AT391088B

AT391088B - Ski mit daempfungslagen

Info

Publication number: AT391088B
Application number: AT1386/88A
Authority: AT
Original assignee: Head Sportgeraete Gmbh
Priority date: 1988-05-26
Filing date: 1988-05-26
Publication date: 1990-08-10
Also published as: DE58904309D1; ATE89182T1; US5092618A; JPH02147077A; EP0344146B1; EP0344146A2; CA1316557C; EP0344146A3; ATA138688A; JPH0661377B2

Description

Nr. 391 088

Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrschichtigen Ski mit einem Obergurt, welcher zumindest über einen Teil der Länge des Skis aus wenigstens zwei, unter Zwischenschaltung einer viskoelastischen oder viskosen Dämpfungsschicht miteinander verbundenen Schichten besteht, einem Kem und einer Lauffläche.

Ein derartiger Ski ist beispielsweise aus der US-PS 2 995 379 bekanntgeworden, wobei bei dieser bekannten Ausbildung eines mehrschichtigen Skis der Obergurt über die gesamte Länge des Skis aus miteinander vollflächig verbundenen Schichten gebildet wird, wobei eine elastische Zwischenschicht des Obergurtes entweder zwischen dem Skikem und einer metallischen äußeren Schicht oder auch zwischen zwei metallischen Schichten angeordnet ist. Ein derartiger Aufbau sollte den sogenannten Snake-Effekt bewirken und derart eine bessere Geländeanpassung beim Durchfahren von Buckelpisten ermöglichen.

Der FR-PS 1 580 326 ist ein Ski zu entnehmen, bei welchem die von Aluminiumprofilen gebildete Deckschicht sowie die Seitenflanken über Teilbereiche ihrer Breite geschlitzt ausgebildet sind, wobei die Schlitze jeweils abwechselnd von den einander gegenüberliegenden Seitenkanten des jeweiligen Profiles ausgehen und sich nicht über die gesamte Breite des entsprechenden Profiles erstrecken. Diese wechselweisen Einschnitte in den Profilen sind dabei notwendig, um das notwendige elastische Verhalten des Skis zu erreichen, da die Verwendung von Alu-Profilen eine zu starke Versteifung ergeben würde, um bei einem Durchbiegen des Skis ein Ausknicken der Profile zu verhindern.

Mehrschichtige Skier mit flächig miteinander verbundenen Laminaten weisen bei starrer Verklebung eine gute Torsionssteifigkeit bei gleichzeitig guten Festigkeitseigenschaften und Durchbiegeeigenschaften auf. Die Tatsache, daß Skier einerseits torsionssteif, andererseits aber biegeelastisch sein sollen, stellt unterschiedliche Ansprüche an die Belastbarkeit der Verbundkonstruktion in verschiedenen Achsen und eine bei mehrschichtigen Skiern bekannte, vollflächige Verklebung einzelner Schichten miteinander, ist, wenn eine entsprechende Torsionssteifigkeit sichergestellt werden soll, ungeeignet, Schwingungen, insbesondere Transversalschwingungen, zu dämpfen.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, einen mehrschichtigen Ski der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem es möglich wird, niederfrequente Schwingungen von Skiern, welche das Fahrverhalten negativ beeinflussen, besser zu dämpfen und damit einen mehrschichtigen Ski mit verbesserten Fahreigenschaften zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht der erfindunsgemäße Ski im wesentlichen darin, daß die äußere Schicht des wenigstens drei Schichten aufweisenden Bereiches des Obergurtes wenigstens einen quer zur Skilängsrichtung verlaufenden Schlitz aufweist und daß der Schlitz in Richtung zum Kem von einer Laminatschicht unter Zwischenschaltung der viskoelastischen oder viskosen Dämpfungsschicht überlappt ist. Da der Obergurt zumindest über einen Teil seiner Länge aus wenigstens drei Schichten besteht und erfindungsgemäß die äußere Schicht dieses mehrschichtigen Aufbaues wenigstens einen quer zur Skilängsrichtung verlaufenden Schlitz aufweist, wird die Durchbiegung des Skis begünstigt und trotz entsprechend steiferen Materialien eine gute Biegeelastizität sichergestellt. Das den Schlitz überlappende Laminat hat die Aufgabe, den durch den Schlitz entstehenden Steifigkeits- und Festigkeitsverlust zu kompensieren. Der Steifigkeitsverlauf des Skis soll dabei möglichst gleichmäßig verlaufen und keine Unstetigkeiten aufweisen. Dadurch, daß nun in diesem Teilbereich zwischen der äußeren geschlitzten Schicht und der darunter liegenden inneren Schicht eine viskoelastische oder viskose Dämpfungsschicht angeordnet ist, kann zum einen eine hinreichende Biegeelastizität und auf Grund der Wahl einer viskoelastischen oder viskosen Dämpfungsschicht auch eine Dämpfung der niederfrequenten Schwingungen, insbesondere von Schwingungen im Bereich von 15 -150 Hz, erzielt werden.

Mit Vorteil ist die Ausbildung hiezu so getroffen, daß der sich zumindest über einen Teilbereich der Länge des Skis erstreckende dreischichtige Obergurt in Richtung zum Skikem mit einem durchgehenden Laminat, insbesondere einer Aluschicht oder einem faserverstärkten Kunststofflaminat, verbunden ist, wobei eine derartige Ausbildung eine hinreichende Torsionssteifigkeit bei gleichzeitig hinreichender Flexibilität, Biegeelastizität und Biegefestigkeit erzielen läßt. Weiters sind derartige, durchgehende Laminate vor allem für die Bruchfestigkeit des Skis von Bedeutung. Mit Vorteil besteht auch die äußere Schicht des dreischichtigen Obergurtes aus Aluminium oder Stahl oder thermo- oder duroplastischem Kunststoff mit Glas-, Kohlenstoff-, Aramid-, Bor-Faserverstärkung und auf diese äußere Schicht des dreischichtigen Obergurtes kann gegebenenfalls eine konventionelle Deckschicht aufgebracht werden, welche für die Festigkeitseigenschaften und die Torsionssteifigkeit des Skis von untergeordneter Bedeutung bleibt

Um in der viskoelastischen Schicht die Dämpfung durch Seher-Bewegung (Schubverformung) zu erzielen, muß auch die untere Schicht des dreischichtigen Obergurtes eine hinreichende Festigkeit aufweisen, um mit der dazwischenliegenden viskoelastischen Schicht unter Ausübung von Scherkräften Zusammenwirken zu können. Mit Vorteil ist hiebei die Ausbildung so getroffen, daß die den (die) Schlitz(e) der äußeren Schicht unter Zwischenschaltung der viskoelastischen oder viskosen Dämpfungsschichte überlappende Schicht als Aluminiumschicht oder faserverstärktes Kunststofflaminat ausgebildet ist, wobei sich insgesamt somit in dem dreischichtigen Aufbau zwei relativ stabile Lastverteilungsschichten ausbilden lassen, über welche die Scherkräfte in die viskoelastische Schicht eingeleitet werden.

Mit Vorteil ist die Ausbildung erfindungsgemäß so getroffen, daß die viskoelastische oder viskose Zwischenschicht aus einem elastomeren Kunststoff mit einem E-Modul von 10^ bis 101^ Pa, vorzugsweise ca. 10^ Pa, und einem Verlustfaktor tan δ > 0,8, vorzugsweise einem tan δ von ca. 1,5, besteht. Ein derartiges, -2-

Nr. 391 088 insbesondere gummielastisches Material mit einem E-Modul zwischen 10^ und 10^ pa und den angegebenen Verlustfaktoren unterscheidet sich wesentlich von in Skikonstruktionen bereits verwendeten Hartgummischichten und ist in der Lage, Frequenzen zwischen 15 und 150 Hz optimal in einem Temperaturbereich von -35° bis +10° C zu dämpfen. Um die Scherkräfte in der viskoelastischen Dämpfungsschicht aus einem derartigen Material optimal aufnehmen zu können, ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, daß die viskoelastische oder viskose Schicht eine Stärke von 0,3 - 2,5 mm, vorzugsweise 0,7 -1,3 mm aufweist.

Um nun die Vorteile, welche sich durch die Ausbildung eines derartigen Dämpfungsgliedes in Form eines dreischichtigen Aufbaues mit äußerer geschlitzter Schicht ergeben, unbeeinträchtigt durch Anordnungen von Bindungsteilen aufrechterhalten zu können, ist die Ausbildung erfindungsgemäß mit Vorteil so getroffen, daß die äußere, wenigstens einen Querschlitz aufweisende Schicht im Bereich der Bindungsteile in Skilängsrichtung verlaufende Durchbrechungen bzw. Langlöcher für die Aufnahme von Befestigungsschrauben oder Bolzen für die Bindungsteile aufweist. Derartige Langlöcher, bzw. in Skilängsrichtung verlaufende Durchbrechungen, erlauben die gleitende Festlegung von Bindungsteilen an den innenliegenden, tragenden Teilen eines Skis und behindern die Einleitung von Scherkräften in die viskoelastische oder viskose Schicht und die Schubbewegung des oberen Laminates nicht. Um eine vollständige Entkoppelung der Außenschicht von der Innenschicht zu erzielen, ist die Ausbildung bei der Montage der Bindungsteile mit Vorteil so getroffen, daß die Bindungsteile unter Zwischenschaltung einer Gleitschicht oder unter Ausbildung eines Luftspaltes an der Außenschicht des Skis angeschlossen sind.

Der (die) in der Außenschicht vorgesehene(n) quer zur Skilängsrichtung verlaufende(n) Schlitz(e) soll(en) eine ungehinderte Übertragung von bei Schwingungen bzw. Durchbiegungen des Skis aufiretenden Scherkräften auf die viskoelastische Dämpfungsschicht sicherstellen, wofür die Ausbildung mit Vorteil so getroffen ist, daß der (die) Querschlitz(e) der äußeren Schicht sich bis zur Seitenkante des Skis erstreckt (erstrecken).

Mit Vorteil sind hiebei der (die) quer zur Skilängsrichtung verlaufende(n) Schlitz(e) jeweils in einem Schwingungsknoten der Schwingungen des Skis angeordnet, wobei sich optimale Dämpfungseigenschaften ergeben. Die Schlitze können über die gesamte Skilänge angebracht werden. Die Lage der Schwingungsknoten hängt von der Art (Mode) der Eigenschwingung (Grundschwingung, 1., 2., 3.,... Oberschwingung) ab. Diese wiederum hängt von der Steifigkeit, Steifigkeitsverteilung, Gewichtsverteilung, Einspannung, etc. des Skis ab. Je nach Einsatzzweck des Skis können unterschiedliche Eigenfrequenzen des Skis angeregt werden, wobei sich von diesen wiederum gewisse Frequenzen störend auf das Fahrverhalten des Skis auswirken können. Diese störenden Schwingungen werden dabei durch die Anbringung von Schlitzen am Ort ihrer Schwingungsknoten in optimaler Weise gedämpft.

Die Dämpfungseigenschaft der viskoelastischen oder viskosen Zwischenschicht wird dabei durch die Dicke der Zwischenschicht, die Länge und Breite der Zwischenschicht, die Lage am Ski sowie die Anzahl der Dämpfer am Ski beeinflußt und kann dadurch in weiten Grenzen gemäß den Anforderungen eingestellt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausfiihrungsform ist die Ausbildung so getroffen, daß die Breite der (des) Schlitze(s) in Skilängsrichtung 0,7 bis 2,5 mm, vorzugsweise etwa 1,5 mm, beträgt, wodurch den maximal auftretenden Schubbewegungen Rechnung getragen wird. Für eine weitere Verbesserung der Dämpfungseigenschaften wird vorzugsweise so vorgegangen, daß der (die) Schlitz(e) mit einem dämpfenden Material ausgefüllt ist (sind), wobei die Dämpfung durch Druckdeformation des dämpfenden Materials im Schlitz erfolgt

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1. eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Ski; Fig. 2 eine Seitenansicht des Skis mit montierter Bindung; Fig. 3 eine vergrößerte Detaildarstellung der Fig. 2 und Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie (IV-IV) der Fig. 1.

In Fig. 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßer Ski (1) dargestellt, welcher quer zur Skilängsrichtung verlaufende sich über die gesamte Breite des Skis erstreckende Querschlitze (2) aufweist. In der Skioberfläche sind mehrere Langlöcher (3) für die Aufnahme von Befestigungsschrauben oder Bolzen für die Bindungsteile vorgesehen.

In Fig. 2 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Skis (1) gezeigt, aus welcher sich schematisch die Montage einer Bindung (4) in den in der Skioberfläche vorgesehenen Langlöchem (3) entnehmen läßt. Die Bindungsteile (4) sind hiebei unter Ausbildung eines Luftspaltes (5) durch die Langlöcher (3) in den innenliegenden tragenden Teilen des Skis (1) festgelegt, so daß durch die Montage der Bindungsteile die Einleitung von Scherkräften in die Dämpfungsschicht des Skis nicht behindert wird.

Fig. 3 zeigt den mehrschichtigen Aufbau des Obergurtes bzw. der darunter liegenden Dämpfungsschichten des Skis (1). Die aus Aluminium oder Stahl oder thermo- und/oder duroplastischen Kunststoffen bzw. Composits mit Glas-, Kohlenstoff-, Aramid-, Bor-Faserverstärkung gefertigte äußere Schicht (6) des Obergurtes weist ebenso wie die darüber liegende konventionelle Deckschicht (7) des Skis sich quer über die gesamte Breite des Skis erstreckende Schlitze (2) auf. Diese Schlitze (2) werden unter Zwischenschaltung einer viskoelastischen Dämpfungsschicht (8) von einer weiteren aus Aluminium oder einem faserverstärkten Kunststofflaminat (9) gebildeten Schicht Übergriffen. Unter dieser aus Aluminium oder faserverstärkten Kunststofflaminat bestehenden Schicht (9) befindet sich eine weitere, aus derartigen Materialien gefertigte Schicht (10), welche sich über die gesamte Skilänge erstreckt. Durch diese Ausbildung werden zumindest zwei relativ stabile Lastverteilungsschichten ausgebildet, welche zur Aufnahme von Scherkräften geeignet sind. Der eigentliche -3-

Claims

Nr. 391 088 Skikem ist in Fig. 3 mit (11) bezeichnet. ln Fig. 4 ist ein Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Ski gezeigt. Bei dieser Ausbildung ist wiederum die äußere Schicht mit (6) bezeichnet, sowie die darüber liegende konventionelle Deckschicht des Skis mit (7) schematisch angedeutet. Die Schicht (6) wird bei dieser Ausbildung durch ein Langloch (3) zur Aufnahme von Bolzen bzw. Schrauben für die Bindungsmontage unterbrochen. Unter dieser äußeren geschlitzten Schicht (6) liegt wiederum eine viskoelastische Dämpfungsschicht (8), welche die insbesondere beim Fahren auftretenden niederfrequenten Schwingungen aufnehmen soll. Die zweite Aluschicht bzw. die aus faserverstärktem Kunststofflaminat gebildete Schicht, welche die Langlöcher bzw. die Querschlitze in der Deckschicht (6) übergreift, sowie die darunter liegende sich über die gesamte Länge des Skis erstreckende, aus dem gleichen oder anderem als das geschlitzte Laminat bestehendem Material gefertigte Schicht, sind in der Fig. 4 wiederum mit (9) und (10) angedeutet. Unter dem Skikem (11) liegt der ebenfalls aus Aluminium oder faserverstärktem Kunststofflaminat gebildete Untergurt (12) des Skis. An diesem ebenfalls zur Aufnahme von Scherkräften geeigneten Untergurt (12) sind in konventioneller Weise eine Lauffläche (13) sowie Stahlkanten (14) angeordnet. PATENTANSPRÜCHE 1. Mehrschichtiger Ski mit einem Obergurt, welcher zumindest über einen Teil der Länge des Skis aus wenigstens zwei, unter Zwischenschaltung einer viskoelastischen oder viskosen Dämpfungsschicht miteinander verbundenen Schichten besteht, einem Kem und einer Lauffläche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (6) des wenigstens drei Schichten aufweisenden Bereiches des Obergurtes wenigstens einen quer zur Skilängsrichtung verlaufenden Schlitz (2) aufweist und daß der Schlitz (2) in Richtung zum Kem (11) von einer Laminatschicht unter Zwischenschaltung der viskoelastischen oder viskosen Dämpfungsschicht (8) überlappt ist.
2. Mehrschichtiger Ski nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich zumindest über einen Teilbereich der Länge des Skis erstreckende dreischichtige Obergurt in Richtung zum Skikem (11) mit einem durchgehenden Laminat (10), insbesondere einer Aluschicht oder einem faserverstärkten Kunststofflaminat, verbunden ist
3. Mehrschichtiger Ski nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (6) des dreischichtigen Obergurtes aus Aluminium oder Stähl oder thermo- oder duroplastischem Kunststoff mit Glas-, Kohlenstoff-, Aramid-, Bor-Faserverstärkung besteht, auf welches gegebenenfalls eine Deckschicht (7) aufgebracht ist.
4. Mehrschichtiger Ski nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den (die) Schlitz(e) (2) der äußeren Schicht (6) unter Zwischenschaltung der viskoelastischen oder viskosen Dämpfüngsschicht (8) überlappende Schicht (9) als Aluminiumschicht oder faserverstärktes Kunststofflaminat ausgebildet ist
5. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die viskoelastische oder viskose Zwischenschicht (8) aus einem elastomeren Kunststoff mit einem E-Modul von 10* bis 10*® Pa, vorzugsweise ca. 10^ Pa und einem Verlustfaktor tan δ > 0,8, vorzugsweise einem tan 6 von ca. 1,5, besteht.
6. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die viskoelastische oder viskose Schicht (8) eine Stärke von 0,3 bis 2,5 mm, vorzugsweise 0,7 bis 1,3 mm, aufweist.
7. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere, wenigstens einen Querschlitz (2) aufweisende Schicht (6) im Bereich der Bindungsteile in Skilängsrichtung verlaufende Durchbrechungen bzw. Langlöcher (3) für die Aufnahme von Befestigungsschrauben oder Bolzen für die Bindungsteile aufweist. -4- Nr. 391 088
8. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Querschlitz(e) (2) der äußeren Schicht (6) sich bis zur Seitenkante des Skis erstreckt (erstrecken).
9. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der (des) Schlitze(s) (2) in Skilängsrichtung 0,7 bis 2,5 mm, vorzugsweise etwa 1,5 mm, beträgt.
10. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Schlitz(e) (2) mit einem dämpfenden Material ausgefüllt ist (sind).
11. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindungsteile unter Zwischenschaltung einer Gleitschicht oder unter Ausbildung eines Luftspaltes an der Außenschicht (6) des Skis (1) angeschlossen sind.
12. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) quer zur Skilängsrichtung verlaufende(n) Schlitz(e) (2) jeweils in einem Schwingungsknoten der Schwingungen des Skis (1) angeordnet ist (sind). Hiezu 1 Blatt Zeichnung -5-