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Die Erfindung betrifft einen Ski, insbesondere Langlaufski, wenigstens bestehend aus einem
Ober- und einem Untergurt sowie einem dazwischenliegenden Kern, wobei eine Schicht des Skis in dessen Längsrichtung gesehen aus wenigstens zwei Abschnitten von Material mit verschieden grossem thermischem Längenausdehnungskoeffizienten und wenigstens eine Schicht aus einem Material mit 5 niedrigem Längenausdehnungskoeffizienten besteht.
Derzeit werden insbesondere auf dem Langlaufskisektor zwei bzw. drei Grundtypen unter- schieden, die sich durch unterschiedlich ausgeprägte Vor- und Restspannung voneinander unter- scheiden. An Langlaufskiern wird die Vorspannung und die Restspannung (Sekundärspannung) be- sonders unterschieden. Während die Vorspannung als Mass für die Wölbung des Langlaufskis aufge- J fasst werden kann, ist die Restspannung (Sekundärspannung) eine in die Vorspannung noch hinein- geformte zweite, kürzere Wölbung. Wird der Langlaufski auf eine Ebene gepresst, können zwei Kraft- bereiche unterschieden werden, u. zw. einerseits die Kraft, die notwendig ist, um den Langlauf- ski im Bereich der Vorspannung aufliegen zu lassen, und anderseits die Kraft, die notwendig ist, um die Sekundärspannung ebenfalls durchzudrücken.
Ein üblicher Pulverschneeski für Hartwachsauftrag hat so gut wie keine Restspannungs- zone. Die Entlastung des mit Steigwachs versehenen Bereiches erfolgt während des Gleitens durch die Vorspannung.
Ein Langlaufski für Klisterwachsauftrag hat eine ausgeprägte Restspannungszone, ein soge- nanntes Wachsloch, da auf Grund der beim Klisterwachsauftrag notwendigen Dicke des Wachsauftrages eine Entlastung des mit Klisterwachs versehenen Bereiches während des Gleitens nicht mehr möglich ist.
Die dritte bekannte Type kann einen Kompromiss zwischen Klister- und Hartwachs-Langlauf- ski darstellen.
Für den Wachsauftrag gilt allgemein, dass sowohl für Klister- als auch für Hartwachsauf- trag die Länge und Dicke des Wachsauftrages mit steigender Temperatur zunehmen muss, um ge- nügend Haftung zu vermitteln. Ein dickerer bzw. längerer Wachsauftrag führt jedoch zu stark verminderten Gleiteigenschaften, da der dickere und längere Wachsauftrag bei sich nicht ver- ändernder Vorspannung bzw. Restspannung nicht mehr genügend entlastet werden kann.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, mit der die Vor- spannung bzw. Restspannung im Bereich des Wachsauftrages temperaturabhängig verändert wer- den kann.
Erfindungsgemäss wird hiezu vorgeschlagen, dass der Obergurt aus wenigstens zwei an ihren
Stossstellen fest miteinander verbundenen Abschnitten mit verschieden grossem Längenausdehnungs- koeffizienten besteht, wobei sich jener Abschnitt über den mittleren Längsbereich des Skis er- streckt, der aus einem Material mit relativ hohem thermischem Längenausdehnungskoeffizienten von über 18-10'6grd.-', z. B. Aluminium, besteht, und dass der Untergurt durchgehend aus Mate- rial mit niedrigem Längenausdehnungskoeffizienten von unter 10'10-6 grd. *', z. B. Epoxy-Fiberglas- laminat, besteht.
Durch diese erfindungsgemässe Massnahmen wird erreicht, dass die Vorspannung bzw. die Rest- spannung im Bereich des Wachsauftrages temperaturabhängig geändert werden kann. Es wird also bevorzugt mit steigender Temperatur die Vorspannung bzw. Restspannung erhöht. Es ist zur Lösung der gestellten Aufgabe sehr wesentlich, dass die Abschnitte aus Material mit unterschiedlichem
Längenausdehnungskoeffizienten den Obergurt bilden und der Untergurt durchgehend aus einem
Material mit niedrigem Längenausdehnungskoeffizienten besteht. Ausserdem ist es sehr wesentlich, dass gerade der im Mittelbereich des Skis vorgesehene Abschnitt des Obergurtes aus einem Material mit relativ hohem thermischem Längenausdehnungskoeffizienten besteht. Nur dadurch können die erfindungsgemäss gesetzten Ziele erreicht werden.
Erreicht wird dies also durch einen im Bereich des Hartwachsauftrages liegenden, in bezug auf Längenausdehnungskoeffizienten asymmetrischen Skiaufbau, so dass mit höherer Temperatur eine stärkere Wölbung der Vor- bzw. Restspannung verursacht wird.
Erhöht sich also die Temperatur, dehnt sich der Untergurt aus Materialien mit relativ niedri- gem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich der Restspannung (Wachsauftrags- zone) wesentlich weniger stark aus als der aus Materialien mit relativ hohem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehende Abschnitt des Obergurtes, wodurch eine stärkere Krümmung
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der Gesamtkonstruktion in diesem Bereich verursacht wird, d. h., die Vorspannung bzw. Rest- spannung steigt.
Es ist zwar eine Skikonstruktion bekannt, bei der eine Schicht mit Verstärkungsstreifen sowie
Versteifungselementen aus in Skilängsrichtung aufeinanderfolgenden Abschnitten besteht, wobei die- se aufeinanderfolgenden Abschnitte einen unterschiedlichen Längenausdehnungskoeffizienten auf- weisen. Ausserdem ist es bei dieser Ausführung bekannt, eine aus Fiberglasplatte bestehende
Schicht vorzusehen. Es soll hier der Verdrehungswiderstand eines Skis durch Anordnung von ver- schiedenen Versteifungselementen gesteuert werden, wobei die Skienden sehr biegsam sind und trotz- dem genügend Verdrehungswiderstand besitzen, um z. B. beim Fahren am harten Hang guten Halt zu bieten. Zu diesem Zweck werden im Untergurt des Skis Verstärkungsstreifen bzw. Versteifung- elemente eingesetzt.
Diese Teile sind aus Metall gefertigt, wobei der über die Skimitte führende Verstärkungsstreifen aus Stahl besteht und die Versteifungselemente an den Skienden aus einer Aluminiumlegierung gefertigt sind. Es ist dadurch erreicht, dass in der Mitte des Skis ein Material mit relativ geringem Längenausdehnungskoeffizienten angeordnet ist und im Bereich der Skienden ein Material mit grösserem Längenausdehnungskoeffizienten. Ferner sind sowohl im Obergurt als auch im Untergurt mehrere Schichten miteinander verklebt, wobei diese einzelnen Schichten unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.
Bei dieser bekannten Ausführung ist die Anordnung der Abschnitte gerade konträr zu der Erfindung, nämlich einerseits im Untergurt und eingebettet in andere Schichten und anderseits ist die Aufeinanderfolge der einzelnen Abschnitte grundsätzlich gegenüber der Erfindung verschieden, da bei der bekannten Ausführung gerade im Mittelbereich des Skis der Abschnitt mit niedrigem Längenausdehnungskoeffizienten angeordnet ist und die Abschnitte mit hohem Längenaus- dehnungskoeffizienten im Bereich der Skienden.
Weitere erfindungsgemässe Merkmale und besondere Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 und 2 Längsschnitte durch zwei Ausführungsformen von Langlaufskiern, wobei jedoch die Abmessungen der Übersichtlichkeit halber nicht massstäblich gezeigt wurden ; Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Langlaufskis, wobei lediglich ein Teilabschnitt des Obergurtes dargestellt ist ; Fig. 4 eine Seitenansicht eines Skis mit der Darstellung der Vorspannung und der Restspannung ; Fig. 5 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der Belastung des Skis und der bei der jeweiligen Belastung am Ski verbleibenden Rest- und Vorspannung darstellt.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist jeweils ein Obergurt-lund ein Untergurt --2-- vorgesehen, wobei zwischen dem Obergurt-l-und dem Untergurt --2-- ein scherelastischer Kern --3-- liegt, welcher z. B. aus PMMA-Schaum oder GFK- verstärk- tem PUR-Schaum besteht. Bei diesen gezeigten Beispielen besteht der Obergurt aus drei Abschnitten --4, 5 und 6--, welche also den Obergurt-l-in Längsrichtung gesehen unterteilen. Im Skivorder- und Hinterteil bestehen die Abschnitte --4 und 6-- aus Materialien mit niedrigem linearem
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wobei dieser Abschnitt --5-- ein- oder mehrschichtig ausgebildet und aus einem Material mit relativ hohem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besteht, welcher über 18'10'grd liegt.
Die Schichten --4 und 5 bzw. 5 und 6-- überlappen sich im Bereich des Materialüberganges um zirka 50 bis 150 mm.
Der Untergurt --2-- besteht aus einem Material mit niedrigem linearem thermischen Ausdehnungskoeffizienten unter 10-10-6 grd.-'. Die Abschnitte --4 und 6-- des Obergurtes --1-- mit relativ niedrigem thermischen Längenausdehnungskoeffizienten können ferner, wie der Fig. 2 entnommen werden kann, aus zwei Schichten bestehen, die den Anteil mit relativ hohem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich des Materialüberganges von 50 bis 150 mm oben und unten überlappen.
Die Verbindung zwischen den einzelnen Abschnitten --4, 5 und 6-- des Obergurtes --1-- kann auch auf andere Weise erfolgen als durch Überlappen. So wäre es denkbar, hier Verbindungslaschen vorzusehen, welche die beiden einander zugewendeten Enden der Abschnitte übergreifen.
Es wäre aber auch möglich, die Abschnitte an ihren einander zugewendeten Enden mit finger-, zinnenförmig od. dgl. ausgestalteten, zueinander korrespondierenden Ausnehmungen auszuführen, wobei dann diese Enden formschlüssig ineinander eingreifen.
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Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der der Abschnitt --5-- des Obergurtes zwei- schichtig ausgebildet ist, wobei beide Schichten --5'-- beispielsweise aus Aluminium bestehen und eine Stärke von jeweils 0,4 mm aufweisen. Die Schichten --5, -- können auch unterschiedlich stark sein. Diese Schichten -5'-- können z. B. mit einem Epoxyleim verklebt werden, wobei eine Zwischenschicht aus einem Vlies oder Gummi vorgesehen werden kann.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, die Abschnitte --4, 5 und 6-- über ihre Länge unterschiedlich dick auszuführen, so dass dadurch eine Beeinflussung der Spannungsbildung möglich wäre. An den einander gegenseitig überlappenden Bereichen der Abschnitte --4, 5 und 6-- laufen die Enden dünner werdend aus, so dass sich insbesondere in diesem überlappenden Bereich keine zu starken Erhöhungen ergeben. Dies gilt insbesondere bei einer Überlappung, welche an der Ober- fläche des Skis sichtbar würde.
Die einfachste Art, die verschiedensten Abschnitte --4, 5 und 6-- des Obergurtes --1-- sowie den Obergurt --1--, den Untergurt --2-- und den Kern -3-- miteinander zu verkleben, stellt ein bekannter Epoxykleber dar. Das Fiberglaslaminat wird meist in einer Dicke von 0,4 bis í 0, 7 mm eingesetzt. Der Abschnitt --5-- aus einem Material mit hohem thermischen Längenaus- dehnungskoeffizienten wird in der Regel aus einer oder mehreren Aluminiumschicht (en) gebildet und weist z. B. eine Gesamtdicke von 0,4 bis 0,7 mm auf. Der Untergurt kann beispielsweise aus einem Glasfaserlaminat in einer Stärke von 0, 4 mm bestehen. Dieser Untergurt wird dann noch von einem Belag abgedeckt, welcher beispielsweise eine Dicke von 1,0 mm haben kann.
Auf der
Oberseite des Obergurtes-l-wird dann noch eine Dekorschicht in der Stärke von zirka
0,2 mm aufgesetzt.
Der Obergurt ist deshalb nicht durchgehend aus einem Material mit hohem thermischen Län- genausdehnungskoeffizienten ausgeführt, weil dann die Wölbung über einen grösseren Bereich erfol- gen würde. Die Wölbung zur Erzielung einer höheren Restspannung sollte aber nur einen gewissen
Bereich überbrücken, da ansonsten die Fahreigenschaften negativ beeinflusst würden. Es wäre je- doch denkbar, lediglich zwei Abschnitte zur Bildung des Obergurtes vorzusehen, wobei sich der
Abschnitt mit dem hohen thermischen Längenausdehnungskoeffizienten über einen relativ grösseren
Bereich vom Skiende her über die Skimitte erstrecken würde.
An Hand der Fig. 4 ist ersichtlich, dass bei einem Langlaufski die Vorspannung und die Rest- spannung (Sekundärspannung) unterschieden werden. Während die Vorspannung h als Mass für die Wölbung des Langlaufskis aufgefasst werden kann, ist die Restspannung (Sekundärspannung)
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dig ist, um den Langlaufski im Bereich der Vorspannung aufliegen zu lassen, und die Kraft F die notwendig ist, um die Sekundärspannung ebenfalls durchzudrücken. In dem in Fig. 5
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nung oder Sekundärspannung h1 ist ein Mass für die Belastbarkeit des Langlaufskis bzw. für den möglichen Wachsauftrag (Dicke, Länge) und wird deshalb auch häufig Wachsloch genannt.