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Mehrschichtenschi
Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrschichtenschi in Sandwichbauweise mit mindestens einem oberen und unteren tragbaren Deckblatt und einem Kern, welcher mindestens teilweise aus einem Wabenzell-Kernstoff mit stehend angeordneten Zellfolien besteht.
Es wurde vorgeschlagen, für den Kern eines Mehrschichtenschis in Sandwichbauweise einen Wabenzell-Kemstoff mit stehend angeordneten Sechskantwaben (honeycombs) zu verwenden. Bei diesem Vorschlag ist man offenbar vom Flugzeugbau ausgegangen. Im Flugzeugbau haben sich von den verschiedenen zellförmigen Kernwerkstoffen die Wabenzellkerne mit stehenden Sechskantwaben am besten bewährt und werden in einem beträchtlichen Ausmass bei serienmässig hergestellten Flugzeugen verwendet.
Der Vorteil der Verwendung von Wabenzell-Kernstoffen bei Schiern in Sandwichbauweise liegt vor allem im geringen Raumgewicht derartiger Werkstoffe. Trotzdem ist aber bei Wabenzell-Kernstoffen mit stehend angeordneten Waben, d. h. mit Waben, deren Wabenachse senkrecht zu den Deckblättern angeordnet ist, eine ausreichende Druckfestigkeit des Kernes senkrecht zu den Deckblättern gegeben.
Im Gegensatz zur Verwendung der im Flugzeugbau bewährten Wabenzell-Kernstoffe mit Sechskantwaben besteht die Erfindung darin, dass die Zellstruktur des Wabenzell-Kernstoffes mindestens eine Schar von parallel zueinander verlaufenden Zellfolien aufweist, welche aus einem vielwelligen Werkstoff bestehen, senkrecht 3ur Schilängserstreckung orientiert sind und über die ganze Breite des Kernes durchgehend verlaufen.
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mung genannt) auf, sie sind vielmehr nach Zylinderflächen biegsam und werden im folgenden kurz als "flexible"Wabenzell-Kernstoffe bezeichnet. Ein Kern aus einem Wabenzell-Kernstoff mit stehenden Sechskantwaben zeigt bei der Biegung eine Sattelrücken-Krümmung, ist also nicht"flexibel"im Sinne der vorstehenden Ausführungen.
Die Bedeutung der erfindungsgemässen Verwendung eines flexiblen zellförmigen Kernstoffes, bei dem also bei der Biegung um eine Achse keine Sattelrücken-Krümmung auftritt, liegt in der für Schier spezifischen Art der Belastung, welche eine Dauerbiegebeanspruchung bei mitunter sehr starken Durchbiegungen in der Längsrichtung des Schis ist. Würde man für den Schi einen Kernstoff mit einer Tendenz zur Sattelrücken-Krümmung verwenden, so käme es trotz der mit dem Kern verklebten Deckblätter, die der Bildung einer Sattelrücken-Krümmung entgegen wirken, eben infolge der dauernden und relativ starken Durchbiegungen des Schis zu einer Überlastung der Klebeverbindung zwischen Kern und Deckblättern.
Diese Überlastung tritt vor allem an den Seitenrandpartien der Verbindung des oberenDeckblattes mit dem Kern und an den der Verbindung zwischen dem unteren Deckblatt und dem Kern von den seitlichen Schirändern entfernten mittleren Bereichen auf.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen flexiblen zellförmigen Kemstoffe liegt in der einfachen Formgebung derselben im Hinblick auf gekrümmte Bauteile, wie sie ja beim Schi infolge der Schaufelbiegung und der Mittelspannung vorhanden sind. Man verklebt einfach Kern und Deckblätter und bringt das Schichtenpaket in ein Umformwerkzeug, in welchem unter Pressdruck gleichzeitig das Aushärten des Klebers und das Umformen des Kernes samt den Deckblättern entsprechend der Krümmungen des Schis vor sich geht. Bei einem Wabenzellkem mit stehenden Sechskantwaben ist dies nicht ohne weiteres möglich, vielmehr ist eine maschinelle Vorbehandlung des Kernes z. B. ein Zuschneiden desselben entsprechend der gewünschten Krümmung notwendig.
Die erfindungsgemässe Ausbildung und Orientierung der Zellstruktur bedingt eine geringe Steifigkeit des Kernes in der Längsrichtung des Schis. Dem Schi kann man aber trotzdem eine den Anforderungen ent-
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sprechende Steifigkeit geben, indem man die Deckblätter stärker dimensioniert und bzw. oder dem Kern eine grössere Bauhöhe gibt als dies bei einem Wabenzellkem mit Sechskantwaben notwendig wäre. Infolge der ausserordentlich grossen Steifigkeit von Wabenzellkernen mit Sechskantwaben würde der Schi extrem flach ausfallen, was aber im Hinblick auf die heutige Schilauftechnik nur ein Mangel wäre, da die dem Schiläufer bekannte und dienliche"Seitenlauffläche"praktisch wegfallen würde.
Bei den erfindungsgemässen zellförmigen Werkstoffen tritt dieser Mangel nicht in Erscheinung, die Vorteile von zellförmigen Werkstoffen an sich bleiben jedoch gewahrt (z. B. geringes Raumgewicht).
Die Zellfolien können aus verschiedenem Werkstoff gefertigt sein. Man kann Leichtmetall-Zellfolien, z. B. Aluminium-Zellfolien, Kunststoff-Zellfolien, z. B. Glasfaser-Kunstharz-Zellfolien, Baumwoll-Kunstharz-Zellfolien, aber auch beispielsweise Zellfolien aus rostfreiem Stahl oder Holz verwenden.
Als Werkstoffe für die tragenden Deckblätter sind vor allem Leichtmetalle, z. B. Aluminiumlegierungen, geeignet. Man kann aber die Deckblätter auch aus Holz, Kunststoffen (z. B. Glasfaserkunststoffen), Faserplatten oder Stahl herstellen.
Im allgemeinen wird man für die Deckblätter und den Wabenzell-Kernstoff den gleichen Werkstoff wählen, denn die Kombination aus Werkstoffen mit gleichem E-Modul gibt besonders Vorteile in bezug auf die Stützwirkung.
Der erfindungsgemässe Aufbau des Kernes aus zellförmigen Kemstoffen kann den ganzen Kern betreffen oder aber man verwendet eine Kombination von Wabenzell-Kernstoffen und Vollkörperkernstoffen.
Beispielsweise ist es zweckmässig, den Kern, der im übrigen aus zellförmigen Kernstoffen besteht, seitlich durch Randleisten aus Holz, Kunststoff oder Metall begrenzen. Diese Randleisten können auch zum Befestigen der Stahlkanten dienen, indem sie den Kantenschrauben besseren Halt bieten als das untere Deckblatt allein,
Die Kernpartie unterhalb der Standfläche für den Schiläufer kann man ebenfalls zweckmässigerweise aus einem Vollkörperkemstoff mit höherer Druck-Festigkeit, z. B. aus Holz oder Kunststoff herstellen.
Man kann ferner nicht nur Wabenzell-Kemstoffe mit Vollkörperkernstoffen kombinieren, sondern auch zellförmige Kernstoffe verschiedener Art, so z. B. Wabenzell-Kernstoffe verschiedenen Raumgewich-
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DeckblätterWärme und Druck. Man kann beispielsweise flüssige Klebstoffe oder auch Klebstoffilme verwenden. Zum Verbessern der Klebstoffverbindung (Schälfesngkeit) zwischen den Deckblättern und dem Kernstotf ist gegebenenfalls die Anordnung einer Zwischenschichte (z. B. einer Gewebezwischenlageoder oder-speziell bei metallischem Deckblatt oder Kernstoff - eine dünne Holzzwischenlage) zweckmässig. Um dem eventuellen Lösungsmittel des Klebstoffes besser Gelegenheit zum Entweichen zu geben, ist es zweckmässig, Lochungen in den Zellwänden oder auch in den Deckblättern vorzusehen.
Die Erfindung ist in der Zeichnung durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein. In der Zeichnung ist schaubildlich und teilweise im Schnitt ein Abschnitt eines Schis, dessen Kern aus einem Wabenzell-Kernstoff mit stehenden Zellfolien gebildet ist, dargestellt.
Der durch den in der Zeichnung dargestellten Abschnitt charakterisierte Schi ist ein Mehrschichtenschi nach Sandwichbauart.
Zwischen zwei tragenden Deckblättern 1 und 2 aus einer Aluminiumlegierung ist ein Kern angeordnet, welcher im wesentlichen aus einem Wabenzell-Kernstoff mit stehend angeordneten vielwelligen Zellfolien besteht. Das Zellfolienmaterial ist eine Aluminiumlegierung. Die seitliche Begrenzung des Kernes wird durch Randleisten 4 aus Holz gebildet.
Die Zellstruktur des zellförmigen Kernstoffes weist eine Orientierung senkrecht zur Längserstreckung des Schis und eine Schar von parallelen, über die ganze Breite des Kernes durchgehenden, vielwelligen Zellfolien 3 auf. Ein Kern dieser Art ist von geringer Steifigkeit und weist bei der Durchbiegung des Schis keinerlei Tendenz zur Bildung einer Sattelrücken-Krümmung und der damit verbundenen Überlastung der Verklebung zwischen Kern und Deckblättern auf.
Im übrigen besteht der Schi noch aus Laufbelag 5, Stahlkanten 6 und Schutz belag 7 für das obere Deckblatt l. Zum Bilden der Laufrille 8 ist in das untere Deckblatt 2 eine Rinne eingepresst. Man könnte aber auch eine Laufrille durch Ausfräsen eines Längsschlitzes im unteren Deckblatt herstellen.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel lässt sich in verschiedenster Weise variieren, insbesondere was die Werkstoffe für Deckblatt sowie für Zellfolien, Randleisten und Standplatten des Kernes betrifft. Ferner sollen die Ausführungsbeispiele die Erfindung keineswegs auf eine bestimmte Zellgrösse, Zellform oder Zellfoliendicke festlegen.