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Die Erfindung bezieht sich auf einen Ski mit einem zwischen wenigstens einer Aussenschale bzw. einer Deckschicht, einer Laufflächenschicht und Seitenwangen angeordneten, aus mehreren in Skilängsrichtung verlaufenden leisten bestehenden Skikern, wobei wenigstens eine Seitenwange eine zur Skilängsmittelebene und zur Laufflächenschicht hin konvergierende Innenfläche aufweist.
Bei modernen Hochleistungsski besteht der Bedarf nach besserer Kontrolle der Skiführung während der Momente grosser Belastungen infolge von Druckstössen auf Skikanten und Lauffläche, sowie nach verbesserter vertikaler Druckstossdämpfung innerhalb des Skikörpers. Wenn die Druckverteilung innerhalb eines Ski gestört ist. ist eine exakte Skisteuerung nur mit erhöhtem Kraftaufwand des Fahrers möglich.
Aus der CH-PS 657. 994 ist ein Ski mit, im Querschnitt gesehen, abgestuften Aussenseiten der Seitenwangen bekannt, wodurch die Seitenwangen an ihren unteren, auf die Skikanten aufsetzenden Enden, jeweils stärker, als an ihren jeweils oberen, an die Deckschicht angrenzenden Enden, ausgebildet sind. Bei einer auf die Skikanten einwirkenden, vertikal gerichteten Druckstossbelastung kann durch diese Ausbildung keine die Belastung absorbierende Wirkung erzielt werden. Es wurde daher bereits vorgeschlagen, an die Innenflächen dieser Seitenwangen jeweils planparallel anschliessende, im grossen und ganzen senkrecht zur Deckschicht und zur Laufflächenschicht verlaufende Versteifungselemente anzuordnen.
Diese Versteifungselemente bestehen aus einem Material mit relativ hohem Elastizitätsmodul verglichen mit dem E-Modul des Skikernes, um dem Ski einen erhöhten Rückstellgrad und eine konstruktiv vorbestimmbare Eigenfrequenz zu verleihen. Aus der Anordnung von Bauteilen mit unterschiedlichen E-Modulen, sowie Biege- und Torsionskennwerten, ergibt sich eine gesteigerte Scherbeanspruchung im Kontaktbereich, wobei es demgegenüber zur Erhaltung der vorbestimmten Konstruktionseigenschaften vorteilhafter wäre, wenn unter den Elementen keine Differenzen in deren Reagibilität auf Belastungen bestünden.
Darüber hinaus hat es sich in der jüngeren Skientwicklung als vorteilhaft erwiesen, für drehfreudigere Ski die Innenkante der Lauffläche hinsichtlich der Torsionssteifigkeit schwächer, als die Aussenkante zu gestalten, vor allem bei Skimodellen, welchen ein Anwendungsbereich zukommt, bei dem ein harter präziser Kantengriff hinter leichter Drehbarkeit zurückstehen soll. Hingegen entspricht einer Verwendung auf harten Pisten und v. a. beim Rennlauf eine Innenkante mit stärkerer Torsionssteifigkeit und härterem Kantengriff. Im Wesentlichen wurde bisher die Elastizität eines Ski durch die Wahl von Beuteilen mit unterschiedlichen E-Modulen bestimmt, sowie, um die Skikanten in ihrer Reagibilität auf Belastungen untereinander zu differenzieren.
Der DE-OS 1, 728. 372 ist ein Ski mit Seitenwangen zu entnehmen, welche, im Querschnitt gesehen, zum Skikern hin gewölbt sind. Die AT-PS 167. 661 und die AT-PS 169. 179 beschreiben Ski, deren Schmalseiten durch je zwei Schrägflächen gebildet sind, von welchen die an die Lauffläche angrenzende Schrägfläche zu dieser und zur Skilängsmittelebene hin konvergiert. Die an die Lauffläche anschliessenden Schrägflächen können planflächig oder konkav ausgebildet sein.
Zur Lauffläche hin unterschiedlich geneigte Seitenwangen eines Ski beschreibt darüber hinaus beispielsweise die FR-A1 2, 611. 518, wobei die Seitenwangen auch gekrümmt sein können. Bei derartigen, insbesondere relativ zueinander asymmetrischen Formquerschnitten der Seitenwangen, bestanden bisher jeweils Probleme hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung des zum Abbau von Biege-, Verwindungsund/oder Druckstossbelastungen günstigen Überganges zwischen deren geneigten bzw. gekrümmten Innenflächen einerseits und den aus konstruktiven Gründen meist aus in relativ zu diesen unterschiedlichen Ebenen angeordneten Seitenflächen des Skikernes andererseits. Beispielsweise wurden zwischen dem Skikern und den Seitenwangen zusätzliche, die Neigungs- bzw. Krümmungsdifferenzen ausgleichende Füllstoffe vorgesehen.
Insbesondere der an die Seitenwangen angrenzenden Bereich des Skikernes wird den grössten Scher- und Stossdruckbelastungen bei Biegungen, Verwindungen und Vibrationen ausgesetzt, wodurch eine rasche Auflösung des Haltes zwischen Skikern und Seitenwangen bewirkt wird.
Aufgrund der höheren Leistungsanforderungen an moderne Ski, ist der Skikern grösseren Druckstoss-, Biege- und Verwindungsbelastungen ausgesetzt, was bei der vorgenannten Konstruktion zu rascher Materialermüdung, v. a. hinsichtlich der Quersteifigkeit. führt, da bei einer Beanspruchung die Möglichkeit zu grosser relativer Verschiebebewegung zwischen dem Skikern und den Seitenwangen, bzw. der Aussenschale besteht, welcher konstruktiv nur geringe Rücksteltungskräfte entgegen gesetzt werden. Eine Biegeund/oder Verwindungsbeanspruchung wirkt sich bei einer Ausweichbewegung des Skikemes als starke Scherbelastung auf die Kontaktflächen mit den Seitenwangen aus.
Bei Verschieben der Kontaktflächen zwischen Skikern und Seitenwangen durch Scherung unter hoher Flächenpressung, verliert der Verbund rasch seinen ursprünglichen Halt, und der Ski seine Grundverformung, wodurch die Übertragung der Skisteuerungsimpulse auf Skikanten und Lauffläche gerade während der Phasen grosser Materialbelastung gestört wird.
Über die Seitenwangen bzw. die lateralen Bereiche bekannter Aussenschalen werden die Skisteuerungsimpulse unmittelbar auf die Skikanten übertragen, wobei jedoch nachteiligerweise an den Skikanten bei
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Fahrbelastungen entstehende Druckstossenergien ebenso unmittelbar über die Seitenwangen auf die darauf aufsetzende Deckschicht, bzw. auf die Aussenschale übertragen werden.
Die vorliegende Erfindung hat insbesondere zum Gegenstand, die Nachteile der bekannten Konstruktionen, insbesondere die zusätzliche Anordnung von versteifenden Dämpfungselementen, zu vermeiden, und einen Ski der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher sich durch erhöhte Eigendämpfungskapazität gegenüber vertikalen Druckstossbelastungen auszeichnet, und gleichzeitig die Skisteuerungsimpulse insbesondere in Belastungsphasen exakter, als bei bekannten Konstruktionen, auf die Skikanten übertragen werden können.
Erfindungsgemäss wird bei einem eingangs erwähnten Ski vorgeschlagen, dass an wenigstens einer Seitenwange die Innen- und Aussenfläche zueinander unterschiedliche Neigungen, wie an sich bekannt, bzw.
Abwinkelungen, Krümmungen und/oder Einformungen aufweisen, und dass wenigstens eine Seitenwange aus mindestens zwei Schenkel bzw. Stegen besteht, welche zur Lauffläche hin divergieren.
Die Vorteile dieser Anordnung bestehen in einem verbesserten Zusammenwirken der Seitenwangen mit dem Skikern bei der Impulsübertragung zur Skisteuerung, wodurch die Skiführungskräfte verbessert auf die Piste übertragen werden. Die Eigendämpfungskapazität bei vertikalen Druckstossbeiastungen kann erfindungsgemäss dadurch verbessert werden, dass Druckstossbelastungen über die Skikanten auf die auf die Laufflächenschicht aufsetzenden Schenkel der Seitenwange verteilt werden, wodurch Spannungskonzentrationen aufgeteilt werden.
Zur Laufflächenschicht hin voneinander divergierende Schenkel einer Seitenwange übertragen eine ursprünglich vertikal gerichtete Druckstossbelastung nach oben hin in wenigstens zwei zueinander konvergierenden Druckkomponenten, bei deren Aufeinandertreffen an der Schnittebene der Schenkel, ein Teil der Belastung gedämpft wird, und nur mehr die Belastung im Ausmass des Differenzwertes der wenigstens zwei aufeinandertreffenden Druckkomponenten in Richtung zur Deckschicht übertragen werden kann. Durch Wahl der Winkels der Schenkel zueinander lässt sich das Ausmass der derartigen Belastungsabsorbtion beeinflussen. In jedem Falle können Skisteuerungsimputse auch in starken Beia- stungsmomenten exakter, als bei bekannten Konstruktionen, auf die Skikanten übertragen werden.
Der erfindungsgemässe Formquerschnitt wenigstens einer Seitenwange bewirkt, dass vertikal gerichtete Druckstossbelastungen, welche infolge von Schlägen auf die Skikanten entstehen, gegenüber bekannten Konstruktionen verstärkt absorbiert werden können, ohne auf die Deckschicht weiterzuwirken. Den Skisteuerungsimpulsen auf die Skikanten entgegenwirkende Belastungen werden zum überwiegenden Teil über die Seitenwangen auf den Skikern in von der vertikalen verschiedender Druckrichtung übertragen. Dadurch kann der Kräftefluss der von oben nach unten gerichteten Skisteuerungsimpulse von entgegengesetzt gerichteten Druckstossbelastungen weitgehend unbeeinträchtigt auf bestimmbare Bereiche der Lauffläche werden.
Durch die Ausbildung von, im Querschnitt gesehen, voneinander divergierenden Neigungen, Abwinkelungen, und/oder Krümmungen der Seitenflächen einer Seitenwange können die Grade der Druckübertragungen zwischen Skikanten, Seitenwangen und Skikern, sowie die Druckübertragungen sowie die Impuls- übertragung zur Skisteuerung zwischen Seitenwangen, Skikanten und Laufflächenschicht herstellungsseits exakt vorbestimmt werden.
Die Wahl der Winkels den die Schenkel einer Seitenwange miteinander ein-schliessen bestimmt den durch die Seitenwange überlagerten Bereich der Skikante und der Lauffläche und ermöglicht die herstellungsseitige Vorbestimmung von Biege- und Torsionskennwerten, wodurch bei der Belastungsaufnahme ein verbessertes Zusammenwirken von Laufflächenschicht, Skikanten und Seitenwangen bewirkt werden kann.
Die erfindungsgemässe Ausbildung der Seitenwangen ermöglicht es auch, Spannungsdifferenzen zwischen diesen und dem Skikern und somit den Materialverbund destabilisierende Scherungskräfte im Kontaktbereich zwischen Skikern und Seitenwangen wirksam zu vermeiden. Gleichzeitig können einem erfindungsgemässen Ski herstellungsseits eine grössere bleibende Verfomung, hoher Rückstellgrad in die Grundverformung, hohe Verwindungssteifigkeit, sowie Skikanten mit erhöhter Schlagfestigkeit mitgegeben werden.
Bei vorzugsweiser Ausbildung nur einer Seitenwage in der erfindungsgemässen Konstruktion ergibt sich mit Vorteil eine zur Skiabstimmung günstige Differenzierung zwischen den Skikanten hinsichtlich deren Reagibilität auf Biege- und/oder Verwindunsbelastungen. Bei an sich bekannten asymmetrischen Skiaussenquerschnitten, bewirkt diese Ausbildung ein verbessertes Zusammenwirken zwischen Seitenwangen und Skikern, welche Bauteile in ihren Formquerschnitten verbessert ineinandergreifen können, wodurch Druckstosskonzentrationen, je nach räumlicher Lage der Innenflächen der Seitenwangen, leicht von diesen auf den Skikern übertragen werden können, und der Ski mit gesteigerter Eigendämpfungskapazität auf diese Belastungen reagiert.
Zur Beeinflussung der Absorbtionseigenschaften gegenüber vertikal gerichteten Belastungen kann in einer weiteren Ausbildung vorgesehen sein, dass wenigstens zwei aneinander angrenzende und voneinander divergierende Schenkel bzw. Stege des Körpers der Seitenwange zusammen mit der angrenzenden
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Laufflächenschicht oder der Deckschicht einen in Skilängsrichtung verlaufenden Hohlraum einschliessen. Je Wahl der Hohlraumfüllung kann mit Vorteil die Dämfungswirkung der Seitenwange weiter vorbestimmt werden.
Es ist selbstverständlich, dass die erfndungsgegenständliche Ausbildung der Seitenwangen auch als den Skikern lateral begrenzender Teil an sich bekannter Schalenkonstruktionen analog anwendbar ist.
Weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachstehend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In diesen zeigen FiG.1 bis FIG. 4 jeweils Querschnitte durch Ausführungsformen erfindungsgemässer Ski.
In FIG. 1 bis FIG. 4 ist jeweils ein Ski 1 dargestellt, welcher vorzugsweise eine Deckschicht 2, eine Laufflächenschicht 3, welche seitlich durch Längskanten 4, 4A, begrenzt ist, und Seitenwangen 9, 9A aufweist. Zwischen der Deckschicht 2 und der Laufflächenschicht 3 ist ein an sich bekannter, aus mehreren in Skilängsrichtung verlaufenden Leisten 15, 16 bestehender Skikern 8 angeordent. Die Höhe und Breite des Ski 1, sowie der Seitenwangen 9, 9A sind hinsichtlich der Lage längs des Ski 1 variabel.
In den Ausbildungen nach FIG. 1 und FIG. 2 besteht die jeweils rechte Seitenwange 9A aus zwei Schenkel 20, 21, welche zur Lauffläche hin divergieren. Ein weiterer Schenkel 20A erstreckt sich in linearer Verlängerung des zur Laufflächenschicht 3 und zur Skilängsmittelebene gerichteten inneren Schenkels 20 zur Deckschicht 2 hin. Die beiden unteren Schenkel 20, 21 schliessen einen Hohlraum 19, dessen Querschnitt ein Dreieck bildet ein, und in welchem beliebige an sich bekannte Hohlraumfüllungen angeordnet sein können. Bei vertikal gerichteten Druckstossbelastungen ergibt sich im Bereich des Hohlraumes eine nahezu druckfreie Zone.
Eine durch Schläge auf die Skikante 4A auf die Laufflächenschicht 3 erzeugte vertikal gerichtete Druckstossbelastung wird über die Skikante 4A bzw. die Laufflächenschicht 3 auf die beiden unteren Schenkel 20, 21 der Seitenwange 9A verteilt und übertragen, wodurch die Spannungskonzentration unmittelbar oberhalb der Skikante 4A und dem lateralen rechten Bereich der Laufflächenschicht 3 erheblich reduziert werden kann.
Die beiden Schenkel 20, 21 der Seitenwange 9A übertragen die ursprünglich vertikal gerichtete Druckstossbelastung nach oben hin in zwei zueinander konvergierenden Druckkompo- nenten, bei deren Zusammentreffen an der Schnittebene der Schenkel 20, 21 ein Teil der Belastung gedämpft wird, und nur mehr die Belastung im Ausmass des Differenzwertes der wenigstens zwei aufeinandertreffenden Druckkomponenten in Richtung zur Deckschicht 2 übertragen werden kann. Bei diesem Formquerschnitt wirkt mit Vorteil auch die, im Querschnitt gesehen, nach innen abgewinkelte Aussenfläche 18 der Seitenwange 9A, infolge deren natürlichen lateralen Einfederungseffektes, zusätzlich belastungsdruckabsorbierend.
Die Ski 1 gemäss FIG. 1 und FIG. 2 weisen insgesamt gegenüber der linken Seitenwange 9 konventioneller Bauart jeweils eine torsionshärtere rechte Skikante 4A auf. Ein verbleibender Teil einer vertikal gerichteten Druckstosswirkung auf die Skikante 4A und die Laufflächenschicht 3 wird infolge der vorzugsweisen lateralen Auflastung waagrecht liegender Leisten 15, 16 des Skikernes 8 auf die rechte Seitenwange auf den Skikern 8 übertragen und in Kontaktflächenkompressionskräfte unter den Leisten 15, 16 umgeformt.
In einer Ausbildungsvariante können, wie in FIG. 2 dargestellt, mit Vorteil an sich bekannte, im Querschnitt parallelogrammförmige im Winkel der Innenfläche 14 der Seitenwange 9A geneigt angeordnete Leisten 15, 16 eines Skikernes 8 vorgesehen sein, wodurch von der rechten Skikante 4A, welche vorzugsweise die torsionsharte Aussenkante des Ski 1 darstellt, ausgehende vertikal gerichtete Druckstossbelastungen über die Seitenwange 9A in normal auf die Kontaktflächen wirkende Kompressionskräfte zwischen den Leisten 15, 16 des Skikernes 8 umgeformt werden, wodurch die Druckstossbelastung noch stärker von der vertikalen, den Skisteuerungsimpulsen entgegenwirkenden Druckrichtung abgelenkt wird.
FIG. 3 zeigt eine rechte Seitenwange 9A, welche aus zwei Schenkel 20, 21 gebildet ist, die zur Lauffläche 3 hin in einer Krümmung divergieren. Die Leisten 15, 16 weisen jeweils relativ zur Innenfläche 14 der Seitenwange 9A parallel gekrümmte Seitenflächen auf.
Bei Ausbildung einer von der Skilängsmittelebene 10 zur Deckschicht 2 hin divergierend gekrümmten Innenfläche 14 der Seitenwange 9A erfolgt eine Verteilung einer auf die Lauffläche 3 und die Kante 4A wirkende Druckstossbelastung entlang einer Anzahl von jeweils normal auf Krümmung der Innenfläche 14 der Seitenwange 9A und zueinander in Winkeln stehenden Teildruckübertragungsrichtungen, wodurch eine gegenüber geneigten planen Innenflächen 14 der Seitenwange 9A, wie sie in RG. 1 und FIG. 2 dargestellt sind, eine grössere vorbestimmte räumliche Verteilung der vertikal einwirkenden Druckstossbelastung ermöglicht wird.
FIG. 4 zeigt eine rechte Seitenwange 9A, deren zur Lauffläche 3 hin divergierende Schenkel durch einen waagrecht liegenden Schenkel 24 verbunden sind, wodurch ein geschlossener Hohlraum 22 zwischen diesen Schenkeln ausgebildet ist, welcher mit beliebigem an sich bekanntem Material gefüllt, insbesondere geschäumt sein kann. Eine von der Skikante 4A auf die Seitenwange 9A vertikal einwirkende Druckstossbelastung wird durch den oberhalb des waagrecht angeordneten Schenkels 24 und den darüber angeordneten Hohlraum 22 weitgehend absorbiert. Durch Wahl der Masse der Hohlraumfüllung 23 lässt sich die laterale
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Trägheitsmomentverteilungdes Skiquerschnittes bzw. das Drehverhalten des Ski 1 günstig beeinflussen.
Die dargestellen Ausführungsformen werden durch die vorzugsweise differenzierte Ausbildung gegen- überliegender Seitenwangen 9, 9A der modernen Skitechnik gerecht, nach der der Talski und insbesondere die Innenkante 4 des Talskis belastet und der Bergski und insbesondere dessen Aussenkante 4A unbelastet mitgeführt wird. Die vorliegende Erfindung ist auf die Ausführungsformen, die nur beispielsweise dargestellt sind, nicht beschränkt, sondern kann auch verschiedene Änderungen und Verallgemeinerungen einschlieBen, wie sie durch die folgenden Patentansprüche gegeben sind.