DD242178A1

DD242178A1 - Kunststoffski und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DD242178A1
Application number: DD28264585A
Authority: DD
Inventors: Rainer Ede; Joachim Falk; Rainer Gilbert
Original assignee: Sportgeraete Veb K
Priority date: 1985-11-08
Filing date: 1985-11-08
Publication date: 1987-01-21
Also published as: DD242178B1; ATA278286A; DE3635322A1; CH672431A5; AT387725B; FR2590179A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kunststoffski auf Injektionsbasis, der insbesondere im Langlaufbereich fuer die neue Schrittechnik Anwendung finden soll. Ziel und Aufgabe ist es, einen Ski herzustellen, der sich durch ein optimales Biegeverhalten, eine geringe Abnutzung der Skiinnenkante, minimierte Herstellungskosten auszeichnet und eine optimale Energieumwandlung gewaehrleistet. Erfindungswesentlich ist, dass im Ski ein Profilelement angeordnet ist, dass oberhalb der Laufsohle an der Skiinnenkante sichtbar ist und so geformt ist, dass es im Inneren des Ski als Stabilisierungsplatte, dessen gekruemmte Mittelebene so angeordnet ist, dass es die Ebene der neutralen Faser vor dem Bindungsbereich und nach dem Fersenbereich durchstoesst.

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Ski und ein Verfahren zu dessen Herstellung auf Injektionsbasis, der insbesondere geeignet ist für die neuen Schrittechniken.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

KunststQffski und Verfahren zu dessen Herstellung sind seit langem bekannt. Diese Ski werden für die Diagonalschrittechnik im Langlauf bereich eingesetzt und sind nur bedingt für die neuen Lauftechniken, Siitonen und Skating, geeignet.

Kunststoffski werden in DB OS 1916043, DE OS 1806433 und AT PS 315692 beschrieben. Die Nachteile dieser beschriebenen Ski bei deren Einsatz für die neue Lauftechnik sind das Flattern der Skispitze und des Skiendes, die erhöhte Abnutzung der Innenkante des Ski, das erhöhte Schwingen beim Abstoßen und die ungünstige Kraftübertragung innerhalb des Skis.

Weiterhin sind Kunststoffski in CH PS 552992, DE OS 2913250 und FR PS 2347065 beschrieben. Diese Ski zeichnen sich gegenüber den erstgenannten durch höhere Festigkeiten und stabile Bindungsbefestigungen im Inneren des Ski aus.

Mit der zusätzlichen Anordnung dieser Skieinbauten wird jedoch das Gesamtbiegeverhalten des Ski ungünstig beeinflußt, so daß es oftmals zu Skibruch unmittelbar hinter dem Ende der Bindungsplatte kam.

Bei den wesentlich arbeitsaufwendigeren Verfahren der Skiherstellung in Sandwichbauweise in CH PS 64336, DE PS 2014025, AT PS 371344, CH 582008 und CH PS 513658 wird versucht, komplizierte Einlageteile nutzend, die ganannten Nachteile zu beseitigen.

Die erfindungsgemäß hergestellten Ski in Sandwichbauweise werden aufgrund ihrer Einlagen sehr schwer bzw. sehr kostenaufwendig in ihrer Herstellung, so daß sie zumeist nur optimal als Alpineski einsetzbar sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen Kunststoffski für den Skilanglauf und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu entwickeln, der sich durch wesentlich geringeres Flattern der Skispitze und des Skiendes, eine minimierte Abnutzung der Skiinnenkante, ein geringes Federn des Skimittenbereiches in der Abstoßphase auszeichnet sowie eine optimale Energieumwandlung gewährleistet während der Vorwärtsbewegung.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technischen Mängel der im Stand der Technik beschriebenen Ski werden dadurch verursacht, daß die Langlaufski eine zu geringeTorsionssteifigkeit besitzen, daß bei den Langlaufski die Festigkeit der Skiinnenkante zu gering ist und im Mittenbereich der Ski eine hohe Elastiziztät vorhanden ist bzw. der Federweg eines für den Diagonalschritt entwickelten Skis für die neue Lauftechnik ungeeignet ist.

Besonders deutlich treten diese oben genannten Nachteile bei Kunststoff ski, die auf einem sehr rationellen Verfahren der Skiherstellung, dem Injektionsverfahren hergestellt sind, zutage.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen Kunststoffski und ein Verfahren zu dessen Herstellung mit einer hohen Torsionssteifigkeit, einer hohen Innenkantenfestigkeit, einem optimalen Biegeverhalten für die neue Lauftechnik sowie einer hohen Steifigkeit auf Injektionsbasis zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Skimittenbereich ein an der Innenkante des Ski, im Skiquerschnitt gesehen, oberhalb des Laufsohlenbauteiles ein mit der Skiwange abschließendes vorgeformtes Profilelement derart angeordnet ist, daß unmittelbar hinter der Berührungslinie Laufsohlenbauteil/Profilelement des Profilelement unter einem Winkel von 5 bis 45 Grad bezügjjch der Ebene der Skiinnenseite in Richtung Deckbauteil bis in dessBn unmittelbare Nähe abgewinkelt ist, von dort

parallel zum Deckbauteil als Stabilisierungsplatte verläuft und als Einlage in dieser Höhe im Ski endet oder im Bereich des

Laufsohlenbauteiles unter einem Winkel von 5 bis 45 Grad bezüglich der Ebene der Skiaußenseite als Profilelement zurückgeführt wird.

Die Ausbildung und die Anordnung des Profiielementes gewährleistet einen festen Sitz bei Kantenbelastungen und verhindert ein Ausbrechen zur Laufsohle sowie zur Skiinnenseite hin. Gleichzeitig wird mit der Stabilisierungsplatte eine Bindungsbefestigung erreicht.

Erfindung ist weiterhin wesentlich, daß das Profilelementin Längsrichtung des Skis an der Innenkante sichtbar etwa mittig im Ski angeordnet wird, so daß dessen Länge bezogen auf die Skilänge etwa 20% bis 50% beträgt und die Skieinlage langer als dessen sichtbarer Bereich derart ausgebildet ist, daß die Stabilisierungsplatte beidseitig das Profilelement bis zu einer Länge von max.

²h der verbleibenden Länge bis zur Skispitze bzw. bis zum Skiende überragt, und das Stabilisierungselement in diesem Bereich derart gebogen ist, daß es in dem unmittelbaren Bereich des Laufsohlenbauteiles zurückgeführt wird, wobei die Stabilisierungsplatte in ihrem Endbereich schaufeiförmig ausläuft.

Durch die Stabilisierungsplatte wird in der Skimitte eine höhere Steifigkeit erreicht.

Aufgrund der in Richtung Skilaufsohle, die neutrale Faser des Ski durchstoßend gebogenen Enden der Stabilisierungsplatte wird eine gezielte Beeinflussung der Steifigkeit des Skis möglich, wobei insbesondere durch den schaufeiförmigen Auslauf der Endbereiche ein gleichmäßiger Übergang der Biegelinie des Ski gewährleistet wird.

Kennzeichnend für das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Skis mit eingelegten Bauteilen auf Injektionsbasis ist, daß das Laufsohlen bauteil und die Skieinlage einseitig die Skibreite um 1 bis 5 mm überragt, wobei die überragenden Skibauteile unter einer im Steg der Kassette angeordneten Aussparung beim Komplettieren der Kassette und dem unmittelbar anschließenden Verschäumungsprozeß unter einem Druck von 5 bis 10 bar positioniert werden.

Die Eigenschaften von PUR-Schaum, an Oberflächen verdichtete Zonen auszubilden, somit auch an inneren Oberflächen, führt mit dem Profilelement im Ski zur Eigenschaftsverbesserung durch die zusätzliche Ausbildung von Hartschaumbereichen.

Das Profilelement besteht aus Materialien bzw. Materialverbunden, die eine höhere Dichte als PUR-Schaum haben, wobei vorzugsweise zur besseren Verbindung mit dem Kunststoffski diese Bereiche mit kreisförmigen, dreieckigen, rechteckigen, quatratischen und/oder rhombenförmigen Aussparungen versehen sein können, die zur gezielten Beeinflussung der Skiparameter speziell angeordnet werden.

Weiterhin ist wesentlich, daß nach dem Entformen, die die Seitenwange überragenden Skibauteile vorzugsweise abgetrennt werden können.

Dieses Abtrennen ist jedoch nicht dringend erforderlich, da bei besonders hochbeanspruchten Skiern ein seitliches Überstehen der Laufsohle und der unmittelbar darüberliegenden Einlage sogar wünschenswert sein kann.

Die vorliegende technische Lösung ermöglicht einen Kunststoffski auf Injektionsbasis mit einer hohen Torsionssteifigkeit, einer hohen Innenkantenfestigkeit, einem optimalen Biegeverhalten für die Lauftechnik sowie einer hohen Steifigkeit zu entwickeln.

Nachfolgend soll die erfindungsgemäße Lösung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

Dabei zeigen

Fig. 1: Grundplatte zur Herstellung des Profilelementes

Fig. 2: Querschnitt durch das Profilelement

Fig. 3: Perspektivische Ansicht des Profilelementes

Fig. 4: Querschnitt durch Schäumform mit eingelegtem Profilelement, fertig verschäumt

Fig. 5: Steg mit Aussparung

Fig. 6: Querschnitt fertiger Ski

Ausführungsbeispiel

Der erfindungsgemäße Kunststoffski mit eingelegtem Skibauteil stellt ein völlig neues Sportgerät für den Wintersport dar. In den letzten Jahren setzte sich im Skilanglauf immer mehr die Siitonen- und Skatingtechnik durch. Die Ski für diesen Laufstil sind gegenüber herkömmlichen Ski dadurch unterschieden, daß sie

— einheitlich über die gesamte Lauffläche nur mit Gleitwachs gewachst werden,

— auf der Innenseite der Lauffläche stärker beansprucht werden als auf der Außenseite,

— die Kraftübertragung vom Fuß des Läufers über den Ski auf den Untergrund leichter ermöglichen, da eine geringe Vorspannung überwunden werden muß,

— bei entsprechender Bruchsicherheit so leicht wie möglich sind.

Diese geforderten Eigenschaften werden bei herkömmlichen Ski nur teilweise erreicht. Der erfindungsgemäße Kunststoffski vereint nur die o.g. Eigenschaften in sich, gleichzeitig wird ein Verfahren zu seiner Herstellung beschrieben:

Der Ski wird nach der bekannten Injektionstechnologie gefertigt, durch das Einbringen einer bestimmten Einlage können seine Eigenschaften definiert verändert und verbessert werden. Zunächst wird die Herstellung dieser Einlagen, des Profilelementes, beschrieben:

Das Profilelement (Fig. 1) besteht aus einer Metallplatte 1, deren Maße entsprechend der Skigeometrie gewählt werden. Die abgerundeten Enden verhindern ein Abbrechen des Schaumes von der Einlage bei Biegebeanspruchung des Ski. Zur besseren Verbindung mit dem Hartschaum sind in dieser Platte Aussparungen 2 vorgesehen, die rund oder eckig ausgebohrt oder gestanzt werden oder in einer beliebigen Form ausgeklinkt 3 werden. Speziell im vorderen und hinteren Breich der Platte sind häufige Aussparungen günstig für einen ungehinderten Durchfluß des Plasterohstoffes. Der mittlere Teil des Profilelementes wird als Stabilisierungsplatte 4 bezeichnet. Die anderen Teile des Profilelementes haben folgende Funktionen:

Der Klemmrad 5 dient der Befestigung des Profilelementes in der Schäumform. Gleichzeitig bildet er die Verstärkung der Skikante im eingelegten mittleren Skibereich, die auch am fertigen Ski im unteren Teil der Seitenkante unmittelbar über den Laufsohlenbauteii sichtbar ist.

Die Seitenteile, inneres Seitenteil 6 und äußeres Seitenteil 7, wobei letzteres auch weggelassen werden kann, bilden zusammen mit der Stabilisierungsplatte 4 das Profil, welches die Torsionssteifigkeit des Ski erhöht, gleichzeitig wird ein fester Kantengriff des Ski erreicht, da das innere Seitenteil 6 in Richtung der Kraftübertragung Läufer-Untergrund liegt.

Die Stabilisierungsplatte 4 dient im Zusammenwirken mit den Seitenteilen 6, 7, speziell auch durch die heruntergebogenen Enden, der Erhöhung der Bruchfestigkeit, zum anderen wird außerdem eine bessere Bindungsbefestigung durch Eingriff der Bindungsbefestigungsschrauben in die Stabilisierungsplatte 4 erzielt.

Durch die Anordnung der Seitenplatte 6 unter einem Winkel von weniger als 5 Grad wird ein Ausbrechen der Seitenkante vermieden.

Durch die Form des Profils (Fig. 2) erhält der Ski eine bestimmte Vorspannung, die vorzugsweise geringer als bei herkömmlichen Ski ist, wobei eine gleiche oder sogar höhere Bruchfestigkeit des Ski gewährleistet wird, wobei die Vorspannung den Bedürfnissen der Skiläufer individuell durch spezielle Dimensionierung der Skieinlage angepaßt werden kann. Dadurch wird eine optimale Kraftübertragung von Läufer auf das Sportgerät ermöglicht, große Federwege und ein übermäßiges Schwingen des Skis können vermieden werden.

In einer Presse wird die oben beschriebene Platte als Profilelement vorgeformt (Fig. 2), wobei der vordere und hintere Teil der Stabilisierungsplatte unter einem Radius, der größer als der Biegeradius des fertigen Ski ist, nach unten gebogen (Fig. 3) wird.

Beider Herstellung von Kunststoffski wird häufig das Verfahren angewendet, daß die Skibauteile 8 in einer Schäumform 12 positioniert werden und dann durch einen schäumbaren Kunststoffs, meist PUR, verbunden werden. In der Schäumform bilden die Halte-und Distanzstege 10 häufig gleich die Außenkante des fertigen Ski.

Zur Herstellung zweier unsymmetrischer Ski (linkerund rechter Ski) wird in je einem dieser Stege 10 im Bereich der Einlage entsprechend der Dicke der Einlage eine Aussparung 11 gefräst (Fig. 5), die etwa 0,2 mm dicker bis 0,2 mm dünner als die Profilstärke sein kann. Nach der üblichen Befestigung der Skibauteile 8 wird das Profilelement in die Schäumform 12 eingelegt, die Klemmkante 5 in die Aussparung 11 des Stegs geschoben und anschließend die komplettierte Schäumform in die Presse gelegt. Nach dem Schließen der Presse wird das Profilelement durch den Steg 10 auf das untere Skibauteil 8 gepreßt und dort während des Verschäumens festgehalten (Fig.4).

Der PUR-Schaum bildet beim Schäumen und anschließenden Aushärten an Oberflächen verdichtete Zonen aus (z. B. die integrale Außenkante des Ski). Auch an den inneren Oberflächen tritt dieser Effekt auf, d. h. das Profilelement erzeugt praktisch nebenher nocti Zonen verdichteten Hartschaumes im Ski, die ebenfalls die geforderten Eigenschaften der Ski positiv beeinflussen.

Nach der Entformung des Skis wird er in herkömmlicher Art und Weise weiterbearbeitet, dabei wird dann die Kantenverstärkung 13 an der Skiinnenseite auch optisch wirksam (Fig. 6).

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Kunststoffski mit eingelegten Skibauteiler^gekennzeichnet dadurch, daß im Skimittenbereich ein an der Innenkante des Ski, im Skiquerschnitt gesehen, oberhalb des Laufsohlenbauteiles ein mit der Skiwange abschließendes vorgeformtes Profilelement derart angeordnet ist, daß unmittelbar hinter der Berührungslinie Laufsohlenbauteil/Profilelement das Profilelement unter einem Winkel von 5 bis 45 Grad in Richtung Deckbauteil bis in dessen unmittelbare Nähe abgewinkelt ist, von dort parallel zum Deckbauteil als Stabilisierungsplatte verläuft und als Einlage in dieser Höhe im Ski endet oder im Bereich des Laufsohlenbauteiles unter einem Winkel von 5 bis 45 Grad als Profilelement zurückgeführt wird, wobei das Profilelement in Längsrichtung des Skis an der Innenkante sichtbar etwas mittig im Ski angeordnet wird, so daß dessen Länge bezogen auf die Skilänge etwa 20% bis 50% beträgt und die Skieinlage langer als dessen sichtbarer Bereich derart ausgebildet ist, daß die Stabilisierungsplatte beidseitig das Profilelement bis zu einer Länge von max. ²Iz der verbliebenen Länge bis zur Skispitze bzw. bis zum Seiende überragt, und die Stabilisierungsplatte in diesem Bereich derart gebogen ist, daß es in dem unmittelbaren Bereich des Laufsohlenbauteiles zurückgeführt wird, wobei die Stabilisierungsplatte in ihrem Endbereich schaufeiförmig ausläuft.
2. Verfahren zur Herstellung von Kunststoffski mit eingelegten Skibauteilen, gekennzeichnet dadurch, daß das Laufsohlenbauteil und die Skieinlage einseitig die Skibreite um 1 bis 5mm überragt, wobei die überragenden Skibauteile unter einer im Steg der Kassette angeordneten Aussparung beim Komplettieren der Kassette und den unmittelbar anschließenden Verschäumprozeß unter einem Druck von 5 bis 10 bar positioniert werden, und nach dem Entformen, die die Seitenwangen überragenden Skibauteile abgetrennt werden.