DE60120116T2

DE60120116T2 - Kombinationen aus schaum und aufblasbarem kragen für wasserfahrzeuge

Info

Publication number: DE60120116T2
Application number: DE60120116T
Authority: DE
Inventors: H. Douglas Delta HEMPHILL; Gary Delta DALE
Original assignee: Zodiac Hurricane Technologies Inc
Current assignee: Zodiac Hurricane Technologies Inc
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2021-03-03
Also published as: WO2001064508A3; WO2001064508A2; NO20024033D0; NZ520870A; ES2265419T3; CA2400502C; PT1259422E; NO20024033L; DE60120116D1; US6371040B1; DK1259422T3; AU2001239463B2; EP1259422B1; EP1259422A2; AU3946301A; NO334879B1; ATE327939T1; CA2400502A1; NZ527467A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Einfassungen und zugehörige Bauteile, die nützlich im Zusammenhang mit Wasserfahrzeugen sind, und spezieller Einfassungen, die dazu ausgebildet sind, sowohl Schaum als auch aufblasbare Abteile aufzuweisen, unter anderem zur Verbesserung der Standfestigkeit.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Das US-Patent Nr. 5 878 685 von Hemphill et al. zeigt und erläutert verschiedene Schaumeinfassungen, die dazu ausgebildet sind, an den äußeren Oberflächen von Bootskörpern befestigt zu werden. Diese Einfassungen weisen typischerweise Laminate aus geschlossenporigen Schäumen auf, beispielsweise (jedoch nicht notwendigerweise hierauf beschränkt) aus kreuzvernetzten Polyethylen-Ethylenvinylacetat-Copolymeren. Weiterhin werden in dem Patent von Hemphill Verstärkungsbeschichtungen (beispielsweise Polyurethan) beschrieben, die an den Schaumlaminaten befestigt werden können, zur Erzielung einer verbesserten Abriebbeständigkeit oder Festigkeit.
Auch das US-Patent Nr. 5 870 965 von Hansen beschreibt Boote, die Schaumteile aufweisen, die an starren Bootskörpern angebracht sind. In dem Patent von Hansen werden die Schaumteile als "Stabilisatoren" bezeichnet, da sie angeblich "als eine Laufoberfläche arbeiten, wenn eine enge Kurve bei hoher Geschwindigkeit gefahren wird", bei einem zugehörigen Boot.
Vergleiche Hansen, Spalte 1, 11. 38-39. Auf entsprechende Weise wird von den im Patent von Hansen beschriebenen Schaumteilen vermutet, dass sie das Aufrichtmoment eines Bootskörpers erhöhen, durch "Berührung und Verdrängung einer zunehmenden Menge an Wasser, wenn das Boot Schlagseite aufweist". Vergleiche dort bei 11. 59-61. Gemäß dem Patent von Hansen können die dort beschriebenen Stabilisierungsteile:
aus jedem geeigneten, schwimmfähigen Schaum hergestellt sein, der den schwierigen Umgebungsbedingungen standhalten kann, die bei einem Hochgeschwindigkeits-Wasserfahrzeug auftreten, einschließlich Anlegen und Anstoßen an Festmachern. Es ist ebenfalls vorteilhaft, dass die Stabilisierungsteile aus einem Schaum hergestellt werden können, der kein Wasser aufnimmt, und ein gewisses Gedächtnis hat. Bei der bevorzugten Ausführungsform ... wird ein geschlossenporiger Polypropylen- oder Polyethylenschaum ... zur Ausbildung der Stabilisierungsteile verwendet ...
... Um die Toleranz gegenüber Beschädigungen zu erhöhen, kann es ebenfalls vorteilhaft sein, dass Äußere der Stabilisierungsteile mit einem Schutzmaterial zu beschichten oder abzudecken, beispielsweise einem Material aus Gummi, aus flüssigem Vinyl oder einem anderen Kunststoff.
Siehe dort in Spalte 6, 11. 1-17. Derartige Stabilisierungsteile werden ausdrücklich aufblasbaren Schläuchen gegenübergestellt, wobei letztere so charakterisiert werden, dass bei ihnen ein unerwünschter Druckverlust auftritt, und die Verfügbarkeit einer Pumpe erforderlich ist. Vergleiche dort bei 11. 18-25. Weiterhin wird zwar Kevlar als ein Material aufge führt, aus welchem der Bootskörper hergestellt werden kann, vergleiche dort in Spalte 3, 11. 28-29, jedoch werden nur Materialien aus Gummi, flüssigem Vinyl, und "anderem Kunststoff" als die Substanzen aufgeführt, aus welchen eine Schutzschicht oder Schutzabdeckung für die Teile hergestellt werden kann.
Die GB-A-2 196 717 beschreibt einen Fender, der durch eine geschlossene Hülle gebildet wird, die mit einem Gas, normalerweise Luft, im Wesentlichen auf Atmosphärendruck gefüllt ist, wobei die Hülle aus einem Laminatmaterial besteht, das eine relativ dünne, äußere Schicht aufweist, die aus einem harten, elastischen, Stoß dämpfenden Material, wie einem Elastomermaterial (Polyurethanelastomer) besteht, und aus einer relativ dicken, inneren Schicht, die aus einem zusammendrückbaren, Stoßwellen dämpfenden Material besteht, beispielsweise einem geschlossenporigen Schaummaterial. Ein derartiger Fender führt zu einem erhöhten Auftrieb bei einem Wasserfahrzeug, das mit ihm ausgerüstet ist. Die NL-A-8 102 833 beschreibt einen Fender, der mit Gas oder Luft gefüllt ist, und dadurch unsinkbar ausgebildet ist, das kleine aufgeblasene Schwimmkörper (aufblasbare Kunststoff- oder Gummibeutel oder kugelförmige Blasen) vorgesehen sind, die lose in einen Fenderaußenmantel eingeführt sind, bis sie vorher mittels Luft oder Gas auf einen Druck gesetzt wurden, der geringfügig den Arbeitsdruck des Fenders überschreitet, wobei ausreichend Raum in dem Fender verbleibt, so dass sich die Schwebekörper frei bewegen können.
ZUSAMMENFASSUNG DER Erfindung
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung alternativer Einfassungsanordnungen zum Einsatz bei Wasserfahrzeugen einschließlich Booten mit starren Bootskörpern. Anders als die Schaumteile des Patents von Hansen sind die Einfassungen gemäß der Erfindung keine echten "Stabilisatoren" (obwohl man es so ansehen kann, dass sie in bestimmten Situationen für erhöhte Stabilität sorgen). Statt dessen arbeiten sie im Wesentlichen als Fender, wie die Einfassungen des Patents von Hemphill oder die Fender gemäß GB-A-2 196 717 und NL-A-8 102 833.
Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung innovativer Einfassungs- oder ähnlicher Bauteile von typischerweise Wasserfahrzeugen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung von Einfassungen, in denen und/oder auf denen ein Verstärkungsmaterial und eine abriebfeste Beschichtung vorgesehen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden eine Konstruktion zur Erhöhung des Auftriebs eines Wasserfahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Wasserfahrzeug vorgeschlagen, das eine auftriebserhöhende Anordnung aufweist, gemäß Patentanspruch 13. Vorteilhafte Ausführungsformen bilden den Gegenstand der abhängigen Patentansprüche 2 bis 12 sowie 14 und 15.
Anders als die Stabilisatoren des Patents von Hansen, und anders als die Fender des Patents von Hemphill und der voranstehend geschilderten GB- und NL-Patentdokumente, weisen die hier beschriebenen Schaumeinfassungen sowohl Schaummaterialien als auch ein oder mehrere aufblasbare Abteile auf. Sie stellen daher in gewissem Sinn Verbundwerkstoffe dar, die für mehrere Vorteile im Vergleich zu vorhandenen Einfassungen sorgen, da sie sowohl aufblasbares Material als auch Schaum einsetzen. Weitere Vorteile können unter Verwendung, verträglich mit der vorliegenden Erfindung, von Verstärkungsmaterial (beispielsweise, jedoch nicht hierauf beschränkt, Kevlar) und einer abriebfesten Beschichtung erhalten werden, welche den Schaum und die aufblasbaren Abteile umgibt.
Bei einigen Ausführungsformen der innovativen Einfassungen ist eine längliche, aufblasbare Blase in einem hohlen Schaumrohr angeordnet und wird im Wesentlichen durch dieses begrenzt. Abschnitte des Schaumrohrs wiederum werden durch ein hülsenartiges Verstärkungsmaterial abgedeckt, und das Material kann mit einer abriebfesten Schicht beschichtet oder abgedeckt sein. Wenn die Blase aufgeblasen wird, neigt sie daher dazu, das Schaumrohr gegen die Hülse aus Verstärkungsmaterial zu zwingen, was eine enge, relativ gleichmäßige Passung erleichtert. Weiterhin setzt dieses Aufblasen die Hülse unter Spannung, wodurch die Energieaufnahme der Einfassung verbessert wird, und die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass Unregelmäßigkeiten in der äußeren Oberfläche der Hülse diese beschädigen könnten.
Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten auf diesem Gebiet unter Bezugnahme auf den übrigen Text und die Zeichnungen der vorliegenden Anmeldung deutlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Figur ist eine Querschnittsansicht einer Einfassungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, die angebracht an einem Boot dargestellt ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der Figur ist eine Einfassungsanordnung 10 dargestellt. Die Anordnung 10 ist typischerweise so ausgelegt, dass sie rohrförmig ist, wobei die Figur ihren im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt zeigt. Allerdings muss die Anordnung 10 nicht rohrförmig sein, sondern kann jede Form aufweisen, die mit einem der Ziele der vorliegenden Erfindung verträglich ist. Als nur ein Beispiel für eine anders geformte Anordnung kann die Anordnung 10 stattdessen einen elliptischen Querschnitt aufweisen.
Die Einfassungsanordnung 10 ist weiterhin zur Anbringung am Bootskörper H eines Wasserfahrzeugs wie eines Boots B ausgebildet. In einigen Fällen ist die Anordnung 10 vorzugsweise am Bootskörper H ausreichend oberhalb der statischen Wasserlinie angebracht, so dass sie als Fender für das Boot B dient, und oberhalb der Wasseroberfläche im normalen Bootsbetrieb bleibt. Bei anderen Fällen kann die Anordnung 10 so angebracht sein, dass sie die Wasseroberfläche im Normalbetrieb berührt. Wenn sie aus schwimmfähigen Materialien (wie dies typisch ist) besteht, kann die Anordnung selbstverständlich dem Bootskörper H Auftrieb verleihen.
Die Anordnung 10 kann an dem Bootskörper H auf jede geeignete Art und Weise angebracht sein, durch Bolzen, oder eine andere Anbringung, Befestigung oder Montage. Wie in der Figur dargestellt, können Ausführungsformen der Anordnung 10 eine Blase 14, Schaummaterial 18 und eine Hülse 22 aufweisen. Zusätzlich kann wahlweise bei der Baugruppe 10 ein Verstärkungsmaterial vorhanden sein, das teilweise aus Aramid oder anderen Fasern besteht, beispielsweise, jedoch nicht hierauf beschränkt, aus Materialien, die unter der Marke Kevlar hergestellt werden.
Falls vorhanden, ist das Verstärkungsmaterial typischerweise zwischen der Hülse 22 und dem Schaummaterial 18 angeordnet, um sowohl das Schaummaterial 18 als auch die Blase 14 zu schützen.
Normalerweise (jedoch nicht notwendigerweise) im Zentrum in Radialrichtung in der Anordnung 10 angeordnet, ist die längliche Blase 14 so ausgebildet, dass sie mit Luft oder einem anderen geeigneten Fluid aufgeblasen werden kann. Daher kann die Blase 10 mit einem Schlauch 26 oder einer anderen Hilfseinrichtung (beispielsweise einem Ventilmechanismus) verbunden sein, um zu ermöglichen, dass sie nach Ausbildung der Anordnung 10 aufgeblasen (und, falls gewünscht, Druck abgelassen) werden kann. Die Blase 14 kann auch aus jedem Material bestehen, das so ausgebildet ist, dass es das jeweils verwendete Aufblasfluid zurückhält, einschließlich Hypalon und anderer luftundurchlässiger Materialien, die herkömmlich für übliche aufblasbare Einfassungen im Bootsbereich eingesetzt werden.
Ein Schaummaterial 18 umgibt im Wesentlichen die gesamte Blase 14 bei einigen Ausführungsformen der Anordnung 10. Das Material ist typischerweise rohrförmig mit einem hohlen Kern (wie in der Figur dargestellt) und das Material 18 kann aus EVA, PVC oder irgendeinem anderen geeigneten Schaum bestehen, obwohl Polyethylen momentan vorgesehen wird. Ein derartiger Schaum ist vorzugsweise geschlossenporig, um die Wahrscheinlichkeit zu minimieren, dass er Wasser aufnimmt, falls die Oberfläche der Hülse 22 durchlöchert wird oder bricht.
Das Schaummaterial 18 kann zusätzlich einen oder mehrere Kanäle aufweisen, um es dem Schlauch 26 oder einer anderen Einrichtung zum Aufblasen zu ermöglichen, dass sie außerhalb der Anordnung zugänglich ist. Entsprechend muss das Schaummaterial 18 nicht immer im Wesentlichen die gesamte Blase 14 umgeben, obwohl eine derartige Vorgehensweise normalerweise vorteilhaft ist, insbesondere in Bezug auf das Durchlöchern der Blase 14 durch einen Fremdkörper außerhalb des Boots B. Alternativ kann das Schaummaterial 18 dieses Ziel dadurch erreichen, dass zumindest jene Abschnitte der Blase 14, typischerweise jene am weitesten entfernt von dem Bootskörper H, umschlossen werden, die am wahrscheinlichsten einem Fremdkörper ausgesetzt sind.
Weiterhin ist in der Figur eine Abdeckung oder Hülse 22 dargestellt, die dazu ausgebildet ist, einen Teil des Schaummaterials 18 oder dieses im Wesentlichen vollständig zu umgeben. Eine Ausführungsform der Hülse 22 weist ein Textilerzeugnis auf, das mit Polyurethan beschichtet ist; daher muss, anders als einige vorhandene Schaumeinfassungsanordnungen, das Schaummaterial selbst nicht beschichtet sein. Daher kann ein potentielles Abschälen des Schaum und der Beschichtung verhindert werden. Darüber hinaus unterstützt eine derartige Beschichtung der Hülse 22 die Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen, insbesondere gegen Abrieb, wenn das Boot im Hafen liegt oder in Gebrauch ist. Andere Ausführungsformen der Hülse 22 können unbeschichtet sein, oder mit anderen Beschichtungen als Polyurethan beschichtet sein, wobei derartige Beschichtungen Hypalon und PVC umfassen, jedoch nicht hierauf beschränkt sind.
Für erhöhte Festigkeit und Widerstand gegen Beschädigungen bei der Anordnung 10 kann eine Schicht aus relativ flexiblem, faserigem Material vorgesehen sein, typischerweise zwischen der Hülse 22 und dem Schaummaterial 18. Ein derartiges fle xibles Material kann eine Schicht aus Kevlar sein. Zusätzlich dazu, dass sie für erhöhte Festigkeit sorgt, kann die Schicht auch Projektile daran hindern, dass sie ausreichend weit in die Anordnung 10 eindringen, um einen Druckverlust bei der Blase 14 hervorzurufen.
Da das Schaummaterial 18 einen gewissen Teil der Blase 14 oder diese im Wesentlichen insgesamt umgibt, zwingt das Aufblasen der Blase 14 ihre Außenwand 30 gegen den inneren Kern 34 des Materials 18. Da das Schaummaterial 18 nur teilweise verformbar ist, zwingt entsprechend das Aufblasen der Blase 14 die äußere Oberfläche 38 des Materials 18 gegen die Hülse 22 (oder gegen jedes Verstärkungsmaterial, das dazwischen angeordnet ist), so dass die Anordnung 10 in der Auswirkung unter Spannung gesetzt wird. Diese Spannung selbst ist vorteilhaft, da sie nicht nur ermöglicht, dass die Außenoberfläche 42 der Hülse 22 ein gleichmäßigeres Erscheinungsbild aufweist, sondern auch die Möglichkeit verringert, dass irgendwelche Lose in der Hülse 22 eingeklemmt oder festgehalten (und hierdurch beschädigt) wird. Im Gegensatz hierzu kann nur ein Druckablassen bei der Blase 14 die Anordnung 10 entspannen, was das Entfernen des Materials 18 und/oder der Blase 14 aus innerhalb der Hülse 22 zum Austausch oder eine Reparatur erleichtert.
Fachleute auf diesem Gebiet werden erkennen, dass mehrere Anordnungen 10 bei einem einzigen Boot B eingesetzt werden können, und dass mehrere Blasen 14 (oder andere, aufblasbare Abteile) in einer einzigen Anordnung 10 vorhanden sein können. Entsprechend kann mehr als ein Schaummaterial 18 als Teil der Anordnung 10 eingesetzt werden, und kann die Hülse 22 unterteilt oder anders ausgebildet sein, als dies in der Figur gezeigt ist (und kann tatsächlich eine einfache Abdeckung oder Beschichtung anstatt einer Hülse sein). Weiterhin muss beispielsweise das Schaummaterial 18 keinen ringförmigen Querschnitt aufweisen, und muss weder die Blase 14 noch der Kern 34 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
Zwar dienen die voranstehenden Ausführungen zum Zwecke der Darstellung, Erläuterung und Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, jedoch werden Fachleuten auf diesem Gebiet zahlreiche Abänderungen und Anpassungen an diese Ausführungsformen auffallen, und können diese vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Im Allgemeinen kann tatsächlich jede geeignete Anordnung, welche die Eigenschaften von Schaum und aufblasbaren Abteilen vereinigt, in bestimmten Fällen in ausreichendem Maße zumindest einige Aspekte der vorliegenden Erfindung erzielen.

Claims

Anordnung zur Erhöhung des Auftriebs eines Wasserfahrzeuges (B), wobei die Anordnung (10) zumindest eine aufblasbare Blase (14) aufweist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie weiterhin zumindest ein Schaummaterial (18) aufweist, das zumindest teilweise die aufblasbare Blase (14) umgibt, sowie eine Hülle (22), die zumindest teilweise das Schaummaterial (18) umgibt, wobei die Anordnung (10) so ausgebildet ist, dass das Aufblasen der aufblasbaren Blase (14) das Schaummaterial (18) gegen die Hülle (22) zwingt.
Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher das Schaummaterial (18) geschlossenporig ist, und im Wesentlichen die aufblasbare Blase (14) begrenzt.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Hülle eine Hülse (22) aufeist.
Anordnung nach Anspruch 3, welche weiterhin ein Verstärkungsmaterial zwischen dem Schaummaterial (18) und der Hülse (22) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 4, bei welcher das Verstärkungsmaterial faserig ist.
Anordnung nach Anspruch 4, bei welcher das Verstärkungsmaterial Aramidfasern aufweist.
Anordnung nach Anspruch 3, die so ausgebildet ist, dass das Aufblasen der aufblasbaren Blase (14) das Schaummaterial (18) gegen die Hülse (22) zwingt.
Anordnung nach Anspruch 3, bei welcher die Hülse (22) ein Textilerzeugnis, beschichtet mit Polyurethan aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher die aufblasbare Blase (14) rohrförmig ist.
Anordnung nach Anspruch 9, bei welcher das Schaummaterial (18) rohrförmig und geschlossenporig ist, und im Wesentlichen die aufblasbare Blase (14) begrenzt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher die Hülle (22) eine Außenseite (42) aufweist, und die Anordnung weiterhin eine abriebfeste Schicht um die Außenseite (42) der Hülle (22) herum aufweist.
Anordnung nach Anspruch 6, bei welcher die Hülse eine Textilerzeugnishülse (22) ist, die eine Außenseite (42) aufweist, und zumindest teilweise das Schaummaterial (18) umgibt, und die Anordnung weiterhin eine abriebfeste Schicht um die Außenseite der Hülse (22) herum aufweist.
Wasserfahrzeug, welches aufweist: a. einen Bootskörper (H), der eine äußere Oberfläche festlegt; und b. eine auftriebserhöhende Anordnung (10), die an der äußeren Oberfläche des Bootskörpers (A) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die auftriebserhöhende Anordnung (10) eine Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ist, die aufblasbare Blase (14) einen ersten Abschnitt in der Nähe der äußeren Oberfläche und einen zweiten Abschnitt aufweist, der sich weg von der äußeren Oberfläche erstreckt; und das Schaummaterial (18) zumindest teilweise den zweiten Abschnitt umgibt.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 13, bei welchem die auftriebserhöhende Anordnung (10) mehrere aufblasbare Blasen (14) aufweist.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 14, bei welchem das Schaummaterial (18) zumindest teilweise jede der mehreren aufblasbaren Blasen (14) umgibt.