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Die Erfindung betrifft einen Ski mit einer Lauffläche, die zur Erzielung eines Gleit-Abstoss-
Effektes zumindest in Teilbereichen mit einer Vielzahl von sägezahnähnlichen Stufenrampen ver- sehen ist, wobei die Stufenkanten geradlinig und im wesentlichen senkrecht zur Skilängsachse angeordnet sind, über die Skibreite jeweils mehrere Stufenrampen mit einem Mittelabstand in einer Reihe angeordnet sind und zwei in Längsrichtung im Abstand aufeinanderfolgende Querreihen in Querrichtung vorzugsweise um den halben Mittelabstand gegeneinander versetzt sind.
Es ist bekannt, die Laufsohle von Ski, insbesondere von Langlaufski, zur Vermeidung bzw. Erschwerung des Zurückgleitens mit stufenförmigen Profilierungen zu versehen, deren eine
Flanke von der Skispitze zum Skiende hin relativ flach ansteigt, während die zum Skiende gerichtete Flanke steil, vorzugsweise rechtwinkelig, abfällt. Dieses sägezahnähnliche Längsprofil wird bei Belastung in den Schnee eingedrückt und ergibt eine Verzahnung, die nach vorne einen wesentlichen niedrigeren Gleitwiderstand aufweist als rückwärts. Der Effekt muss als optimal angesehen werden, wenn die Profilierung nach hinten eine für den Abstoss im Diagonalschritt ausreichende Tangentialkraft übertragen kann und vorwärts eine maximale Gleitfähigkeit erhalten bleibt.
Die Funktion derartiger Steighilfen ist stark von der Beschaffenheit der Schneespur abhängig, häufig bieten übliche Steighilfen bei harten, gefrorenen Spuren unbefriedigenden
Abstoss, während bei weicher Spur mangelhaftes Gleitvermögen festzustellen ist. Innerhalb gewisser
Grenzen kann der Effekt durch eine Grössenänderung der profilierten Fläche beeinflusst werden, doch kommt auch der Form und Ausbildung der Profilierung grosse Bedeutung zu.
Die einfachste Form der Profilierung stellen sägezahnartige, in Querrichtung verlaufende
Stufen mit geradem Rand dar, die über die gesamte Stufenbreite annähernd gleiche Tiefe aufweisen.
Da derartige Stufen eine Tendenz zum Rattern zeigen, werden sie vielfach gepfeilt oder sich überkreuzend angeordnet. Auch die Ausbildung mit gekrümmtem Rand soll eine grössere Lauf- ruhe bringen.
Durch die US-PS Nr. 3, 858, 894 sind Skier der eingangs erwähnten Art bekannt geworden, die eine Lauffläche haben, deren Rampen durch aufeinanderfolgende, zueinander versetzte Reihen konvexer Wölbungen gebildet ist, die keine Verschneidungslinie besitzen.
Weiter ist es durch die FR-PS Nr. 808. 359 bekannt, mittels Stirnfräsern, deren Achse um einige Bogengrade zur Flächennormalen geneigt ist, halbmondförmige Vertiefungen in den Laufsohlenbelag zu fräsen oder mit einem derart hergestellten Präge blech das Negativ dieses Musters einzuprägen.
Insbesondere ergeben sich bei einer reihenweisen Anordnung derartiger Einzelstufen, deren Durchmesser nur einen Bruchteil der Skibreite beträgt, fischschuppen- oder dachziegelähnliche Muster, insbesondere, wenn aufeinanderfolgende Reihen gegeneinander versetzt sind (AT-PS Nr. 291063). Derartige Ausbildungen zeigen u. a. den Nachteil, dass insbesondere die spitzwinkelig verlaufenden Verschneidungen der Stufenkanten zum Vereisen neigen und dadurch der Abstosseffekt vermindert wird.
Schliesslich wurde durch die DE-OS 2621490 die Herstellung unregelmässiger Schleifriefen und durch die DE-OS 2142271 die Herstellung jeweils nur einer einzigen, sich im wesentlichen über die gesamte Skibreite erstreckenden Mulde bekannt.
Die gekrümmten Abstosskanten der bekannten Muster haben den Nachteil, dass nur ein Teil der Abstosskraft in der Fahrtrichtung orientiert ist. Als Nachteil aller bekannten Muster ist zu erwähnen, dass neben ihren mehr oder weniger schlechten Abstosseigenschaften und die Laufeigenschaften nicht zufriedenstellend sind.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Massnahmen, durch welche die erwähnten Nachteile vermieden werden und eine deutliche Verbesserung des Verhältnisses von Abstoss 3U Gleitvermögen bei allen Schneebedingungen eintritt.
Diese Aufgabe wird dadurch wirksam gelöst, dass beim Ski der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss der flach ansteigende Bereich dieser Stufenrampen durch konkave Abschnitte der Mantelflächen einachsiger Rotationskörper begrenzt ist, die zumindest teilweise gemeinsame Verschneidungslinien aufweisen.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung solcher Skier. Danach können erfindungsgemäss im flach ansteigenden Bereich durch konkave Abschnitte der Mantelflächen einachsiger Rotationskörper begrenzten Stufenrampen durch Einschneiden von
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muldenartigen Vertiefungen mit zumindest teilweise gemeinsamen Verschneidungslinien in den
Laufflächenbelag mittels eines am Umfang schneidenden, rotierenden oder um eine Achse schwenk- baren Schneidwerkzeuges hergestellt werden. Dabei erfolgt eine Relativbewegung des Körpers zum Werkzeug.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht aber auch die Möglichkeit, dass die im flach ansteigenden Bereich durch konkave oder konvexe Abschnitte der Mantelflächen einachsi- ger Rotationskörper begrenzten Stufenrampen mittels entsprechend geformten Prägewerkzeugen in den Laufsohlenbelag eingeprägt werden.
Die erfindungsgemässe Profilierung zeichnet sich dadurch aus, dass sowohl das mit einem Schneidwerkzeug hergestellte Originalprofil als auch das mit einem derartig profilierten Präge- werkzeug hergestellte negative Prägemuster die gleichen Vorteile aufweisen.
In vorteilhafter Weise rotiert das Schneidwerkzeug um eine Achse, die senkrecht zur Relativbewegung zwischen Oberfläche und Schneidwerkzeug liegt. Dadurch besteht die Möglichkeit, bei entsprechender Formgebung der Schneiden des Werkzeuges aufeinanderfolgend sich überlappende Reihen parabel-, hyperbel-, dreieck-, biberschwanz-od. dgl.-förmige Vertiefungen herzustellen.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird ein rotierendes Schneidwerkzeug verwendet, dessen Achse in einer parallel zur Längsachse der Fläche liegenden Normalebene der Fläche liegt und das am Umfang des Schnittkreises eine um maximal 5 zur Fläche geneigte Schneide aufweist. Schnittradius, Winkelstellung der Schneide zur Fläche sowie Profilierung der Schneide sind so abgestimmt, dass bei fester Schnittwerkzeugposition über der Fläche eine im Längsprofil sägezahnförmige Vertiefung geschnitten wird, deren Tiefe entsprechend dem Schnittradius über die Schnittbreite variiert und die in einer charakteristischen Verschneidungslinie gegen die Originalfläche abgegrenzt ist.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Oberfläche des Skis weist eine Profilierung auf, die in Längsrichtung einzelne sägezahnähnliche Stufenrampen bildet, die im Querprofil in einer flachen Kurve zu ihrer Maximalhöhe ansteigen und ebenso flach wieder abfallen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in welcher Ausführungsbeispiele von Musterausbildungen der Stufenrampen dargestellt sind.
Es zeigen : Fig. 1 eine Ausführungsform einer einzelnen Vertiefung in Draufsicht, Fig. 2 einen
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Prägestempel nach den Fig. 4 und 5 hergestellt wurde, und die Fig. 7 und 8 weitere Ausbildungen der Profilierung nach Fig. 4.
- bezeichnet die einzelne, die Profilierung bildende Vertiefung, deren Form und die der Profilierung selbst von der Form des Schneidwerkzeuges, dem Winkelabstand zwischen einzelnen Messern desselben, der Vorschubgeschwindigkeit der unter dem Schneidwerkzeug vorbeigeführten Oberfläche und dem Oberlappungsgrad der aufeinanderfolgenden Vertiefungsreihen abhängt.
Der Radius R des Schneidwerkzeuges ist so abgestimmt, dass bei einer gewünschten Schnittbreite b eine gewünschte Stufentiefe t erzielt wird. Beispielsweise ist bei einer Breite b von 20 mm und einer gewünschten Tiefe t von 0, 3 mm ein Schnittradius von 166, 7 mm erforderlich.
Die Länge l der Vertiefung kann mit der Tiefe t durch Veränderung des Schneidenwinkels zur Originalfläche abgestimmt werden. Beispielsweise wird bei gerader Mantellinie des Schnittes eine Länge l von 10 mm und Tiefe t von 0, 3 mm bei einem Schneidenwinkel von 1, 70 erreicht.
Wird die Mantellinie des Schnittes, - welche in Fig. 3 die schräg ansteigende Rampe - der Vertiefung bildet, geradlinig ausgebildet, so ergibt sich als Verschneidungskontur in Fig. l eine Hyperbel. Wird das Schneidwerkzeug in Längsrichtung der Vertiefung in geeigneter Weise konvex geschliffen, so nähert sich die Verschneidungslinie einer Kreisbogenform, bei konkavem Schliff, also konvexer Rampenausbildung, kann man dreieckförmige Verschneidungsfiguren erzeugen.
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Die erfindungsgemässe Profilierung der Fläche besteht darin, dass durch Verschieben der Schneidwerkzeugposition in Längs- und Querrichtung der Fläche mit definierten Schrittweiten
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Querreihen vorzugsweise um den halben Wert von DQ die einzelnen Vertiefungen derart gegeneinander zur Verschneidung gebracht werden, dass extrem stumpfwinkelige Verschneidungslinien entstehen.
Die Profilierung wird im folgenden an Hand der Fig. 4 bis 8 näher erläutert.
Fig. 4 zeigt eine Profilierung, die mit folgenden Verfahrensdaten erzielt wird :
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<tb>
<tb> Schnittradius <SEP> R <SEP> : <SEP> 201, <SEP> 6 <SEP> mm
<tb> Schneidewinkel <SEP> : <SEP> 1, <SEP> 70 <SEP>
<tb> Schnittbreite <SEP> b <SEP> : <SEP> 22 <SEP> mm
<tb> Schnittlänge <SEP> l <SEP> : <SEP> 10 <SEP> mm
<tb> Schnittiefe <SEP> T <SEP> : <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> mm <SEP>
<tb> Schrittweite <SEP> quer <SEP> DQ <SEP> : <SEP> 20 <SEP> mm
<tb> Schrittweite <SEP> längs <SEP> D <SEP> L <SEP> 5 <SEP> mm
<tb> Querversatz <SEP> UR: <SEP> 10 <SEP> mm <SEP> (=DQ/2)
<tb> Mantellinie <SEP> des <SEP> Schneidwerkzeuges: <SEP> gerade.
<tb>
Es ergeben sich T-förmige Verschneidungslinien, wobei die ursprüngliche Fläche völlig verschwindet und die Profilierung vollständig aus den Schnittflächen der einzelnen Vertiefungen gebildet wird. Es ist aber auch möglich, durch entsprechende Veränderung der Verfahrensdaten eine Profilierung zu erzeugen, bei der auch Reste der ursprünglichen Fläche sichtbar blei- ben. Durch die erfindungsgemässe Profilierung entstehen in Querrichtung einzelne sägezahnähnliche
Stufenrampen, die im Querprofil in einer flachen Kurve zu ihrer Maximalhöhe ansteigen und ebenso flach wieder abfallen. Fig. 5 zeigt das Querprofil der Profilierung nach Fig. 4 im Schnitt V-V. Man erkennt deutlich, dass die Stufen durch eine flache, kreisbogenförmige Mulde voneinander getrennt sind.
Die Verschneidungslinien zwischen den einzelnen Stufenrampen sind derart flach, dass sich in ihnen keinerlei Schnee oder Eis ansetzen kann. Im Gegensatz zum Schneiden einzelner Vertiefungen werden derart Stufen erzeugt, die aus der Grundfläche emporragen.
Fig. 6 zeigt das Querprofil, einer Profilierung, die durch Prägen mit einem Prägestempel nach Fig. 4 und 5 hergestellt wird. Obwohl hier die Profilierung das Negativ dargestellt, werden die Stufen durch ähnliche flache, sich extrem stumpfwinkelig verschneidende Mulden voneinander getrennt. Im Unterschied zur Fig. 5 steigen hiebei die Stufen in einer konvexen Kurve zu ihrer Maximalhöhe an.
Fig. 7 zeigt eine Profilierung, die bei sonst gleichen Daten wie in Fig. 4 durch eine leicht konvexe Mantellinie des Schneidwerkzeuges gebildet wird. Die Verschneidungslinien einer Einzelmulde mit der ebenen Fläche ist dabei keine Hyperbel, sondern angenähert ein Kreisbogen. Dadurch laufen die Verschneidungslinien nicht parallel zur Längsachse, sondern aufeinander zu, so dass sich insgesamt eine kronenförmig Musterung ergibt. Fig. 8 zeigt eine Profilierung, die bei sonst gleichen Daten wie in Fig. 4 durch eine leicht konkave Mantellinie des Schneidwerkzeuges gebildet wird. Die Verschneidungslinie einer Einzelmulde mit der ebenen Fläche ist dabei keine Hyperbel, sondern angenähert dreieckförmig.
Dadurch laufen die Verschneidungslinien nicht parallel zur Längsachse wie in Fig, 4, sondern winkelig auseinander, so dass sich ein zum Kronenmuster nach Fig. 7 inverses Muster ergibt.
Der technische Unterschied zwischen den Profilierungen nach Fig. 4, 7 und 8 ergibt sich daraus, dass die Länge der bei Belastung in die Spur greifenden Stufenkanten unterschiedlich ist, so dass sich die Kanten von jeweils zwei aufeinanderfolgenden Querreihen mehr oder weniger stark überlappen. Die Profilierung nach Fig. 7 zeigt dabei die geringste und nach Fig. 8 die grösste Überlappung. Auf diese Weise ist es möglich, den Abstosseffekt lediglich durch die Krümmung der Mantellinie des Schneidwerkzeuges zu steuern. Die Profilierung wird in der Weise hergestellt, dass vorerst am Eingangsende der Oberfläche unter Drehung des Schneidwerkzeuges
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und einem Vorschub der zu profilierenden Oberfläche quer zur Drehachse der Welle eine Mulden- reihe in der Vorschubrichtung ausgehoben wird.
Nachdem in der zu profilierenden Oberfläche quer zur Längsrichtung derselben eine Reihe solcher Mulden hergestellt wurde, wird die Oberflä- che in der Längsrichtung, d. h. senkrecht zu der hergestellten Muldenreihe um die Länge der
Mulde abzüglich der Länge der gewünschten Überlappung vorgeschoben, worauf die nächste
Muldenreihe um die z. B. halbe Muldenbreite versetzt zur vorangegangenen hergestellt wird.
Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die gesamte zu profilierende Fläche ein aus den
Mulden gebildetes Schuppenmuster zeigt, bei welchem die Mulden gegen die Oberfläche hin geneigt sind und von dieser allmählich schräg nach vorne, d. h. zur Skispitze hin bis zu einer Wand - abfallen, die kreiskalottenförmig ausgebildet ist.
Das Schneidwerkzeug kann beispielsweise in Form einer Messerwelle, eines Fräsers oder einer Bohrstange ausgeführt sein.
Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung zahlreiche andere Muldenkombinationen hergestellt werden. So können beispielsweise Muster hergestellt werden, bei welchen die Mulden in jeder Reihe in Abstand voneinander angeordnet sind und die Reihen solcher Muster sich in versetzter Anordnung überlappen, so dass jede Mulde einen Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Mulden der vorangegangenen Reihe überdeckt.
Weiters ist ein Muster möglich, bei welchem die Mulden in Abstand voneinander angeordnet sind, reihenweise jedoch nicht zueinander versetzt sind und wobei die Zwischenräume zwischen den Mulden durch eine kleine Mulde überdeckt ist, welche auch die benachbarten Mulden der nachfolgenden Reihe verbindet.
Schliesslich besteht die Möglichkeit, jeweils zwei Reihen kongruenter Mulden vorzusehen, wobei Doppelreihen gegeneinander versetzt angeordnet werden, in welchen der Abstand zwischen zwei Muldenenden gleich der halben Muldenbreite sein kann.
Bei den zuvor beschriebenen Bearbeitungen der Oberflächen wurde das Muster unmittelbar in die Lauffläche, z. B. eines Skis eingeschnitten. Bei dieser Musterausbildung ist die Mulde gegen die Skispitze hin vertieft, wobei die erwähnte Wand --3-- am skispitzenseitigen Ende der Mulde angeordnet ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, nach dem erfindungsgemässen Verfahren eine Negativform der Musterung in die Oberfläche einer Prägeplatte einzuschneiden, wonach mit der Prägeplatte die Musterung in die Lauffläche des Skis eingeprägt wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ski mit einer Lauffläche, die zur Erzielung eines Gleit-Abstoss-Effektes zumindest in Teilbereichen mit einer Vielzahl von sägezahnähnlichen Stufenrampen versehen ist, wobei die Stufenkanten geradlinig und im wesentlichen senkrecht zur Skilängsachse angeordnet sind, über die Skibreite jeweils mehrere Stufenrampen mit einem Mittelabstand in einer Reihe angeordnet sind und zwei in Längsrichtung im Abstand aufeinanderfolgende Querreihen in Querrichtung vorzugsweise um den halben Mittelabstand gegeneinander versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der flach ansteigende Bereich dieser Stufenrampen durch konkave Abschnitte der Mantelflächen einachsiger Rotationskörper begrenzt ist, die zumindest teilweise gemeinsame Verschneidungslinien aufweisen.