AT386324B - Verfahren zum versteifen von skischuhen und nach dem verfahren versteifter skischuh - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versteifen von Skischuhen, wobei lange Fasern hoher mechanischer Eigenschaften an den zu versteifenden Stellen in einem thermoplastischen
Kunststoff eingebettet werden. 



   Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein nach diesem Verfahren versteifter
Skischuh mit einer Schale und einem Schaft, welcher an der Schale vorzugsweise gelenkig ange- schlossen ist. 



   Es ist Stand der Technik, Skischuhe aus thermoplastischen Kunststoffen herzustellen. Hoch- wertige Polyurethane, Polyamide, aber auch Polyolefine werden bevorzugt eingesetzt. Die Verar- beitung erfolgt in der Skischuhindustrie auf Spritzgussmaschinen. Die so hergestellten Schuhe weisen hohe Gewicht und Wandstärken auf, um die notwendigen Steifigkeits- und Festigkeitswerte zu erreichen. 



   Thermoplastische Werkstoffe verfügen im Vergleich zu üblichen Konstruktionswerkstoffen, wie Metallen und den duroplastischen Verbundwerkstoffen über schlechte mechanische Kenndaten.
Es ist bekannt, dass, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, thermoplastische Kunst- stoffe mit Fasern ausgerüstet werden. Da thermoplastische Kunststoffe in Form von Granulaten einer Korngrösse von zirka 3 mm geliefert werden, ist naturgemäss die Länge der darin eingesetz- ten Fasern auf Längen im Bereich der Korngrösse beschränkt. Bei der Verarbeitung werden durch
Scherkräfte die Faserlängen in der Regel nochmals reduziert. Die Eigenschaften der mechanisch hochwertigen Fasern kommen dadurch nur in sehr abgeschwächter Form zur Geltung. Solche
Kurzfasern können   z. B.   den E-Modul des verstärkten Thermoplasten grössenordnungsmässig nur verdreifachen.

   Der E-Modul der Faser selbst liegt beim 100 bis 1000fachen Wert des Thermoplasten. 



   Ziel der Erfindung ist es, die geforderten mechanischen Eigenschaften mit kleineren Wandstärken und geringeren Gewichten zu erreichen. Dies wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die langen Fasern mit dem thermoplastischen Kunststoff zu einem Halbfabrikat in Form eines vorfabrizierten Laminats hergestellt werden, welches allenfalls in Form ausgestanzter Teile an den zu versteifenden Stellen aufgelegt mit dem Skischuh   z. B.   durch Wärme und Druck vereinigt wird. 



   Lange Fasern können in Form von Faserbündeln, Fasergelegen oder Fasergeweben eingesetzt werden. Die Faserlänge entspricht dabei idealerweise der Ausdehnung bzw. der Geometrie des Schuhes. Durch Variation des Faseranteiles und der Faserrichtungen können die mechanischen Eigenschaften des herzustellenden Schuhes selektiv, wie bei Verbundwerkstoffen üblich, definiert werden. Die minimale Länge der Verstärkungsfasern wird dabei vorzugsweise einen Wert von 5 mm nicht unterschreiten. 



   Die herzustellenden Skischuhe werden auf Spritzgussmaschinen hergestellt, wobei vor dem eigentlichen Spritzvorgang die vorfabrizierten Laminate in die Form eingelegt werden. 



   Der Thermoplastwerkstoff der Halbfabrikate und der im Spritzvorgang zugeführte Thermoplastwerkstoff sind erfindungsgemäss von gleicher chemischer Natur bzw. untereinander chemisch derart verträglich, dass sie miteinander eine Verbindung eingehen. 



   Die Schmelzpunkte der beiden thermoplastischen Materialien liegen dabei derart, dass der Schmelzpunkt des Spritzgussmaterials vorzugsweise über dem Schmelzpunkt des Thermoplasten des Halbfabrikates liegt. 



   Die Halbfabrikate werden vorzugsweise aus hochfesten Faserbündeln hergestellt, in welche mittels eines Prozesses der dem Wirbelsintern nach dem Stand der Technik sehr ähnlich ist, das thermoplastische Material in Pulverform eingelegt wird. Eine zweite Variante der Erfindung sieht vor, dass die Faserbündel durch ein Bad gezogen werden, in welchem der pulverförmige thermoplastische Kunststoff dispergiert ist. Nach diesem Vorgang wird das Dispergiermittel vorzugsweise durch einen Trocknungsprozess entfernt. Die Korngrösse des Pulvers für beide erfindungsgemässen Varianten wird kleiner als 100   i,   vorzugsweise unter 50 g sein. 



   Die derart imprägnierten Faserbündel werden zur Stabilisierung des Kunststoffpulvers und damit zur sicheren Lagerfähigkeit zumindest kurzfristig auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des thermoplastischen Pulvers erhitzt, so dass sich die Kunststoffschmelze innig mit den Fasern verbindet. Die solcherart hergestellten Halbfabrikate können untereinander und/oder mit einem beliebigen Gegenstand, der zumindest an der dem Halbfabrikat gegenüberliegenden 

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 Stelle aus thermoplastischem Kunststoff besteht, verbunden werden. Dieser Vorgang ist oftmals wiederholbar und wird erfindungsgemäss dazu dienen, aus den imprägnierten Fasersträngen Gelege definierten Aufbaues und damit echte Halbfabrikate herzustellen.

   Die derart hergestellten Halbfabrikate können durch Wärmezufuhr bis zu ihrer Schmelztemperatur verhältnismässig leicht erweicht und vorzugsweise unter Druck verformt werden. 



   Schliesslich können mehrere Laminate   über- oder   nebeneinander, allenfalls mit unterschiedlicher Faserorientierung und gegebenenfalls in Abständen voneinander positioniert und miteinander verbunden werden. 



   Die Fasern oder Fäden können aus verschiedenen Materialien,   z. B.   aus Glas, Kohle, u. a. bestehen. 



   Beim Skischuh befinden sich die erfindungsgemäss versteiften Zonen mindestens an den hochbelasteten Teilen des Schaftes und bzw. oder der Schale. Vor allem sind das die Skischuhsohle, die durch die Bindungskräfte belastet wird, die Zonen des Schaftes und der Schale, an deren Verbindungsstelle miteinander, sowie der rohrförmige Schaft zumindest an den durch das Bein hochbelasteten Stellen. 



   Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass auch bei geringer Wandstärke des Skischuhes eine hohe spezifische Steifigkeit desselben erreicht wird. Im Gelenkbereich des Skischuhes wird ausserdem die Gefahr einer Verbeulung vermieden. 



   Durch die erfindungsgemässe Massnahme wird die Schaffung von definierten steifen und weichen Zonen ermöglicht, d. h., der Schuh kann dort, wo eine Beweglichkeit des Fusses gewünscht wird, zur Erhöhung des Gehkomforts weich gemacht werden, so dass er der natürlichen Bewegung des Fusses beim Gehen wenig oder keinen Widerstand leistet. Der Träger des Schuhes kann mit diesem leicht gehen. Er hat jedoch den für die gute Führung des Skis erforderlichen Halt im Schuh, da an jenen Stellen, wo die Kraft des Fusses über den Schuh auf den Ski zu übertragen ist, der Schuh steif ausgeführt werden kann. 



   Erstrecken sich die Fasern oder Fäden Über eine Krümmung des Schuhes, ist es zweckmässig, diese zu unterteilen, wobei sich die Teilstücke überlappen und gegenseitig verschieben können. 



   Im folgenden werden weitere Einzelheiten der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert, welche einen Skischuh in Seitenansicht mit erfindungsgemäss versteiften Stellen zeigt. 



   Der als Ausführungsbeispiel gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren versteifte Skischuh besitzt eine in üblicher Weise den Fuss umschliessende Schale-l-mit einem an dieser im Bereich 
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 Schuh bestehen kann. Die Schale --1-- weist bodenseitig eine Sohle --4-- auf, die mit der   Schale-l-einstückig   aus Kunststoff hergestellt ist. Ebenso besteht auch der Schaft --3-aus Kunststoff. Um den Schuh für den Träger komfortabel zu gestalten, anderseits aber eine gute Führung des Skis zu sichern, ist es erforderlich, die abzubiegenden Teile des Fusses mit weicheren Kunststoffteilen zu umschliessen, während die für die Übertragung des Druckes des Fusses auf den Skischuh bzw. den Ski massgeblichen Teile des Skischuhes versteift sein müssen. 



   Bei der Herstellung des Skischuhes werden sogenannte Halbfabrikate angefertigt. Diese können ebene Platten sein, welche für die biegesteifen Bereiche des herzustellenden Schuhes entsprechend verformt werden. Vorzugsweise ist es die Skischuhsohle --4--, der Schaft --3-bzw. die Manschette, der Ristbereich --5-- der Schale --1-- und der   Gelenkanschluss --7--   derselbem am Schaft --3--. Diese Teile werden aus dem erfindungsgemässen thermoplastischen Laminat hergestellt. Allenfalls kann auch die Klappe aus einem derartigen Laminat hergestellt werden. Diese Einzelteile können in die Spritzgussform eingelegt und mit dem Kunststoff umspritzt werden. Die Laminate können in Abstand voneinander angeordnet sein, so dass die Masse, mit welcher die Form ausgespritzt wird, zwischen den Laminaten zu liegen kommt.

   Die Laminate werden entweder mit Abstandhalter gehalten oder sie können durch Vakuum an die Formwände angelegt werden. Es bestehen aber auch andere Fixierungsmöglichkeiten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Versteifen von Skischuhen, wobei lange Fasern hoher mechanischer Eigenschaften an den zu versteifenden Stellen in einem thermoplastischen Kunststoff eingebettet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die langen Fasern mit dem thermoplastischen Kunststoff zu einem Halbfabrikat in Form eines vorfabrizierten Laminates hergestellt werden, welches allenfalls in Form ausgestanzter Teile an den zu versteifenden Stellen aufgelegt mit dem Skischuh z. B. durch Wärme und Druck vereinigt wird. EMI3.1 beitung mit dem thermoplastischen Kunstoff imprägniert werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermoplastwerkstoff der Halbfabrikate und der im Spritzvorgang zugeführte Thermoplastwerkstoff von gleicher chemischer Natur bzw. untereinander chemisch derart verträglich sind, dass sie miteinander eine Verbindung eingehen.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzpunkt des Spritzgussmaterials über dem Schmelzpunkt des Thermoplasten des Halbfabrikates liegt.

   5. Durch das Verfahren nach Anspruch 1 versteifter Skischuh mit einer Schale und einem Schaft, welcher an der Schale vorzugsweise gelenkig angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die versteiften Zonen mindestens an den hochbelasteten Teilen des Schaftes (3) und bzw. oder der Schale (1) vorgesehen sind.

   6. Skischuh nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale im Sohlenbereich zumindest an den durch Bindungskräfte belasteten Zonen versteift ist.

   7. Skischuh nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (1) und der Schaft (3) zumindest im Bereich ihrer Verbindungsstelle (n) versteift sind.

   8. Skischuh nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (3) zumindest an den durch das Bein belasteten Stellen versteift ist.