DE10045326A1 - Ski, insbesondere Sprungski - Google Patents
Ski, insbesondere SprungskiInfo
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Abstract
Ein Sprungski weist einen Schwingungsdämpfer (2) auf, der eine mit einem Dämpfungsmedium gefüllte Dämpfungskammer (3), die in Abhängigkeit von der Biegung des Skis ihr Volumen ändert und eine Öffnung hat, durch die Dämpfungsmedium aus der Dämpfungskammer (3) austreten kann. Ein Druckspeicher (9), der mit unter Überdruck stehendem Dämpfungsmedium gefüllt ist, ist an die Dämpfungskammer (3) über ein Ventil (8) anschließbar.
Description
Die Erfindung betrifft einen Ski, insbesondere einen
Sprungski, mit einer Einrichtung zur Schwingungsdämpfung.
Generell besteht bei Skiern das Bedürfnis, geringes
Gewicht, Formsteifigkeit, Elastizität und Eigendämpfung
angeregter Schwingungen in ein ausgewogenes Verhältnis zu
bringen. Besonders schwierig sind diese Anforderungen bei
einem Sprungski zu erfüllen. Die Forderung nach einem
geringen Gewicht des Ski steht hier an erster Stelle und
erschwert die Erfüllung der anderen genannten Anforderun
gen. Vor allem die Dämpfung der beim Absprung angeregten
Schwingung der Endbereiche des Skis wird als unzureichend
empfunden, da das Nachschwingen dieser Endbereiche das
Erreichen der stabilen Flugphase verzögert und erschwert.
Andererseits ist die dieses Schwingungsverhalten begünsti
gende Nachgiebigkeit der Skienden in der ersten Phase des
Absprungs erwünscht.
Aus EP 0 965 368 A1 ist ein Dämpfer für fahrbedingte Skivi
brationen bekannt, der eine am Ski und/oder an der Skibin
dung vorgesehene Kammer aufweist, die ein Dämpfmedium und
ein bewegliches Verdrängerelement enthält. Die Kammer ist
über wenigstens ein elektrisch verstellbares Ventil mit
einem Ausgleichsraum für verdrängtes Dämpfmedium verbind
bar, so daß die Dämpfungswirkung des Dämpfers mittels des
Ventils individuell und beim Arbeiten des Dämpfers ver
stellbar ist.
Bei einem aus WO 97/27915 A1 bekannten Ski sind zur Däm
pfung von Biegeschwingungen im vorderen und hinteren
Abschnitt des Ski verformbare Kammern vorgesehen, die mit
einem Dämpfungsfluid gefüllt sind. Im Mittelabschnitt des
Ski sind zwei voneinander unabhängige Ausgleichskammern
angeordnet, von denen jeweils eine über einen einstellbaren
Drosseldurchgang mit einer verformbaren Kammer verbunden
ist. In Abhängigkeit von der Biegung der Skienden ändert
sich das Volumen der verformbaren Kammern, wodurch Däm
pfungsfluid über die Drosseldurchgänge in die Ausgleichs
kammern verdrängt oder aus diesen in die verformbaren Kam
mern zurückgefördert wird und entsprechend der Drosselwir
kung eine Dämpfung der Biegeschwingungen erfolgt.
Es ist weiterhin aus EP 0 970 727 A1 ein Ski mit einem pie
zoelektrischen Schwingungsdämpfer bekannt. Hierbei sind auf
dem Ski piezoelektrische Elemente angeordnet, die gemeinsam
mit dem Ski verformt werden und dadurch ein elektrisches
Signal erzeugen, welches einem Steuerstromkreis zugeführt
wird. Dieser verarbeitet das Signal und erzeugt ein Steuer
signal, dessen Amplitude und Frequenz dem empfangenen
Signal umgekehrt proportional ist. Das Steuersignal
bewirkt, daß der piezoelektrische Dämpfer steifer wird und
der Verformung des Skis entgegenwirkt, wodurch die Schwin
gungen gedämpft werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ski, insbe
sondere einen Sprungski, zu schaffen, der eine wirksame
Dämpfung von an den Skienden auftretenden Schwingungen
ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Schwingungs
dämpfer gelöst, der eine mit einem Dämpfungsmedium gefüllte
Dämpfungskammer, die in Abhängigkeit von der Biegung des
Skis ihr Volumen ändert, und eine Öffnung hat, durch die
Dämpfungsmedium aus der Dämpfungskammer austreten kann,
wobei ein mit einem unter Überdruck stehenden Dämpfungsme
dium gefüllter Druckspeicher vorgesehen ist, an den die
Dämpfungskammer über ein Ventil anschließbar ist.
Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer hat den Vorteil,
daß die der schwingenden Masse entgegenwirkenden Dämpfungs
kräfte durch den Überdruck des gespeicherten Dämpfungsmedi
ums bestimmt werden und nicht von der Volumenänderung der
Dämpfungskammer allein abhängig sind. Als Dämpfungsmedium
kann daher auch ein Gas dienen, da die Kompressibilität von
Gasen durch die Zufuhr entsprechend größerer, dem Druck
speicher entnehmbarer Gasmengen unter höherem Druck ausge
glichen werden kann. Die Verwendung eines Gases als Däm
pfungsmedium sorgt andererseits für ein geringes Gewicht
der Dämpfungseinrichtung, was für die Gestaltung eines
Sprungski besonders wichtig ist. Ein weiterer Vorteil des
erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers ist darin zu sehen,
daß die gewünschte Dämpfungskraft sehr schnell erzeugt wer
den kann und zum Aufbau der Dämpfungskraft auch eine Ver
formungsphase des Skis genutzt werden kann, bei der das
Volumen der Dämpfungskammer zunimmt. Auf diese Weise ist es
möglich, den gesamten Verdrängungshub der Dämpfungskammer
zur Schwingungsdämpfung auszunutzen.
Das Betätigen des Ventils zum Anschließen der Dämpfungskam
mer an den Druckspeicher kann auf unterschiedliche Weise
entweder willkürlich durch den Skispringer oder automatisch
in Abhängigkeit von bestimmten Belastungszuständen oder
äußeren Einflüssen erfolgen. Beispielsweise kann vorgesehen
sein, daß die Entlastung des Skis oder das Abheben des Skis
von seiner Bahn beim Absprung von der Schanze von einem
Fühler erfaßt und das entsprechende Signal des Fühlers dazu
genutzt wird, das die Dämpfungskammer mit dem Druckspeicher
verbindende Ventil in Offenstellung zu steuern. Ist die
gespeicherte, unter Überdruck stehende Dämpfungsmittelmenge
zur mehrfachen Beaufschlagung der Dämpfungskammer bestimmt,
so ist die Steuerung des Ventils so auszulegen, daß das
Ventil zum geeigneten Zeitpunkt wieder geschlossen wird.
Hierzu kann beispielsweise ein Zeitglied vorgesehen sein,
welches gleichzeitig mit dem Öffnen des Ventils aktiviert
wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, mit Hilfe
eines Druckfühlers den Druck in der Dämpfungskammer zu
überwachen und das Ventil in Abhängigkeit von einem Druck
signal in die Schließstellung zu steuern. Nach einem weite
ren Vorschlag der Erfindung kann auch ein Fühler, welcher
die Biegeschwingung des Skis erfaßt, vorgesehen sein. In
diesem Fall kann die Steuerung der Druckbeaufschlagung der
Dämpfungskammer in Abhängigkeit vom Schwingungsverhalten
des Skis erfolgen.
In einer einfachen Ausgestaltung können zur Steuerung des
Ventils mechanische Fühler und Steuermittel vorgesehen
sein. Bevorzugt werden jedoch elektronische Fühler und
Steuerungseinrichtungen verwendet, welche eine wirksamere
und feinfühligere Steuerung der Dämpfungswirkung ermögli
chen.
Auch die Öffnung der Dämpfungskammer durch die das Däm
pfungsmedium in einen Ausgleichsraum oder in die Atmosphäre
austreten kann, kann erfindungsgemäß ein verstellbares Ven
til aufweisen, um die Dämpfungswirkung des Schwingungsdäm
pfers zusätzlich beeinflussen zu können. Die Einstellung
dieses Ventils erfolgt vorzugsweise von Hand, es kann aber
auch ein elektrisch steuerbares Ventil vorgesehen sein,
welches schwingungsabhängig steuerbar ist.
Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer kann auf dem Ski
angeordnet oder in den Ski integriert sein. Die Dämpfungs
kammer weist vorzugsweise eine bewegbare Wand, beispiels
weise einen Kolben oder eine Membran auf, die über ein
drückendes und/oder ziehendes Kraftübertragungsglied derart
an einen verformbaren Endbereich des Ski gekoppelt ist, daß
eine Biegung des Endbereichs zu einer das Kammervolumen
verändernden Bewegung der bewegbaren Wand führt. An der
bewegbaren Wand können zusätzlich federnde Mittel abge
stützt sein, die die bewegbare Wand nach einer den federn
den Mitteln entgegengesetzten Bewegung in die Ausgangsposi
tion zurückdrücken. Dies ist beispielsweise notwendig, wenn
die bewegbare Wand über ein Seil an den Endbereich des Ski
gekoppelt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausfüh
rungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dar
gestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 einen Sprungski mit Schwingungsdämpfern für gas
förmiges Dämpfungsmedium und
Fig. 2 einen Sprungski mit mechanischem Schwingungsdämp
fer.
Fig. 1 zeigt einen Sprungski 1, der mit zwei Schwingungs
dämpfern 2 ausgerüstet ist. Die beiden nebeneinander ange
ordneten Schwingungsdämpfer 2 bestehen jeweils aus einer im
mittleren Bereich des Sprungski 1 angeordneten Dämpfungs
kammer 3 und einem die Dämpfungskammer 3 begrenzenden und
in dieser axial bewegbaren Kolben 4, der über eine Kolben
stange 5 mit dem vorderen Endbereich des Sprungski 1 fest
verbunden ist. Die Schwingungsdämpfer 2 sind hierbei so
angeordnet, daß Biegeschwingungen des vorderen Endbereichs
des Sprungskis 1 Axialbewegungen der Kolben 4 in den Däm
pfungskammern 3 zur Folge haben.
Beide Dämpfungskammern 3 sind über eine Leitung 6 miteinan
der verbunden und an ein einstellbares Drosselventil 7
angeschlossen, dessen Ausgang mit der Atmosphäre in Verbin
dung steht. Daneben sind beide Dämpfungskammern 3 über ein
Ventil 8 an einen Druckspeicher 9 angeschlossen. Der Druck
speicher 9 kann in den Sprungski 1 integriert sein und zum
Füllen mit einem unter Druck stehenden Dämpfungsmedium
einen Füllanschluß 10 mit einem Sperrventil 11 aufweisen.
Anstelle eines in den Sprungski 1 integrierten Druckspei
chers 9 kann jedoch eine mit Dämpfungsmedium vorgefüllte,
auswechselbare Druckspeicherpatrone vorgesehen sein, die
beim Anbringen an dem Sprungski mit dem Eingang des Ventils
8 verbunden wird.
Das Ventil 8 ist in seiner Grundstellung geschlossen,
wodurch die Verbindung zwischen dem Druckspeicher 9 und den
Dämpfungskammern 3 gesperrt ist. Mittels einer Betätigungs
einrichtung 12 ist das Ventil 8 in eine Offenstellung
bewegbar, in der es den Druckspeicher mit den Dämpfungskam
mern 3 verbindet, wodurch Druckmedium aus dem Druckspeicher
9 in die Dämpfungskammern 3 gelangen kann. Die Betätigungs
einrichtung 12 kann mittels elektrischer, hydraulischer,
pneumatischer oder mechanischer Energie gespeist werden.
Zur Steuerung der Betätigungseinrichtung 12 ist eine vor
zugsweise elektronische Steuereinrichtung 13 vorgesehen,
die in Abhängigkeit von dem Signal eines Fühlers 14 die
Betätigungseinrichtung steuert. Der Fühler 14 erfaßt die
Belastung des Sprungski durch den Skispringer und übermit
telt ein Signal an die Steuereinrichtung 13, wenn beim
Ansprung von der Schanze der Sprungski 1 entlastet wird.
Als Dämpfungsmedium wird bei der beschriebenen Dämpfungs
einrichtung ein Gas, beispielsweise Druckluft, verwendet.
Vor dem Sprung wird der Druckspeicher 9 bis zu dem erfor
derlichen Arbeitsdruck mit dem Gas gefüllt und das Drossel
ventil 7 eingestellt. Über den Drosselkanal des Drosselven
tils 7 sind die Dämpfungskammern 3 kontinuierlich mit der
Atmosphäre verbunden. Der Druck in den Dämpfungskammern 3
entspricht dabei dem Atmosphärendruck. Das Ventil 8 ist
geschlossen. Während der Anlaufphase auf der Schanze ver
bleibt die Dämpfungseinrichtung in dem genannten Zustand,
da der Fühler 14 die Belastung des Sprungskis 1 regi
striert. Wird der Sprungski 1 beim Absprung entlastet, so
wird durch das Signal des Fühlers 14 die Steuereinrichtung
13 aktiviert, wodurch diese die Betätigungseinrichtung 12
ansteuert, die das Ventil 8 öffnet. Hierdurch strömt Gas
mit Überdruck aus dem Druckspeicher 9 in die Dämpfungskam
mern 3 und beaufschlagt die Kolben 4, welche eine der auf
die Durchbiegung des Sprungskis 1 beim Absprung folgenden
Rückschwingung entgegengerichtete Dämpfungskraft erzeugen,
die von den Kolbenstangen 5 auf den Endbereich des Sprung
skis 1 übertragen wird. Die Steuereinrichtung 12 enthält
ein durch das Signal des Fühlers 14 aktiviertes Zeitglied,
welches die Dauer der Öffnung des Ventils 8 und damit der
Druckbeaufschlagung der Dämpfungskammern 3 auf einen
geeigneten Wert begrenzt. Nach dem Schließen des Ventils 8
wird durch Entweichen des eingeströmten Gases über das
Drosselventil 7 der Druck in den Dämpfungskammern 3 abge
baut und dementsprechend nimmt die Dämpfungskraft den Wert
0 an. Ist durch diesen Vorgang die Biegeschwingung des End
bereichs des Sprungski noch nicht ausreichend gedämpft, so
kann der Vorgang durch ein an das Schwingungsverhalten des
Sprungskis angepaßtes Zeitprogramm gesteuert auch ein- oder
mehrfach wiederholt werden. Als Alternative Lösung kann
auch ein weitere Fühler, z. B. ein Beschleunigungsfühler,
vorgesehen sein, der die Schwingung des Endbereichs des
Sprungskis erfaßt und dessen Signal von der Steuereinrich
tung zu Steuerbefehlen verarbeitet wird, die den Schwingun
gen entgegenwirkende Dämpfungskräfte zur Folge haben.
Die beschriebene Einrichtung zur Schwingungsdämpfung kann
selbstverständlich in analoger Weise auch zur Dämpfung der
Biegeschwingungen des hinteren Endbereichs eines Sprungski
verwendet werden, indem entsprechend gesteuerte Schwin
gungsdämpfer 2 so angeordnet werden, daß sie auf den hinte
ren Endbereich des Sprungski einwirken.
Fig. 2 zeigt einen Sprungski 15 mit einem mechanischen
Schwingungsdämpfer 16. Der Schwingungsdämpfer 16 weist ein
in der Nähe der Bindung an dem Sprungski 15 längsverschieb
lich gelagertes Gehäuse 17 auf, welches durch ein Seil 18
oder eine Stange mit dem hinteren Endbereich des Sprungski
15 fest verbunden ist. In dem Gehäuse 17 sind zwei Druckfe
dern 19, 20 angeordnet, die mit ihren einander zugekehrten
Enden an einem zwischen ihnen angeordneten, axial bewegba
ren Federtopf 21 abgestützt sind. Die stärkere Druckfeder
19 ist zwischen einer Stirnwand des Gehäuses 17 und dem
Federtopf 21 mit großer Vorspannung eingespannt, wobei der
Federtopf 21 von einem an dem Gehäuse 17 schwenkbar gela
gerten Riegel 22 festgehalten wird. Durch die Druckfedern
19, 20 und den Federtopf 21 erstreckt sich ein Seil 23, das
mit einem Ende an einem an der Druckfeder 20 anliegenden
Federteller 24 und mit dem anderen Ende an dem vorderen
Endbereich des Sprungskis 15 befestigt ist. Die Druckfeder
20 hat eine geringe Vorspannung und hält dadurch die Seile
18, 23 gespannt.
Zur Dämpfung der nach dem Absprung auftretenden, uner
wünschten Biegeschwingungen des Sprungski 15 wird der Rie
gel 22 gelöst. Dies kann entweder von Hand durch den
Skispringer oder automatisch durch Entlastung des Skis oder
der Bindungsträgerplatte erfolgen. Durch das Lösen des Rie
gels 22 wird die Sperrung des Federtopfs 21 freigegeben, so
daß die vorgespannte, stärkere Druckfeder 19 den Federtopf
21 unter Zusammendrückung der Druckfeder 20 soweit ver
schieben kann, bis sich der Federtopf 21 an dem Federteller
24 abstützt. Bei diesem Vorgang erhöht sich die durch die
Seile 18, 23 auf die Endbereiche des Sprungski 15 einwir
kende Kraft und bewirkt dadurch eine deutliche Verringerung
des Nachschwingens der Endbereiche nach dem Absprung von
der Schanze. Gleichzeitig werden die Endbereiche durch die
Kraft der Druckfeder 19 in einer für die Flugphase günsti
gen Lage stabilisiert. Durch eine definierte Reibung zwi
schen dem Federtopf 21 und dem Gehäuse 17 kann die Däm
pfungswirkung der beschriebenen Einrichtung zusätzlich
gesteigert werden. Auch eine Arretierung des Federtopfes 21
oder des Federtellers 24 in einer gegenüber dem Gehäuse
unter der Wirkung der Kraft der Druckfeder 19 verschobenen
Position ist möglich, um den Sprungski in einer erwünschten
Verformungsendlage zu halten.
Claims (12)
1. Ski, insbesondere Sprungski, mit einem Schwingungs
dämpfer (2), der eine mit einem Dämpfungsmedium
gefüllte Dämpfungskammer (3), die in Abhängigkeit von
der Biegung des Skis ihr Volumen ändert und eine Öff
nung aufweist, durch die Dämpfungsmedium aus der Däm
pfungskammer (3) austreten kann, und mit einem Druck
speicher (9), der mit unter Überdruck stehendem Däm
pfungsmedium gefüllt ist und an den die Dämpfungskammer
(3) über ein Ventil (8) anschließbar ist.
2. Ski nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ventil (8) von Hand betätigbar ist.
3. Ski nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ventil (8) in Abhängigkeit von der Belastung des Ski
betätigbar ist.
4. Ski nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (13) zur
Steuerung der Betätigung des Ventils (8) vorgesehen
ist.
5. Ski nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuereinrichtung (13) ein Zeitglied aufweist, das die
Öffnungsdauer des Ventils (8) bestimmt.
6. Ski nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Druck in der Dämpfungskammer
(3) mittels eines Druckfühlers überwacht und das Ventil
in Abhängigkeit von dem Drucksignal des Druckfühlers in
die Schließstellung gesteuert wird.
7. Ski nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Fühler die Biegeschwingung des
Skis erfaßt und die Steuerung der Druckbeaufschlagung
der Dämpfungskammer (3) in Abhängigkeit vom Schwin
gungsverhalten des Skis erfolgt.
8. Ski nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Öffnung der Dämpfungskammer (3)
an ein verstellbares Ventil (7) angeschlossen ist.
9. Ski nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ventil schwingungsabhängig elektrisch steuerbar ist.
10. Sprungski mit einem mechanischer Schwingungsdämpfer
(16) umfassend eine vorgespannte, an einem festen und
einem lösbaren Anschlag abgestützte Feder (19) und eine
Einrichtung, welche beim Lösen des lösbaren Anschlags
die vorgespannte Federkraft auf einen biegbaren Endbe
reich des Sprungski überträgt.
11. Sprungski nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein
Gehäuse (17), das mit einem Endbereich des Sprungski
(15) verbunden ist und eine vorgespannte, an einem Rie
gel (22) abgestützte Druckfeder (19) enthält, und einen
in dem Gehäuse (17) bewegbar angeordneten Federteller
(24), der mit dem anderen Endbereich des Sprungski (15)
verbunden ist und durch Lösen des Riegels (22) mit der
Vorspannkraft der Druckfeder (19) beaufschlagbar ist.
12. Sprungski nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der vorgespannten Druckfeder (19) und dem
Federteller eine durch die vorgespannten Druckfeder
(19) zusammendrückbare Druckfeder (20) angeordnet ist.
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Legal Events
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