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Warum Fehlmann-Maschinen America's-Cup-Yachten schneller machen Swiss-Know-how für die Besten der Welt

| Redakteur: Matthias Böhm

Egal, ob Alinghi, das Oracle-Team oder der grösste Einmaster der Welt das Rennen macht, das Unternehmen Carbo-Link aus Fehraltorf gehört immer zu den Gewinnern. Mit ihren CFK-Spannsystemen werden die Masten der Hochleistungssegler verspannt. Aber auch die Formel 1, der Brücken- und Stadienbau sowie Baukräne werden durch Carbo-Link-Know-how «unterstützt». Dass Schweizer Fehlmann-Maschinen mit zum Erfolg der Carbo-Link AG beigetragen haben, ist eine Schweiz-Schweizer Erfolgsgeschichte.

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Auf den Fehlmann-Maschinen werden sogenannte Spider-Plates gefertigt. Auf Ihnen laufen bis zu acht Zugglieder mit 80-100t Arbeitslast usammen, im Hintergrund die 'Versa 825'.
Auf den Fehlmann-Maschinen werden sogenannte Spider-Plates gefertigt. Auf Ihnen laufen bis zu acht Zugglieder mit 80-100t Arbeitslast usammen, im Hintergrund die 'Versa 825'.
(Matthias Böhm)

Mit den 40-Meter-Mehrrumpf-Hochleistungsyachten segeln Weltrekordler auf Langstrecken mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 1600 km (!) pro Tag. Einmann-Segelschiffe sollten in maximal 80 Tagen den Erdball umrunden.

Für die Segler heisst das Astronauten-Food, Tag und Nacht während der knapp zwei Monate maximal 20 Minuten am Stück schlafen. Sie verstehen sich als moderne Abenteurer, die auf die Technologie des Fehraltorfer Unternehmens Carbo-Link setzen. Das Unternehmen hat CFK-Spannsysteme in der Art revolutioniert, dass es die CFK-Schlaufen am Ende der Spannsysteme derart perfekt ausgelegt hat, dass sie erheblich höhere Spannungen aufnehmen können, als das bei bisherigen CFK-Zugsystemen der Fall war. Kurz: eine Schweizer – oder besser Fehraltorfer/Dübendorfer – Erfindung.

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Fehlmann am Erfolg beteiligt

Entscheidend zum Erfolg der CFK-Spannsysteme beigetragen hat die Schnittstelle aus schwierig zu zerspanenden geschmiedeten Titanlegierungen und rostfreien Hochleistungsstählen. Mit ihnen werden die Zugkräfte schubspannungsfrei auf die CFK-Systeme eingeleitet. Zerspanungstechnisch sind dies hoch anspruchsvolle Aufgaben, für die die Fehraltorfer Spezialisten auf den Schweizer Werkzeugmaschinen-Hersteller Fehlmann AG gesetzt haben.

Dank Fehlmann-Wissen im Zerspanen von hochfesten Materialien und 5-Achs-Technologie ist es überhaupt möglich gewesen, die schwierigen Verbindungselemente prozesssicher in höchster Qualität zu fertigen.

Alinghi, Porsche, Marenco, Solar Impulse

Die technologischen Herausforderungen, denen sich die Spezialisten der Carbo-Link AG stellen, sind fast immer im Hochleistungsbereich.

Neben den CFK-Spannsystemen fertigt das Unternehmen Hochleistungsbauteile aus Carbon für die Formel 1 als auch CFK-Schutzsysteme für die Ariane-Rakete, die Rotorblätter des Schweizer Marenco-Helikopters, CFK-Elemente für Solar Impulse sowie für den Porsche LeMans, um nur einige Beispiele zu nennen.

CFK: Hochleistungs-Werkstoff

Doch zunächst ein kleiner Abstecher in die Werkstofftechnik. Carbon- oder CFK-Fasern gehören technologisch zu den belastungsstärksten Werkstoffen. Die Zugfestigkeiten liegen mit 2500 bis 7000 N/mm² um den Faktor 2 bis 4 höher als die von Hochleistungsstahl.

Stellt man jetzt noch die geringe Dichte von 1,8 g/cm³ von CFK den 7,8 g/cm³ von Stahl gegenüber, ergibt sich eine 7-fache «Leistungsdichte» von Carbon-Systemen gegenüber Stahl. Wenn hohe Festigkeiten, bei geringer Baugrösse und Gewicht im Fokus stehen, dann ist Carbon die erste Wahl. Preislich ist CFK zwar teurer als Stahl: Aber in spezifischen Fällen rechnet sich das sehr schnell.

Andreas Winistörfer (Inhaber Carbo-Link AG): «Wir haben für alle Teams des America’s-Cups die Ausrüstungen geliefert, das sind Zugsysteme mit sehr komplexen Verbindungstechnologien. Auch die sogenannte Spider-Plate: Hier werden acht Zugglieder mit 50–100 t Arbeitslast verbunden. Die grossen Turnbuckles (Spannvorrichtungen der CFK-Seile auf Segelschiffen), mit denen wir die CFK-Wanten verspannen, verfügen über 200 Tonnen Arbeitslast, die Bruchlast liegt bei 700 Tonnen. Ein Bauteil-Versagen würde in der Katastrophe enden.»

CFK-Masthalterungen sparen über 300 t Gewicht.

Auch beim grössten Einmaster der Welt ersetzte Carbo-Link die Stahl-Wanten und -Stagen (Masthalterungen) durch CFK-Zugsysteme. Oberhalb des Decks konnten 18 Tonnen Gewicht verteilt auf 89 m Masthöhe eingespart werden.

Dadurch könnte der Kiel um bis zu 300 Tonnen sowie der Tiefgang deutlich reduziert werden. Somit fährt das Schiff aufrechter und kann sich trotz der Grösse in seichteren Gewässern in schönen Buchten aufhalten. Zusätzlich bringt das Geschwindigkeitszuwachs und bessere Beschleunigung und Wendigkeit. Kein Wunder, dass praktisch alle America’s-Cup-Teams ebenfalls auf das Know-how der Fehraltorfer Carbo-Link AG setzen.

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