). Dieser Bügel 32 ist an dem Beschlag 31 durch eine beispielsweise bei 33 dargestellte Achse gehalten, wobei eine Metallhülse 34 zwischen der Achse 33 und integrale Bestandteile des Be schlags 31 bildenden Stützlagern 35 angeordnet ist. Dieses Befestigungsteil 16 besteht aus unidirektionalen und multidirektionalen Fasern, welche die auf den Bügel 32 einwirkenden Kräfte aufnehmen, um sie auf den Mast 1 zu übertragen. Es werden Kanäle, beispielsweise 36, für das Spritzen von Kleber auf den Mast vorgesehen, wobei der Kleber in die Kanäle durch Einspritzlöcher 37 eingebracht wird.
Die 6a und 6b zeigen den Beschlag 17 (siehe 2) zum Befestigen des Stützbalkens und der Wanten. Dieses Teil 17, wie das zuvor beschriebene Teil 16, besteht aus einem hufeisenförmigen Beschlag 38, dessen Wand das Außenprofil des Masts 1 umschließt und der zwei Rippen aufweist, eine obere 39 und eine unter Rippe 39', welche Wantentragbügel, beispielsweise 40 und 40', aufnehmen, die an dem Beschlag 38 mittels Schwenkachsen gehalten sind, wie dies deutlich in den 6a und 6b zu erkennen ist. Das Anbringen erfolgt mittels einer Zange 27 (4) und das Befestigen erfolgt wie zuvor beschrieben durch Verkleben.
Die 7a und 7b zeigen ein Ausführungsbeispiel des Teils 18, das erfindungsgemäß das Stützen der Salinge sowie das Tragen der Wanten ermöglicht. Dieses Teil besteht ebenfalls aus einem hufeisenförmigen Beschlag 41, welches das Außenprofil des Masts umschließend angebracht ist. Es weist zwei Rippen 41 und 41' auf, zwischen denen ein Wantentragbügel 42 angeordnet ist, der sich an einem Verstärkungsrohr 43 abstützt, das ein Übertragen der auf den Stützbalken 42 wirkenden Kräfte der Wanten auf dessen unteren und oberen Teil ermöglicht. Die Salinge (die bei diesem Ausführungsbeispiel aus zwei Rohren 44, 44' bestehen) sind über eine Gewindestange 46 durch eine ovale Hülse 45 gestützt, wobei die Gewindestange an die Hülse geschweißt ist und eine weitere Hülse 47 auf die Stange geschraubt wird, welche das Ende des Rohres 44 oder 44' der Salinge aufnimmt. Das Anbringen dieses Beschlags 18 am Mast 1 und seine Befestigung durch Kleben erfolgt in der zuvor beschriebenen Weise.
Im folgenden wird auf die 8a bis 8c Bezug genommen, welche ein anderes Ausführungsbeispiel des die Salinge und die Wanten stützenden Teils darstellen. Unter diesen Figuren ist die 8a eine Seitenansicht dieses Teils, 8b ist ein Horizontalschnitt und 8c ist eine Teilvorderansicht.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das Teil aus einem hufeisenförmigen Beschlag, der aus einer welligen und gerippten Schale 48 besteht. An diese Schale 48 sind Gewindestangen, beispielsweise 49, geschraubt, an deren Ende eine Kugel 50 vorgesehen ist. An dieser Kugel 50 stützt sich eine kugelige Fläche, beispielsweise 51, ab, die am Ende jedes Salings, beispielsweise 52, vorgesehen ist. Diese kugelige Fläche 51 kann sich mittels eines als Drehriegelverschluß bezeichneten Systems auf die Kugel 50 auffädeln. Somit ermöglicht es die kugelige Fläche 51 die rohrförmigen Salinge, beispielsweise 52, zu halten.
Jede Wante, beispielsweise 53 (8c), endet in einem halbkugeligen Kopf 54, der sich an einer Schulter 55 aus Kohlenstoff über eine Reibungsschale 56 abstützt, die vorzugsweise aus Edelstahl besteht. Die Schulter 55 ist nach vorn und nach hinten verlängert, um die Stützen 57 der Salinge aufzunehmen, wie dies in 8b erkennbar ist, wobei diese Stützen Teil des hufeisenförmigen Beschlags 48 sind.
Das Anbringen und das Befestigen dieses Beschlags am Mastprofil erfolgt auf die zuvor beschriebene Weise.
Im folgenden wird auf die 9a bis 9d Bezug genommen, welche ein Ausführungsbeispiel des dichten Mastkopfs (in 2 mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet) darstellen. 9a ist ein Horizontalschnitt durch den Mastkopf, während die 9b, 9c und 9d eine Seitenansicht, eine Draufsicht bzw. eine Vorderansicht zeigen.
Wie aus diesen Figuren ersichtlich, weist der Mastkopf ein Formteil 58 auf, das derart ausgebildet ist, daß es die Dichtigkeit des Profils des Masts 1 wahrt und auf den oberen Teil desselben aufsetzbar ist. Dieses Formteil hat allgemein die Form einer "Kappe" und weist innere und äußere Rippen auf, um den Halt an dem Mast zu sichern. Es weist einen Flansch 60, der den oberen Bereich des Masts umgibt, um das Aufsetzen auf diesen zu gewährleisten, sowie einen vorspringenden Bereich 59 für den Durchtritt der Hisstaue auf. Die Oberseite dieses Dichtungsteils 58 ist derart ausgebildet, daß es unmittelbar eine Seilscheibe oder eine Seilscheibenstütze 61 aufnehmen kann. Diese Stütze kann als ein Rohr oder ein Teil eines Rohres ausgebildet sein, das die Achsen 62 der Seilscheiben und die Seilscheiben, beispielsweise 63, aufnimmt. Die Seilscheibenstütze 61 ist durch Kleben in dem Dichtungsteil 58 gehalten.
Es kann eine Abdeckung vorgesehen sein, die ein Abdecken der Seilscheibenachsen sowie das Aufnehmen der Positionslichter und der im Mastkopf vorgesehenen Sensoren ermöglicht, wobei gleichzeitig die Aerodynamik des Mastkopfs gewahrt bleibt.
Es ist erkennbar, daß die Hisstaue 4 im Inneren des Rohrs 3 nach unten zurücklaufen, wie zuvor in Zusammenhang mit der 1b beschrieben. Die 9a zeigt ebenso Rohre 5, die für den Durchgang von elektrischen Kabeln (Versorgung der Lichter, Übertragung der Informationen der verschiedenen Sensoren, beispielsweise des Anemometers etc., an die Instrumente) vorgesehen sind. Wie bereits zuvor erwähnt, können die im Inneren des Mastprofils angeklebten Rohre 5 durch eine Trennwand 7 ersetzt werden, die ebenfalls in dem Profil verklebt ist.
Im folgenden wird das Fischungsteil (das in 2 mit dem Bezugszeichen 20 versehen ist) beschrieben, mit dem der erfindungsgemäße Mast versehen ist, wobei ein Ausführungsbeispiel dieses Teils in den 10a und 10b dargestellt ist: die 10a stellt einen vertikalen Axialschnitt und die 10b eine Draufsicht dar.
Das Fischungsteil besteht aus einem kreisrunden Element 64, das zur Aufnahme des Profils des Masts 1 geschnitten ist. Es ist an einer Hülse 65 abge stützt, die ihrerseits am Bootsdeck 66 mit Bolzen befestigt ist. Am Mastprofil ist ein Flansch 67 vorgesehen, der in dem über Deck 66 befindlichen Bereich die Hülse 65 bedeckend am Profil angeklebt ist, wobei die Dichtigkeit zwischen dem Flansch 67 und der Hülse durch Zwischenfügen einer Lippendichtung 68 gewährleistet ist.
Es ist ersichtlich, daß aufgrund dieser Anordnung der Mast eine gewisse Bewegungsfreiheit (in der Größenordnung einiger Zentimeter) nach oben hat, wobei gleichzeitig die Funktionen der Fischung, der Dichtigkeit und der Stützung gewahrt sind.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die 11a bis 11d ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Mastfußstütze beschrieben, die in 2 mit dem Bezugszeichnen 21 versehen ist. In diesen Figuren stellen die 11a und 11b einen vertikalen Axialschnitt bzw. eine Vorderseitenansicht und die 11c und 11d eine Draufsicht bzw. einen Horizontalschnitt dar.
Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel besteht die Maststütze aus einem Kohlenstoffteil, das in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 69 versehen ist. Dieses Teil ist derart ausgebildet, daß es den unteren Teil des Profils des Masts 1, wie in den 11a und 11b deutlich erkennbar, sowie den unteren Teil des für den Durchgang der Hisstaue vorgesehenen Rohres 3 verschließt. Dieses Teil weist eine allgemeine Ausbildung in Form einer "Kappe" auf und hat innere und äußere Rippen, um seinen Halt am Mast zu gewährleisten.
Am Ausgang des Rohres 3 für den Durchgang der Hisstaue ist ein Käfig 70 zur Aufnahme von Seilrollen vorgesehen, der das Herausziehen der Hisstaue ermöglicht. Die auf das Boot wirkenden Kräfte des Masts werden über eine Stütze 71 übertragen, welche einen sphärischen Hohlraum aufweist, welcher zur Aufnahme einer Kugel 72 bemessen ist, die am Ende einer Gewindewelle 73 angebracht ist, welche in eine am Boden des Bootes abgestützten Stütze 64 eingeschraubt ist. Die vertikale Position dieser Kugel ist somit entsprechend einstellbar. Zu diesem Zweck ist an der Kugel 72 eine Abflachung vorgesehen, um die Kugel zu drehen und den Mast anheben und absenken zu können. Das Verschlußteil 69 weist Rippen, beispielsweise 75 (11d), auf, um den Halt des Profils zu wahren.
Die 12a bis 12c zeigen eine Ausführungsvariante des Fischungsteils. Bei dieser Variante finden sich die Bauteile des in Zusammenhang mit den 11a bis 11d beschriebenen Fischungsteils, jedoch ist hier die sphärische Stütze des Mastfußes durch ein zylindrisches Rohr 76 ersetzt, das aus Schichtmaterial oder gegossenem Aluminium besteht, auf das ein Verschlußteil 69 gesetzt ist, wobei das Rohr den Mast sowie das Seilrollengehäuse 70 stützt.
Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Erfindung die Herstellung von Kohlenstoffmasten ermöglicht, bei denen sämtliche Beschläge zur Wahrung der Dichtigkeit beitragen, wobei die Herstellung einfach und ökonomisch durchzuführen ist.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt sämtliche Varianten.

Claims

Kohlenstoffmast, gebildet aus einem Rohr, insbesondere aus einem vorimprägnierten Material, der durch Fadenwickeln oder Pultrusion hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) dicht gehalten ist, indem die Befestigungsteile der verschiedenen, an dem Mast vorgesehenen Elemente durch Kleben an diesem befestigt sind, insbesondere das Kopfteil (15) des Masts, der Beschlag (16) zum Befestigen des Spinnakers, der Beschlag (17) zum Befestigen des Stützbalkens und der Wanten, der Beschlag (18) zum Befestigen der Salinge, der Beschlag (19) zum Befestigen des Baums und die Beschläge (20, 21) für die Fischung bzw. den Mastfuß, wobei die verschiedenen Beschläge derart ausgebildet sind, daß sie die Wahrung der Dichtigkeit des Masts unterstützen.
Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Befestigungsteile einen hufeisenförmigen Beschlag aufweisen, der derart ausgebildet ist, daß er an den Wänden des den Mast bildenden Rohrs (1) das Profil derselben umschließend anliegt, wobei der hufeisenförmige Beschlag Innenabmessungen aufweist, die geringfügig kleiner als die Außenabmessungen des Masts sind, und wobei die Anbringung desselben an diesem Profil mittels einer Zange (27) erfolgt, die sich an dem Befestigungsteil (29) über einen Ansatz abstützt.
Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kleben der Befestigungsteile an das das Profil des Masts bildende Kohlenstoffrohr (1) durch Einspritzen von Kleber durch in den Teilen vorgesehene Kanäle (36) erfolgt.
Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsteile durch Formen unter Verwendung eines Formkerns (22) gebildet sind, in dem eine insbesondere aus mit Glasfasern oder Kohlenstoffasern verstärkte Gegenform (23) und äußere und innere multidirektionale Gewebe (24) in der Form vorgesehen sind, zwischen welchen unidirektionale Fäden angeordnet sind, wobei die Einheit anschließend in der Silikonform (23) angeordnet und vor dem Beaufschlagen mit einem Vakuum wieder um den Formkern (22) geschlossen und anschließend in einen Ofen oder Autoklav plaziert wird.
Mast nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem erneuten Schließen der Gegenform (23) um den Formkern (22) eine Folie (26), insbesondere aus geripptem Silikon, um den Formkern (22) angeordnet wird, um die Kanäle zu erhalten, durch welche das Spritzen des Klebers zum Befestigen des Teiles am Mastprofil erfolgt.
Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Rückseite des Profils des Masts (1) und an die Innenseite desselben ein Kunststoffrohr (3) geklebt ist, das der Aufnahme der Hisstaue (4) dient, wobei Rohre mit geringerem Durchmesser (5) für den Durchgang von elektrischen Drähten durch den Mast verwendet werden können.
Mast nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anordnen und Befestigen des die Hisstaue aufnehmenden Rohrs (3) durch Kleben erfolgt, indem auf dem Rohr Klebebänder (9) vorgesehen werden und das Rohr auf eine mit Krallen (11) versehene Stütze (10) plaziert wird, welche eine Halterung bildet, auf der das Rohr liegt, wobei diese Stütze in das Mastprofil geschoben wird und anschließend derart drehend angetrieben wird, daß sich das Rohr an der geeigneten Stelle im Mastprofil positioniert, indem es auf den Klebebändern aufliegt, wobei eine Last (12, 13) vorgesehen ist, um den für das Abbinden des Klebers erforderlichen Druck zu gewährleisten.
Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein äußeres Profil (8) aufweist, das dem Profil des Masts (1) nachgebildet ist, um den Schutz der Hisstaue (4) und der elektrischen Drähte (6) zu gewährleisten.
Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil für den Stützbalken oder das Spinnakeraufnahmeteil (16) aus unidirektionalen und multidirektionalen Fasern gebildet ist und daß es aus einem hufeisenförmigen Beschlag (31) gebildet ist, der das Außenprofil des Masts umschließend am Mast positioniert wird, wobei dieses an den Mast geklebte Teil einen Bügel (32) zum Verankern des Stützbalkens und zum Anbringen der Seilrollen aufnimmt, wobei der Bügel an dem Beschlag (31) mittels einer Achse (33) gehalten ist, wobei eine Metallhülse (34) zwischen der Achse und integrale Bestandteile des Beschlags (31) bildenden Stützlagern (35) angeordnet ist.
Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (17) zum Befestigen des Stützbalkens und der Wanten aus einem hufeisenförmigen Beschlag (38) besteht, dessen Wand das Außenprofil des Masts umschließt und zwei Rippen (39, 39') aufweist, welche Wantentragbügel (40, 40') aufnehmen, die an dem Beschlag (38) mittels Schwenkachsen gehalten sind.
Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (18), welches die Salinge stützt und die Wanten trägt, aus einem hufeisenförmigen Beschlag (41) besteht, der an dem Außenprofil des Masts dessen Form umschließend angeordnet ist, wobei der Beschlag Rippen (41, 41') aufweist, zwischen welchen ein Wantentragbügel (42) angeordnet ist, der sich an einem Verstärkungsrohr (43) abstützt, wobei die Salinge (44, 44') durch eine Hülse (45) über eine Gewindestange (46) abgestützt sind, auf welche eine Hülse (47) geschraubt ist, welche das jeweilige Ende der Salinge aufnimmt.
Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Salinge stützende und die Wanten tragende Teil (18) aus einem hufeisenförmigen Beschlag (48) besteht, der die Form des Masts umschließend am Außenprofil des Masts angeordnet ist, wobei der Beschlag aus einer welligen und gerippten Schale besteht, auf welche Gewindestangen (49) geschraubt sind, an deren Enden eine Kugel (50) vorgesehen ist, an der sich eine kugelige Lagerfläche am Ende jedes Salings (52) abstützt.
Mast nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Want (53) in einem halbkugeligen Kopf (54) endet, der sich an einer Kohlenstoffschulter (55) über eine Reibungsschale (56) abstützt, wobei die Schulter nach vorn und nach hinten verlängert ist, um die Stützen (57) der Salinge aufzunehmen, wobei diese Stützen Teil des Beschlags (48) sind.
Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen dichten Mastkopf (15) aufweist, der auf den oberen Teil des Profils des Masts (1) aufgesetzt ist, wobei der Mastkopf einen den oberen Bereich des Masts umgebenden Flansch (60) sowie einen vorspringenden Bereich (59) für den Durchtritt der Hisstaue aufweist.
Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fischungsteil (20) aus einem kreisförmigen Element (64) gebildet ist, das zum Aufnehmen des Profils des Masts (1) ausgebildet ist, wobei dieses Teil an einer am Schiffsdeck befestigten Hülse (65) abgestützt ist, wobei ein Flansch (67) auf das Mastprofil derart geklebt ist, daß es die Hülse (65) bedeckt, wobei eine Dichtung (68) die Dichtigkeit zwischen dem Flansch und der Hülse gewährleistet.
Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze des Mastfußes (21) aus einem Kohlenstoffteil (69) besteht, das derart ausgebildet ist, daß es den unteren Teil des Mastprofils verschließt, wobei ein Käfig (70) für die Aufnahme von Seilrollen vorgesehen ist.
Mast nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Schiff wirkenden Kräfte des Masts über eine Stütze (71) übertragen werden, die einen sphärischen Hohlraum aufweist, in welchem eine Kugel (72) sitzt, die am Ende einer Gewindewelle (73) angebracht ist, welche mit einer am Boden des Schiffs abgestützten Stütze (64) zusammengreift, wobei die vertikale Position der Kugel einstellbar ist.
Mast nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Schiff wirkenden Kräfte des Masts über ein zylindrisches Rohr (76) übertragen werden, auf welchem das Verschlußteil (69) aufgesetzt ist, wobei das Rohr den Mast sowie das Seilrollengehäuse stützt.