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Teilbereich der Lauffläche, bevorzugt dem Mittelbereich, aus einem Gemisch von Polyäthylen und Elastomer mit einem zwischen 20-80 Gew.-%, bevorzugt 50 - 75 Gew. -%, liegenden Polyäthylenanteil und demgemäss einem Elastomeranteil zwischen 80-20 Gew.-%, bevorzugt 50-25 Gew.-%, besteht.
Die typischen Elastomere bestehen aus langen, geknäuelten Polymerketten, die miteinander weitmaschig vernetzt sind. Durch die vernetzenden Bindungen (= Haftpunkte, z. B. Schwefel- oder Ätherbrücken, die durch Vulkanisation eingeführt werden) werden die Ketten daran gehindert, bei Zug- und Druckbelastung aneinander vorbeizugleiten (abzufliessen). Beim Nachlassen der äusseren Kraft nehmen die Kettenteile zwischen den Haftpunkten wieder die ursprüngliche (verknäuelte) Lage ein. Technisch wichtige Elastomere, die hier eingesetzt werden können, sind
Polychloropren
Gummi (vulkanisiert)
Nitrilkautschuk
Polyisobutylen
Polybutadien
Styrolbutadien-Kautschuk
Silikonkautschuk usw.
Mischungen dieser Werkstoffe.
Bei Ski dieser Art (DE-OS 35 18 401) ist es möglich, durch Vorwahl des Mischungsverhältnisses die integrale Härte der Elastomer-Polyäthylen-Mischung in Richtung besserer Gleit- oder besserer Steigeigenschaften abzustimmen. Mischungen mit grösseren Elastomer-Anteilen sind für Steigen besser ohne Beeinträchtigen des Gleitens, insbes. bei trockenen Schneeverhältnissen, hingegen eignen sich Mischungen mit grösseren Polyäthylen-Anteilen besser zum Gleiten, ohne das Steigvermögen negativ zu beeinflussen, insbesondere bei nassen Schneebedingungen. Damit wird ein Ski mit optimalen Eigenschaften sowohl hinsichtlich des Gleit- als auch des Steigverhaltens geschaffen, dies über einen weiten Temperaturbereich, d. h. sowohl für Nassschnee als auch für trockenen Schnee.
Elastomer-Polyäthylen-Mischungen der eingangs genannten Art lassen sich z. B. durch Sinterverfahren herstellen.
Eine zusätzliche Verbesserung der Gleit- und Steigeigenschaften kann gemäss der Erfindung dadurch erreicht werden, dass der Laufflächenbelagabschnitt aus dem Gemisch von Polyäthylen und Elastomer an der Oberfläche Polyäthylen- und Elastomerfasern in nichtorientierter, räumlicher Lage aufweist. Erfindungsgemäss ausgestaltete Ski weisen eine isotrope Faserstruktur auf, unterschiedlich zu Ski, deren Lauffläche zwar ebenfalls Fasern an der Oberfläche besitzen, jedoch mit Orientierung in einer Vorzugsrichtung, nämlich meist der Skilängsrichtung.
Diese Strukturen wurden dabei mit unterschiedlichen Schleifverfahren erzielt, etwa durch Stein- oder Bandschliff.
Hiebei kann jedoch das Entstehen von Rillen in der Bewegungsrichtung des Schleifapparates nicht vermieden werden. Die erfindungsgemäss ausgestalteten Ski erlauben bei geringem Druck ein hervorragendes Gleiten und bei erhöhtem Druck, wie ein solcher beim Langlauf beim Abstossen auftritt, ein ausreichendes Haften. Bei höherer Belastung dringen die Schneekristalle in das Fasergewirr ein, wodurch das Haften erklärbar ist. Bei geringerer Belastung hingegen gleiten die in wirrer räumlicher Struktur auf der Lauffläche befindlichen Fasern über den Schnee, ohne dass die Fasern einen wesentlichen Bremseffekt ergeben.
Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäss gestalteten Laufflächenbelag an der Oberfläche des Belagabschnittes Polyäthylen und Elastomerfasern in nicht orientierter räumlicher Lage vorhanden sind, ergibt sich gegenüber einem Belag, bei dem an der Oberfläche nur Fasern aus einer Komponente vorhanden sind, die zweite Komponente jedoch nicht in Faserform, sondern in kömigem Zustand in den Fasern der ersten Komponente eingeschlossen ist (DE-OS 29 34 309), die Wirkung, dass bei Verwendung des erfindungsgemässen Belages bei kömigen Schneearten die Haftung in der Spur dadurch auftritt, dass die schwammig aufgeschliffenen Elastomer-Oberflächenanteile auf der geschlossenen körnigen Schneestruktur adhäsiv haften, bei kristallinen Schneearten hingegen die Polyäthylenfasem wirksam werden.
Um die erfindungsgemässe Wirkung zu erreichen, nämlich sowohl bei kristallinen als auch bei körnigen Schneearten ein Optimum an Laufeigenschaften zu erreichen, sind daher sowohl Polyäthylen- als auch Elastomerfasern erforderlich.
Die Rauhigkeit der wirren, räumlichen Struktur liegt bevorzugt zwischen 0, 5 und 20 IL Diese Rauhigkeit wird mit einem Gerät "SURTRONIC 3" der Fa. Taylor & Hobson in Leicester (GB) bestimmt. Der vorgenannte
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5oder
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Rû ist dabei der maximale Rauhtiefenunterschied, der im i-ten Messbereich der Länge L mit dem vorgenannten Gerät bestimmt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Polyäthylen- und Elastomerfasern an der Oberfläche ein Wirrvlies bilden. Das Wirrvlies weist moosartige Beschaffenheit auf, besitzt somit eine gewisse elastische Nachgiebigkeit gegen Druck.
Hergestellt kann der erfindungsgemässe Belag werden, wenn in besonderer Ausgestaltung der Erfindung über den Laufflächenbelag aus dem Gemisch aus Polyäthylen und Elastomer Schleifkörper, die sich bevorzugt auf einem Träger, z. B. einer Folie, einem Band od. dgl. befinden, in unterschiedlichen Richtungen über den Laufflächenbelag bewegt werden. Eine solche Bearbeitung wird in besonderer Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens mit einem Schwingschleifer durchgeführt.
Erfindungsgemäss ausgestaltete bzw. hergestellte Laufflächenbeläge zeichnen sich auch durch lange Lebensdauer aus, da nicht nur die Oberfläche, sondern die gesamte Schichtdicke, die notwendige physikalische Zusammensetzung aufweist, um ein Wirrfaservlies herzustellen. Das heisst, Oberflächenstrukturen, die durch den beim Laufen, insbes. Langlaufen, auftretenden natürlichen Abrieb des Laufflächenbelages verschwinden, können aus tieferliegenden Abschnitten neu hervorgebracht werden, sodass es zu keiner Minderung der Steigeigenschaften kommt.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden nachstehend Ausführungsbeispiele für bevorzugte
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Skilängsabschnitt, d. h. ca. 300 - 400 mm in Richtung Skispitze und ca. 300 - 400 mm in Richtung Skiende vom Bindungsmontagepunkt aus gemessen, aus einem Gemisch von Polyäthylen und Elastomer über die ganze
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Als Elastomer kann einer der eingangs genannten Stoffe eingesetzt werden.
Beispiel 2 : Der Laufflächenbelag im mittleren Teil ist so angeordnet wie im Beispiel l. Das Mischungsverhältnis
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der Mischung entsprechen den im Beispiel 1 beschriebenen Werkstoffen.
Beispiel 3 :
Bei einem Langlaufski in der Länge 2050 mm besteht der Laufflächenbelag im mittleren Skilängsabschnitt, d. h. ca. 200 - 250 mm in Richtung Skispitze und ca. 200 - 250 mm in Richtung Skiende vom Bindungsmontagepunkt aus gemessen, aus einem Gemisch von Polyäthylen und Elastomer wie im Beispiel 1 oder 2 beschrieben, das sich über ca. 90 % der ganzen Skibreite erstreckt. Der vordere und hintere Längsabschnitt des Laufflächenbelages besteht aus Polyäthylen. Der restliche Laufflächenbelag im mittleren Skilängsabschnitt an der Skiinnenseite besteht aus einem reinen Polyäthylenstreifen ; die Dichte dieses Polyäthylenstreifens ist gleich wie im vorderen und hinteren Skilängsabschnitt des Laufflächenbelages.
Durch den Einsatz eines Polyäthylenstreifens im restlichen Teil des Laufflächenbelages im mittleren Skilängsabschnitt an der Skiinnenseite wird die Eignung der Ski mit Laufflächenbelägen im mittleren Längsabschnitt entsprechend Beispiel l und Beispiel 2 für den einseitigen oder beidseitigen Grätenschritt (SnTONEN-Schritt) noch wesentlich verbessert.
Beispiel 4 :
Ski und Zusammensetzung des Gemisches Polyäthylen und Elastomer wie im Beispiel 3. Der
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94 g/cm3 imSkiinnenseite, wodurch die Skilauffläche an der Innenseite bei diesem Ski eine erhöhte Abriebfestigkeit erhält
Beispiel 5 :
Bei einem Ski mit im Mittelbereich angeordneten, sich über die ganze Skibreite erstreckendem
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Beispiel 6:
Bei einem Ski mit im Mittelbereich angeordneten, sich über die ganze Skibreite erstreckendem LaufflächenBelagabschnitt mit erhöhtem Reibungskoeffizienten (Steighilfe) besteht dieser Abschnitt aus 50 Gew.-Teilen Polyäthylen und 50 Gew.-Teilen Polyisobutylen.
Beispiel 7 :
Bei einem Ski mit im Mittelbereich angeordneten, sich über die ganze Skibreite erstreckendem Laufflächenbelagabschnitt mit erhöhtem Reibungskoeffizienten (Steighilfe) besteht dieser Abschnitt aus 75 Gew.-Teilen Polyäthylen und 25 Gew.-Teilen Polybutadien.
Beispiel 8 :
Bei einem Ski mit im Mittelbereich angeordneten, sich über die ganze Skibreite erstreckendem Laufflächenbelagabschnitt mit erhöhtem Reibungskoeffizienten (Steighilfe) besteht dieser Abschnitt aus 75 Gew.-Teilen Polyäthylen und 25 Gew.-Teilen Styrol-Butadien-Kautschuk.
Beispiel 9 :
Bei einem Ski mit im Mittelbereich angeordneten, sich über die ganze Skibreite erstreckendem Laufflächenbelagabschnitt mit erhöhtem Reibungskoeffizienten (Steighilfe) besteht dieser Abschnitt aus 50 Gew.-Teilen Polyäthylen und 50 Gew.-Teilen Silikonkautschuk.
Die in den Beispielen l bis 9 erwähnten Laufflächen bzw. Laufflächenabschnitte aus dem Polyäthylen/Elastomergemisch werden jeweils mit Schleifkörpem behandelt, die in unterschiedlichen Richtungen über die Lauffläche bzw. den Laufflächenabschnitt bewegt werden. Bevorzugt wird ein Schwingschleifer eingesetzt, wobei die Schleifkörper sich auf einem am Kissen der Maschine festgelegten Band befinden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 zeigt hiebei in einer Draufsicht auf die Lauffläche eine erste Ausführungsform eines mit einem erfindungsgemässen Laufflächenbelag versehenen Ski, Fig. 2 in analoger Darstellung wie in Fig. 1 eine zweite Ausführungsform, Fig. 3 die dritte Ausführungsform in analoger Darstellung wie in Fig. 1 und Fig. 4 eine beispielsweise Herstellungsart der erfindungsgemäss strukturierten Oberfläche.
In der Zeichnung ist mit (2) der Laufflächen-Belagabschnitt mit gegenüber dem restlichen Laufflächenbelag (als Steighilfe) erhöhtem Reibungskoeffizienten bezeichnet. Der Laufflächen-Belagabschnitt (2) befindet sich im Mittelbereich des Ski. Bei einer Skilänge von 2100 mm kann sich dieser Mittelbereich, gemessen vom Bindungsmontagepunkt aus, 300 - 400 mm in Richtung Skispitze und 300 - 400 mm in Richtung Skiende erstrecken (Gesamtlänge zwischen 600 und 800 mm). Bei einer Skilänge von 2050 mm kann der Mittelbereich ca. 200 - 250 mm in Richtung Skispitze und ca. 200 - 250 mm in Richtung Skiende vom Bindungsmontagepunkt aus gemessen reichen. Der Laufflächen-Belagabschnitt (2) kann aus einem Gemisch aus Gummi (als Elastomer) und Polyäthylen bestehen.
Vor und hinter dem Laufflächen-Belagabschnitt (2) befinden sich Belagabschnitte (1), die aus Polyäthylen bestehen.
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Reibungskoeffizienten nicht über die gesamte Breite des Ski. Er kann dabei etwa 5 - 40 % der Skibreite einnehmen. Die Restbreite wird dabei im Mittelbereich der Lauffläche jeweils von einem Polyäthylenstreifen
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Erstreckt sich der im Mittelbereich der Lauffläche befindliche Belagabschnitt (2) erhöhten Reibungskoeffizienten nicht über die gesamte Skibreite und wird im Mittelbereich an der Skiinnenseite ein Polyäthylenstreifen angeordnet, kann mit einem so ausgestalteten Langlaufski besonders vorteilhaft die neue Bewegungstechnik im Skilanglauf (Abstoss durch einen einseitigen oder beidseitigen Grätenschritt - SUTONEN- Schritt) ausgeübt werden. Das Gleiten auf der Skiinnenseite wird durch den eingesetzten Polyäthylenbelag, das Gleiten auf der Laufflächeninnenseite, verglichen mit dem Gleiten auf dem Polyäthylen-Elastomer-Gemisch, noch verbessert.
Weiters kann durch Erhöhung des Molekulargewichtes und der Dichte des Polyäthylenbelages an der Skilauff1ächen-Innenseite zusätzlich eine erhöhte Abriebfestigkeit erzielt werden.
Der Laufflächen-Belagabschnitt (2) mit gegenüber dem restlichen Laufflächenbelag erhöhtem Reibungskoeffizienten ist in der Zeichnung (Fig. 1 bis 3) als Rechteck mit eingetragenen Diagonalen dargestellt.
Falls der Laufflächen-Belagabschnitt (2) mit erhöhtem Reibungskoeffizienten nur einen Teil der Skibreite ausfüllt, kann der bevorzugt 5 - 40 % der Skibreite einnehmende Restteil, und zwar an der Innenseite des Ski, entweder aus einem Polyäthylenstreifen derselben Dichte wie die Abschnitte vor und hinter dem Mittelbereich oder aus einem Polyäthylenstreifen höherer Dichte und bzw. oder höherem Molekulargewicht bestehen. Der von der Innenseite des Ski ausgehende Teil des Laufflächenbelages kann sich dabei auch über die ganze Länge des Ski erstrecken, ist in seiner Ausdehnung damit nicht auf den Mittelbereich beschränkt.
Insbesondere wenn der vorgenannte Restteil aus einem Polyäthylen höherer Dichte und/oder höherem Molekulargewicht besteht, ist es zweckmässig, wenn sich dieser Streifen über die gesamte Skilänge erstreckt.
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In Fig. 4 sind die Begrenzungen des Laufflächen-Belagabschnittes (2) nach Art eines ss ausgebildet. Dadurch wird eine gute Verbindung mit den anschliessenden Belagabschnitten (1) aus Polyäthylen erreicht.
Der Belagabschnitt (2) weist an der Oberfläche Polyäthylen- und Elastomerfasern in nichtorientierter, räumlicher Lage auf, im Gegensatz zu einem Polyäthylenbelag herkömmlicher Art, der geschliffen wurde und in
Schleifrichtung verlaufende Riefen aufweist. Der erfindungsgemässe Belag besitzt keinerlei Riefen. Diese nichtorientierte, räumlich angeordnete, einander auch überkreuzende Polyäthylen- und Elastonnerfasern bilden an der Oberfläche ein Wirrvlies. Dieses besitzt moosartige Beschaffenheit. Die Herstellung des erfindungsgemässen Belages kann dadurch erfolgen, dass über den aus einem Gemisch aus Polyäthylen und Elastomer bestehenden Laufflächenbelag bzw. -abschnitt Schleifkörper in unterschiedlichen Richtungen über den Laufflächenbelag (2) bewegt werden.
Die Schleifkörper kommen dabei bevorzugt in auf einem Träger aufgebrachter Form zur Anwendung, beispielsweise als Schleifband, Schleifpapier oder Schleiffolie. Das Schleifen des Belagabschnittes kann mittels Schleifpapier od. dgl. händisch erfolgen, wobei nur darauf zu achten ist, dass das Schleifen nicht in einer Vorzugsrichtung erfolgt. Zweckmässig erfolgt die Strukturierung der Oberfläche des Laufflächenbelages jedoch mittels eines Schwingschleifers (6), wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist.
Selbstverständlich kann man Laufflächenbeläge nach der Erfindung auch für einige Alpinski verwenden.
Anwendungen beim Alpin-Tourenski, beim Langlaufski für Wandern in ungespurtem Gelände sind durchaus denkbar. In diesem Fall wäre es sogar möglich, die ganze Fläche des Laufflächenbelages mit dem Gemisch Polyäthylen und Elastomer nach dieser Erfindung auszustatten.
PATENTANSPRÜCHE 1. Laufflächenbelag für Ski, insbes. Langlaufski, welcher Belag zumindest in einem Teilbereich der Lauffläche, bevorzugt dem Mittelbereich, aus einem Gemisch von Polyäthylen und Elastomer mit einem zwischen 20 - 80 Gew.-%, bevorzugt 50-75 Gew.-%, liegenden Polyäthylenanteil und demgemäss einem Elastomeranteil zwischen 80-20 Gew.-%, bevorzugt 50-25 Gew.-%, besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufflächenbelagabschnitt aus dem Gemisch von Polyäthylen und Elastomer an der Oberfläche Polyäthylen- und Elastomerfasem in nichtorientierter, räumlicher Lage aufweist.