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Verfahren zur Herstellung eines Hohlskies
Die Verwendung von mit Glasfasern armierten Kunststoffschichten, insbesondere aus Kunstharz, zum
Verstärken von Holzskiern ist bekannt. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Skier ganz aus Harz-
Glas-Schichtmaterial herzustellen und denselben eine hohle Form zu geben, um sie leichter zu machen.
Zu diesem Zwecke hat man vorgeschlagen, zwei Teile aus Harz-Glas-Schichtmaterial miteinander zu iverkleben. Mit diesem Verfahren ist es jedoch schwierig, genügend feste Skier zu erhalten.
Es ist auch bereits ein Verfahren zum Herstellen eines Hohlskies vorgeschlagen worden, bei welchem das Ausgangsmaterial des Hohlskies in einer Pressform so angeordnet wird, dass es eine elastische Luft- kammer umgibt, die unter Druck gesetzt wird, worauf man das Material erhärten lässt. Die bisher nach diesem Verfahren hergestellten Hohlskier wiesen aber ebenfalls keine befriedigende Festigkeit und Fede- rung auf.
Dieser Nachteil wird gemäss der Erfindung dadurch behoben, dass als Ausgangsmaterial ein Gemisch von Kunststoff und Glasfasern in der Pressform so angeordnet wird, dass mindestens ein Teil der Glasfasern longitudinal verläuft, und dass man den longitudinalen Glasfasern mittels der Luftkammer vor dem Er- härten des Gemisches eine an sich bekannte Vorspannung gibt.
Es sei hiezu bemerkt, dass bisher zwar die Erkenntnis vorhanden war, man könne einen Ski durch
Vorspannung von in Kunststoff eingebettetem Fasermaterial verbessern, dass aber noch kein Verfahren be- kanntgeworden war, mit dem man den Fasern auf einfache Weise die gewünschte Vorspannung erteilen konnte. Ohne Vorspannung war aber auch die Verwendung eines Gemisches von Kunststoff und Glasfasern bei dem bekannten Pressverfahren mit elastischer Luftkammer nicht ratsam, denn es war zu befürchten, dass die Glasfasern nicht alle gleichmässig belastet würden, so dass zuerst die ganz ausgestreckten Fasern und dann sukzessive alle andern zu Bruch gehen würden. Die Möglichkeit, mittels der Luftkammer selbst die longitudinalen Glasfasern auf sehr einfache und wirksame Weise spannen zu können, war nicht erkannt worden.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass man den longitudinalen Glasfasern die Vorspannung dadurch erteilt, dass man eine Luftkammer benutzt, die etwas kurzer als die Form und sehr elastisch ist.
An Hand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung erläutert.
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wie die Glasfasern um die in der Form befindliche Luftkammer gelegt werden, ohne die genauen Dimensionen der in Fig. 2 gezeichneten Form zu berücksichtigen.
Zum Herstellen eines hohlen Skies benützt man eine Form aus zwei Teilen 1 und 2 ; jeder dieser Tei- le weist eine Halbschale 3 und 4 auf, deren innere Oberflächen zusammen die Form der äusseren Oberfläche 5 des Skies haben. Man legt in die obere Halbschale 3 eine gewisse Anzahl von Glüfaserschich- ten 6, z. B. in Form von Glasgeweben, die mit einem wärmehärtbaren Kunstharz getränkt sind. Das Trinken kann auch nach dem Einlegen der Schichten 6 erfolgen. Die Anzahl der Schichten hängt vom Gewicht pro Quadratmeter des verwendeten Glasgewebes ab. Beispielsweise kann man vier Lagen eines Gewebes von 0,4 kg/m2 verwenden, um eine befriedigende Festigkeit zu erhalten.
Man verwendet Gewebebänder
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6, die breiter sind als die Halbschalen 3 und 4, so dass die Randteile dieser Bänder vertikal nach unten hängen, wie in Fig. 3 links dargestellt ist. Nachdem man eine sehr elastische Luftkammer 7, die etwas kürzer ist als die Form, und die z. B ; aus Kautschuk oder elastischem Kunststoff besteht, unter den Bändern 6 angeordnet hat, schlägt man deren Randteile um die Luftkammer 7, so wie dies in Fig. 3 rechts gezeigt ist. Man bringt hierauf auf den Grund 8 der Halbschale 4 eine Schicht 9 von wärmehärtbarem Kunststoff auf, der dazu bestimmt ist, die Gleitsohle des Skies zu bilden, und legt die beiden Halbschalen 3 und 4 aufeinander.
Man befestigt die beiden Teile 1 und 2der Form aneinander mittels mit Schultern versehenen Schrauben 10 und Muttern 10a, wie in Fig. 2 gezeigt ist, wobei man zwischen den Fugenflächen 11 der Halbschalen 3 und 4 eine Fuge von ungefähr 0,5 mm lässt. Hierauf wird die Luftkammer 7 durch ein Ventil 12 allmählich unter Druck gesetzt, wobei sie sich nicht nur in Quer- sondern auch etwas in Längsrichtung ausdreht und dabei den längsgerichteten Glasfasern die gewünschte Vorspannung erteilt.
Ein Überschuss von Kunstharz wird zwischen den Fugenflächen 11 durch die vorhandene Fuge nach aussen gedrückt. Man heizt und lässt das Harz während einer gewissen Zeit erhärten, welche von der Temperatur und von der Art des verwendeten Harzes abhängt. Das Ausformen erfolgt sehr leicht, wenn man dafür gesorgt hat, die Form mit einem Ausformungsmittel zu bestreichen.
Man kann das Ventil 12 glatt mit der Skioberfläche abschneiden und das Loch schliessen. Man kann das Ventil 12 aber auch beibehalten, so dass beim Gebrauch des Skies die Luftkammer auf Überdruck gehalten werden kann. Wenn man das Ventil entfernt, wird im Inneren der Luftkammer der Atmosphärendruck herrschen ; in diesem Falle kann man dieLuftkammer zwecks Wiederbenützung aus dem Ski herausnehmen, indem man ein Durchgangsloch von 15 bis 20 mm Durchmesser beim Ventil vorsieht.
Die Metallbeschläge, die zum Befestigen der Bindung am eigentlichen Ski dienen, können teilweise zwischen die Glasgewebelagen eingebettet werden, wobei gegebenenfalls in den Halbschalen geeignete Ausnehmungen für vorstehende Teile dieser Beschläge vorgesehen werden können. Man kann z. B. im oberen Teil der Glasfaserlagen eine Platte vorsehen unter der Stelle, auf die der Schuh des Skifahrers zu stehen kommt. Man kann die Beschläge auch mittels Spezialschrauben am Ski befestigen, z. B. mittels der im Handel unter der Marke"Parker"bezeichneten Schrauben.
Man kann die Glasfasern in irgendwelcher Form verwenden. Wenn man lange, nicht verwobene Fasern verwendet, wird man vorzugsweise mindestens einen Teil dieser Fasern in einer Querebene anordnen, d. h. so wie in Fig. 3. Man kann auch einen Filz oder eine Matratze aus kurzen Glasfasern verwenden. Der Druck in der Luftkammer kann z. B. 2 bis 10 Atmosphären betragen.
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des Gewichtes vom Kunstharz herrührt. Man kann Phenol-, Polyester-, Silikon-, Melamin-, EpoxydHarze u. dgl. verwenden. Das unter der Marke"Araldite"bekannte Kunstharz gibt sehr befriedigende Resultate. Die Härtung erfolgt vorzugsweise durch Polymerisation bei gemässigter Temperatur, z. B. 80 - 1300 C.
Es ist bei Verwendung gewisser Harze möglich, die Polymerisation bei Raumtemperatur vorzunehmen, aber in diesem Falle sind die mechanischen Eigenschaften des Produktes meistens weniger befriedigend.
Der auf obiger Weise hergestellte Ski ist leicht und sehr fest. Der Elastizitätsmodul des Glas-HarzSchichtmaterials ist hoch. Es wird hervorgehoben, dass der hohle Teil des Skies derjenige ist, in dem sich bei einem vollen Ski die neutrale Faser befindet, die bei Biegungsbeanspruchung nicht arbeitet. Die Eigenfrequenz des erhaltenen Skies ist im allgemeinen höher als diejenige eines Holzskies von gleicher Länge.
Das wärmehärtende Kunstharz, das für die zur Bildung der Gleitsohle des Skies dienende Schicht 9 verwendet wird, kann z. B : Graphit enthalten, um den Gleitkoeffizienten zu verbessern.
Es ist klar, dass man auf die beschriebene Weise nicht nur Schnee- sondern auch Wasserski herstellen kann.
Selbstverständlich kann man gewünschtenfalls den nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Hohlski nachträglich noch mit Zellmaterial füllen. Hiezu kann man z. B. durch das Loch, das zum Wegnehmen des Ventils 12 und der Luftkammer 7 gedient hat, eine Flüssigkeit oder ein Pulver, das zur Bildung von Zellmaterial expandiert werden kann, in den Hohlski einbringen, z. B. das im Handel unter der Marke"Mousse Araldite"bekannte Produkt, dessen Expansion durch Zugabe eines Blähmittels bewirkt wird.