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Schi
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schi aus mehreren gesondert gefertigten Bauteilen mit tragendem Ober-und Untergurt aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder Metall.
Für derartige Schier sind verschiedene Bauweisen bekanntgeworden, wobei sämtliche brauchbaren Konstruktionen sogenannte Leichtbauweisen sind, entweder mit leichten Füllstoffen oder Hohlräumen im Schikörper. Vor allem werden zwei Typen von Leichtbauweisen angewendet, welche entsprechend der in der Leichtbautechnik üblichen Terminologie als "Sandwichbauweise" einerseits und "Integralbauweise" anderseits bezeichnet werden können. Das Kennzeichen einer Sandwichbauweise sind tragende "Häute", welche auf Zug und Druck beansprucht werden und im wesentlichen auf Schub beanspruchte "Kerne" von geringer Dichte. Die "Häute" selbst weisen nur geringe Eigensteifigkeit auf.
Das Grundprinzip der Integralbauweise ist es, möglichst aus einem Stück zu fertigen. Im Schibau kann man von Integralbauweise dann sprechen, wenn zumindest der Hauptkörper des Schis aus einem Stück gefertigt ist (z. B. franz. Patentschriften Nr. 1. 163. 480 und Nr. 1. 356. 604).
Da man auch im Schibau bestrebt ist, möglichst rationell zu fertigen, schien zunächst die Integralbauweise die geeignete Bauweise zu sein. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Bauweise, sosehr sie in andern Gebieten der Technik mit Erfolg eingesetzt werden konnte, im Schibau nicht die Erwartungen erfüllen konnte. Jede Schifabrik muss verschiedene Modelle (Abfahrt, Slalom, Riesenslalom, Touren usw. ) und bei jedem Modell eine erhebliche Anzahl von verschiedenen Längen produzieren. Dies würde bei der "Integralbauweise" eine Auflage von derart vielen verschiedenen Formen (Pressformen) erfordern, dass die an sich rationelle Integralbauweise infolge zu hoher Investitionskosten letztlich unrationell wird.
Die moderne Fertigungstechnik im Schibau geht daher, wie bekannt, von einzelnen gesondert vorgefertigten Bauteilen aus, die aber dann nicht mehr wie bisher in vielen Arbeitsgängen, sondern praktisch in einem Arbeitsgang miteinander vereinigt werden. In konstruktiver Hinsicht bedienen sich die Schifabriken, welche diese rationelle Fertigungstechnik anwenden, der bekannten Sandwichbauweise. Der Vorteil der Sandwichbauweise liegt vor allem darin, dass hinsichtlich der Masse des Schis und seiner Festigkeitseigenschaften günstige Anpassungsmöglichkeiten vorhanden sind, so dass das nötige Sortiment an Schilängen und Modellen (Abfahrtschier, Slalomschier usw. ) ohne grossen einrichtungsmässigen Aufwand bereitgestellt werden kann.
Der Nachteil der Sandwichbauweise liegt in dem verhältnismässig grossen Aufwand für den zwischen Obergurt und Untergurt angeordneten Kern, der üblicherweise aus Holz besteht. Der Arbeitsaufwand für die Herstellung dieser Holzkerne ist erheblich, denn der Holzkern muss aus mehreren untereinander verleimten, meist stehend angeordneten Holzschichten aufgebaut werden. Die Holzkerne der Kunststoff- und Metallschier in Sandwichbauweise sind ausserdem relativ schwer, da extrem leichte Hölzer, wie z. B. Balsaholz, aus wirtschaftlichen Gründen nicht verwendet werden können. Man hat deshalb bereits versucht, an Stelle eines vollen Kernes, einen Kern mit Aussparungen herzustellen, was aber einen noch grösseren Arbeitsaufwand bedingt als ein geschichteter Vollholzkern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schikonstruktion zu schaffen, welche die Vorteile der Sandwichbauweise, nicht aber deren Nachteile aufweist.
Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass der Ober-und Untergurt aus
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mindestens je einer mit Rippen versehenen Platte bestehen, wobei Platte und Rippen in einem Stück gefertigt sind, und dass zwischen Ober-und Untergurt in Schilängsrichtung verlaufende, von der Schimitte zu den Schienden in ihrer Höhe abnehmende gesonderte Distanzstege angeordnet sind.
Die erfindungsgemässe Schikonstruktion lässt sich weder der Sandwichbauweise zuordnen, da an Stelle der für die Sandwichbauweise typischen biegeschlaffen Häute mit Rippen versehene Platten für den Obergurt und Untergurt verwendet werden, noch liegt eine Integralbauweise vor, da der Hauptkörper des Schis aus mehreren gesondert gefertigten Bauteilen besteht, nämlich aus Obergurt, Untergurt und gesonderten Distanzstegen. Die erfindungsgemässe Bauweise stellt also im Schibau eine neue Art einer Leichtbauweise dar.
Die neue Bauweise gestattet insbesondere auch eine individuelle Formgebung des tragenden Schikörpers und die Herstellung von Schiern verschiedener Masse (z. B. Länge) und Festigkeitseigenschaften aus wenigen Grundbauteilen.
Die mit Rippen versehenen Platten aus Kunststoff oder Metall sind die tragenden Bauteile der neuen Bauweise. Durch ihr Rippenprofil besitzen sie eine höhere Eigensteifigkeit als die flachen Deckblätter der Sandwichbauweise (bezogen auf denselben Materialaufwand). Die erfindungsgemässe Bauweise ist daher nicht auf einen Kern angewiesen, der mitversteifend wirkt.
Es genügen einzelne Distanzstege und im übrigen kann der Zwischenraum zwischen den beiden Rippenplatte hohl bleiben. Das Profil der Platten dient zudem noch zur Führung der Distanzstege, wodurch der Zusammenbau der Rippenplatte mit den Distanzstegen wesentlich vereinfacht wird, indem keine zusätzlichen Positionierungswerkzeuge zum Ausrichten der Distanzstege und der Rippenplatte gegeneinander erforderlich sind.
Es ist durchaus möglich für alle Schilängen und Modelle Rippenplatte mit demselben Rippenprofil zu verwenden. Die je nach Länge und Modell unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften, z. B. die unterschiedliche Steifigkeit, kann man dabei durch die Höhe der Distanzstege und bzw. oder deren Anzahl beeinflussen. Ausserdem kann man unterschiedliche Rippenplatte, die sich bei gleichem Rippenprofil nur in der Plattendicke unterscheiden, zur Variation der Festigkeitseigenschaften des Schis heranziehen.
Die Rippenplatte können aus Metall oder Kunststoff bestehen. Da die erfindungsgemässen Rippenplatte, wie ausgeführt, die tragenden Bauteile des Schikörpers sind (worin sie sich von den bekannten schützenden Deckblättern der Schioberfläche unterscheiden), können für sie nur solche Metalle und Kunststoffe verwendet werden, die die entsprechenden Festigkeitseigenschaften (eine ausreichende Zug-und Druckfestigkeit, sowie einen hinreichend hohen Elastizitätsmodul) aufweisen.
Bei den Metallen eignen sich demnach vorzugsweise Aluminiumlegierungen ud bei den Kunststoffen wird man zweckmässig glasfaserverstärkte Kunststoffe z. B. Epoxyharze, Polyesterharze wählen, gegebenenfalls auch hochfeste verstärkte Phenolharze. Im Fall von glasfaserverstärkten Kunststoffen muss man, an Stelle der bisher üblichen plan-verpressten Glasfaserlaminate, solche mit einem Rippenprofil herstellen. Die Glasfaserverstärkung der Rippenstege (sofern diese überhaupt eine Verstärkung enthalten) kann aus Rovings und bzw. oder Glasstapelfaser bestehen, die der übrigen Platte aus Rovings und bzw. oder Geweben. Die ganze Rippenplatte aus glasfaserverstärktem Kunststoff wird in einem einzigen Arbeitsgang verpresst.
Dabei ist es zweckmässig, wenn die Rippenplatte aus glasfaserverstärktem Kunststoff gleich schon bei ihrer Verpressung und Aushärtung an einem ihrer Längsenden eine der Schaufelaufbiegung des Schis entsprechende im wesentlichen spannungsfreie Aufbiegung erhält.
Die Distanzstege können aus Holz, Kunststoff oder Metall hergestellt werden. Zweckmässig sind jedoch vor allem Distanzstege aus thermoplastischem Kunststoff, z. B. aus ABS-Polymeren. In diesem Falle geht man vorteilhafterweise von endlosen extrudierten Bändern aus, welche entsprechend der Schilänge abgelängt und in einer Kopierfräse konisch geformt werden.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen durch Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein. Fig. 1 zeigt im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines Schis nach der erfindungsgemässen Bauweise. Fig. 2 zeigt eine dem Querschnitt nach Fig. 1 entsprechende Rippenplatte (vor der Seitenfassonierung). In Fig. 3 ist der Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispieles eines Schis nach der erfindungsgemässen Bauweise dargestellt. Fig. 4 zeigt eine Profilvariante einer Rippenplatte und in den Fig. 5 und 6 sind Abschnitte von Rippenplatte mit Längs- und Querrippen dargestellt.
Der Schi, welcher durch den Querschnitt gemäss Fig. 1 charakterisiert ist, weist einen tragenden Schikörper auf, dessen Obergurt aus einer oberen Rippenplatte und dessen Untergurt aus einer unteren Rippenplattc --2-- besteht. Zwischen Obergurt und Untergurt sind seitliche Distanzstege
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ski
The invention relates to a ski made of several separately manufactured components with a load-bearing upper and lower belt made of glass fiber reinforced plastic or metal.
Various construction methods have become known for such skis, all useful constructions being so-called lightweight constructions, either with light fillers or cavities in the ski body. In particular, two types of lightweight construction are used which, in accordance with the terminology customary in lightweight construction technology, can be referred to as "sandwich construction" on the one hand and "integral construction" on the other. The characteristics of a sandwich construction are load-bearing "skins" which are subjected to tensile and compressive loads and essentially "cores" of low density which are subjected to shear stress. The "skins" themselves have only low inherent rigidity.
The basic principle of the integral construction is to manufacture from one piece if possible. In ski construction one can speak of integral construction when at least the main body of the ski is made from one piece (e.g. French patents No. 1,163,480 and No. 1,356,604).
Since the ski construction industry also strives to manufacture as efficiently as possible, the integral construction initially seemed to be the most suitable construction method. It has been shown, however, that this construction method, no matter how successful it could be used in other areas of technology, could not meet expectations in ski construction. Each ski factory has to produce different models (downhill, slalom, giant slalom, tours, etc.) and a significant number of different lengths for each model. In the case of the "integral construction", this would require so many different shapes (compression molds) to be laid that the integral construction, which is rational in itself, ultimately becomes inefficient due to the high investment costs.
As is known, modern manufacturing technology in ski construction is based on individual, separately prefabricated components, which, however, are no longer combined with one another in many operations as before, but practically in one operation. From a constructive point of view, the ship factories that use this rational manufacturing technique use the well-known sandwich construction. The main advantage of the sandwich construction is that there are favorable adjustment options with regard to the mass of the ski and its strength properties, so that the necessary range of ski lengths and models (downhill skis, slalom skis, etc.) can be provided without great equipment expense.
The disadvantage of the sandwich construction lies in the relatively large expense for the core, which is arranged between the upper and lower chords and which is usually made of wood. The amount of work required to manufacture these wooden cores is considerable, because the wooden core must be built up from several layers of wood that are glued together and usually arranged vertically. The wooden cores of the plastic and metal shear in sandwich construction are also relatively heavy, as extremely light woods such. B. balsa wood cannot be used for economic reasons. Attempts have therefore already been made to produce a core with recesses instead of a full core, but this requires an even greater amount of work than a layered solid wood core.
The invention is therefore based on the object of creating a ski construction which has the advantages of the sandwich construction but not its disadvantages.
The inventive solution to this problem is that the upper and lower chords are made of
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there are at least one plate provided with ribs, the plate and the ribs being made in one piece, and that between the upper and lower chords running in the longitudinal direction of the ski and decreasing in height from the center of the ski to the ends of the ski are arranged.
The ski construction according to the invention can neither be assigned to the sandwich construction, since instead of the pliable skins with ribs which are typical for the sandwich construction, plates provided with ribs are used for the upper and lower chords, nor is there an integral construction, since the main body of the ski consists of several separately manufactured components, namely from the upper chord, lower chord and separate spacer bars. The construction according to the invention thus represents a new type of lightweight construction in ski construction.
In particular, the new design also allows the load-bearing ski body to be individually shaped and skis of various dimensions (e.g. length) and strength properties to be produced from a few basic components.
The ribbed plates made of plastic or metal are the load-bearing components of the new construction. Due to their rib profile, they have a higher inherent rigidity than the flat cover sheets of the sandwich construction (based on the same material expenditure). The construction according to the invention is therefore not dependent on a core which also has a stiffening effect.
Individual spacer bars are sufficient and the space between the two ribbed plates can remain hollow. The profile of the plates also serves to guide the spacer bars, which significantly simplifies the assembly of the ribbed plate with the spacer bars, since no additional positioning tools are required to align the spacer bars and the ribbed plate with respect to one another.
It is entirely possible to use ribbed plates with the same rib profile for all ski lengths and models. The strength properties, which differ depending on the length and model, B. the different stiffness can be influenced by the height of the spacer bars and / or their number. In addition, you can use different rib plates, which differ only in the plate thickness with the same rib profile, to vary the strength properties of the ski.
The rib plate can be made of metal or plastic. Since the rib plate according to the invention, as stated, are the load-bearing components of the ski body (in which they differ from the known protective cover sheets of the ski surface), only those metals and plastics can be used for them that have the appropriate strength properties (sufficient tensile and compressive strength , and a sufficiently high modulus of elasticity).
In the case of metals, aluminum alloys are therefore preferably suitable ud in the case of plastics, glass fiber reinforced plastics, e.g. B. Select epoxy resins, polyester resins, possibly also high-strength reinforced phenolic resins. In the case of glass-fiber reinforced plastics, instead of the previously customary flat-pressed glass fiber laminates, those with a rib profile have to be produced. The glass fiber reinforcement of the rib webs (if they contain reinforcement at all) can consist of rovings and / or glass staple fibers, that of the rest of the plate of rovings and / or fabrics. The entire ribbed plate made of glass fiber reinforced plastic is pressed in a single operation.
It is expedient if the ribbed plate made of glass fiber reinforced plastic receives an essentially tension-free bend corresponding to the blade deflection of the ski as soon as it is pressed and hardened at one of its longitudinal ends.
The spacer bars can be made of wood, plastic or metal. However, spacer bars made of thermoplastic material, e.g. B. made of ABS polymers. In this case, it is advantageous to start from endless, extruded strips which are cut to length according to the length of the ski and shaped conically in a copy milling machine.
The invention is explained in more detail with reference to the drawings by means of exemplary embodiments, without being restricted thereto. Fig. 1 shows in cross section an embodiment of a ski according to the inventive construction. FIG. 2 shows a ribbed plate corresponding to the cross section according to FIG. 1 (in front of the side framing). In Fig. 3 the cross section of a further embodiment of a ski according to the inventive construction is shown. Fig. 4 shows a profile variant of a ribbed plate and in Figs. 5 and 6 sections of ribbed plate are shown with longitudinal and transverse ribs.
The ski, which is characterized by the cross section according to FIG. 1, has a load-bearing ski body, the upper chord of which consists of an upper rib plate and the lower chord of a lower rib plate --2--. There are lateral spacer bars between the upper and lower chords
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