DE1428966A1

DE1428966A1 - A ski with built-in elastic elements

Info

Publication number: DE1428966A1
Application number: DE19641428966
Authority: DE
Inventors: Willi Serrand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-03-26
Filing date: 1964-03-26
Publication date: 1969-01-23

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Ski mit veränderlichen einstellbaren,elastischen Eigenschaften,Igewirkt durch den Einbau auswechselbarer, elastischer Elemente.The invention relates to a ski with variable adjustable, elastic Properties, I effective through the installation of replaceable, elastic elements.

Die bekannten Skikonstruktionen liefern einen Ski,dessen (-l--q!2#tische Eigenschaften durch die Konstruktionsdat'en festliegen.Diese sind bestimmt durch die' %Ierkstoffeigenschaften und durch die Gestaltung auf.Grund der Festigkeitsberechnung.Letztere beruht auf der Annahme einer mittigangreifenden Kraft,die gleichmässig auf die Gleitfläche übertragen widän soll.The known ski constructions deliver a ski whose (-l - q! 2 # tables Properties are determined by the design data. These are determined by the material properties and the design on the basis of the strength calculation, the latter is based on the assumption of a force acting in the center, which is uniformly applied to the sliding surface should transfer widän.

Bekannt sind einschichtige,wie mehrschichtige Ski aus Holz, Kunststoff und Metall.Die mehrschichtige Bauart verwendet zur Verbesserung der elastischen Eigenschaften Schichten verschiedener Hölzer,kombiniert mit Schichten aus Metall Gummi oder Kunststoff.Dabei spielt auch die Lage der Schichten zueinander eine Rolle.Eine Einlage aus Metallblech bewirkt zwar eine Verbesserung der elastischen Eigenschaften des Skis-,birgt aber den Nachteil in sich,dass sich der Ski bei Temperaturänderungen wie ein Bimetallstreifen verhält.Die Weiterentwicklung zu den-Hohlbauarten bringt Materialersparniswie Gewichtserleichterung.Vorgeschlagen ist auch ein Hohlski,dessen Obergurt zur Verbesserung der Elastizität wellenförmig ausgebildet ist.Ausserdem sind Skikonstruktionen bekannt,die nach Art von Blattfederbündgln aufgebaut sind.Single-layer and multi-layer skis made of wood and plastic are known and metal.The multilayer construction used to improve the elastic Properties Layers of different woods combined with layers of metal Rubber or plastic, the position of the layers to one another also plays a role Sheet metal insert does improve the elastic properties of the ski, but has the disadvantage that the ski moves when the temperature changes behaves like a bimetallic strip. The further development of the hollow construction Material savings as well as weight reduction. A hollow ski is also proposed Upper chord is designed in a wave-shaped manner to improve elasticity ski constructions are known which are constructed in the manner of leaf spring bundles.

Die Aufgabe des Skis als Gleitkörper ist die optimale Übertragung der vom Fahrer auf den Ski ausgeübten Kräfte und Momente auf die Gleitunterlage,sodass differentiell gesehen die Summe aller Gleitwiderstände ein Minimum wird. Für die Betrachtung sind zunächst Inhomogenitäten an der Gleitfläche ausser Acht gelassen,die ein Abreissen des Wasserfilmes an der Gleitfläche bewirken und somit zur Verminderung des Gleitwiderstandes beitragen.Da die optimale Übertragung während des gesamten Fahrvorgangs stattfinden soll,seien 2 typische Fahrbeispiele betrachtet.The task of the ski as a sliding body is the optimal transmission the forces and moments exerted by the skier on the ski on the sliding surface, so that seen differentially, the sum of all sliding resistances becomes a minimum. For the Consideration is initially disregarded inhomogeneities on the sliding surface cause the water film on the sliding surface to tear off and thus reduce it contribute to the sliding resistance. Because the optimal transmission during the whole 2 typical driving examples are considered.

1. Gleiten auf gerader oder nur leicht welliger ünterlage bei konstanter Last. 1. Gliding on a straight or only slightly wavy surface with constant load.

2.Gleiteiiauf welliger-Unterlage bei schwellender Last und schwellendem Moment durch die Vorlage des Fahrers. Zu 1. Für diesen Nall genügt ein Ski,dessen Biegefestigkeit so ausgebildet ist,dass eine optimale Übertragung der Last auf die gerade Unterlage möglich ist. Auch für eine Unterlage,die nur eine kleine Durchbie#-ling des Ski.q erfordert,vermag der Ski noch eine optimale Übertragung zu leisten,vorrausgesetzt,dass nur Durchbiegungen zugelassen werden,die der Elastizität des Skis entsprechend klein sind.2. Gliding on a wavy surface with increasing load and increasing moment due to the driver's presentation. To 1. A ski is sufficient for this situation, the flexural strength of which is designed in such a way that an optimal transfer of the load to the straight surface is possible. Even for a base that only requires a small bending of the Ski.q, the ski is still able to provide optimal transmission, provided that only deflections are permitted that are correspondingly small for the elasticity of the ski.

Ein Ski herkömmlicher Bauart vermag diesen Vorraussetzung-. en zu entsprechen,allerdings unter der Einschränkung,dass dieser Ski nur für eine bestimmte Lastannahme.hergestellt ist,d.h. für einen Fahrer bestimmten Gewichtes,bestimmter Körpergrösse,bestimmter Fahrhaltung.A ski of conventional design can meet this requirement. en to correspond, but with the restriction that this ski is only for a certain Load assumption. Is established, i.e. for a driver of a certain weight, certain Body size, certain driving posture.

Die Erfindung legt die Lösung des Problems für eine allgemeinere Las#annahme'dar.Durch die Einführung veränderlichar einstellbarergelastischer Elemente-besteht für jeden Skifahrer die Möglichkeit den Ski durch passende Wahl-und Einstellung dieser Elemente-für sich speziell einzustellen,bzw.einstellen zulassen.The invention sets out the solution to the problem for a more general assumption the introduction of variable, adjustable elastic elements exists for everyone Skiers are able to use the ski by appropriately choosing and setting these elements for to be adjusted specifically or to allow adjustment.

Zu 2. Füreine gleichbleibende optimale Übertragung einer schwellenden Last,die durch ein ebehfalls schiiel-- -lendes Moment überlagert wird,sehen die herkömmlichen Skibauarten keine Lösung vor.To 2. For a constant optimal transfer of a swelling They see the burden that is superimposed by an equally cross-eyed moment conventional ski designs no solution.

Die Erfindung legt die Lösung für diese allgemeine Lastannahme dar und zwar durch die Einführung von elastIschen hydraulischen Elementen,deren Innendruck durch die wirkende last geregelt wird.Durch die Anordnung dieser Elemente an unterschiedlicher Stelle des Skis bewirkt der geregelte Innendruck eine gleichmässige Lastübertragung einmal durch die Veränderung des Trägheitsmomentes und einmal durch die direkte Druckerhöhung auf-der gesamtenGleitfläche.The invention sets out the solution for this general load assumption namely by the introduction of elastic hydraulic elements, their internal pressure is controlled by the acting load. By arranging these elements at different At the point of the ski, the regulated internal pressure causes an even load transfer once through the change in the moment of inertia and once through the direct one Pressure increase on the entire sliding surface.

Die erwähnten elastischen-Elemente sind a Zugelemente (Draht oder Band beliebigen Querschnittes aus Metall oder Kunststoff) b Druckelemente(Körper gleicher'oder veränderlicher Festig4eit aus Metall,Gummi oder Kunststoff) virgegaRkiEfee Elemente Elementen,die Längehänderungen ausführen- können(Schrauben.Kolben). 1. Ausführung..unter Beibehaltung des herkömmlichen Skiaufbaues mit Unführung spannbarer#auswechselbarer Zugelemente.The elastic elements mentioned are a tension elements (wire or tape of any cross-section made of metal or plastic) b pressure elements (bodies of equal or variable strength made of metal, rubber or plastic) virgegaRkiEfee elements Elements that make length changes- can (screws, pistons). 1. Execution .. while maintaining the conventional ski structure with guiding of tensionable # exchangeable tension elements.

Die Zugelemente(1) lieg en in der Zugzone des_gkis.Ihre Anzahl und ihre Verteilung hängen von der Skilänge und den gewünschten elastischen Eigenschaften ab.Aus konstruktivenGründen werden die Zugelemente zur Skimitte hin gespannt.»te Verankerung der Angriffepunkte(2) für die Zugelemente wird bei der Okiherstellung befestigt.Die Zugelemeute können gleich bei der Pertigstellung dea,Skie eingelegt oder später durch eingelegte Hohlkabel nachgezogen und denn gespannt werden.Die Spannschrauben (4) sind durch die Standplatte (3) abgedeckt.Das Prinzip dieser Ausführung kann auf alle gebräuchlichen ßkibauarten angewendet werden. 2. Ausführung unter Aufgabe der herkömm#lichen Skibauweise mit Einführung einer Kombination von Druck-und Zugelementen Als durchlaufender Gurt wird nur mehr die Zugzone des Skie beibehalten.Die in der Druckzone auftretenden Kräfte werden dureb eliswechselbaregveränderlichm einstellbare Druckelement-e(5) aufgenoiymen.Ihre Anzahl ergibt sich aue'O'der Skilänge und der gewünschten Stetigkeit der Gleitflächenbelastung.Die Druckelemente werden in kastenförmige Aussparungen eingesetzt und mit Schrauben (4) gespannt.The tension elements (1) lie in the tension zone of the ski. Their number and their distribution depend on the length of the ski and the desired elastic properties. For structural reasons, the tension elements are tensioned towards the center of the ski in Okiherstellung befestigt.Die Zugelemeute can dea equal in Pertigstellung brought Skie or later tightened inserted hollow cable and because tensioned werden.Die clamping screws (4) through the base plate (3) abgedeckt.Das principle of this embodiment can be applied to all common ßkibauarten be applied. 2. Execution with abandonment of the conventional ski construction with the introduction of a combination of pressure and tension elements As a continuous belt, only the tension zone of the ski is retained The number depends on the length of the ski and the desired continuity of the load on the sliding surface. The pressure elements are inserted into box-shaped recesses and tightened with screws (4).

In diese AusBparungen können auch hydraulische Elemente(6) eingesetzt werden(Ausführung 2b),die durch Eindrehen von Schrauben oder sonstigen Verdrängungsmethoden auf den gewünschten Innendruck gebracht werden.Das zur Skimitte hin nötige grössere Trägheitsmoment wird durch gesteigerten Innendruck oder grüssere wirksame Dicke der Elemente erreicht.Hydraulic elements (6) can also be used in these cutouts (Version 2b), which can be achieved by screwing in screws or other displacement methods brought to the desired internal pressure, the larger one needed towards the middle of the ski Moment of inertia is created by increased internal pressure or greater effective thickness of the elements achieved.

Über den Druckelementen und hydraulischen Elementen kann ein ela«tisches Band gespannt werden.Dieses Band(7)-hat mehrere.X-ufgaben&Be schützt vor Eindringen von Schnee und Eis.trägt zur besseren Übertragung des Schubflusses bei der Torgion beigstellt ein Formbegrenzung des Skis gegen die-Wirkung der Druckelemente dar uhd ermöglicht eine Vor-.spannung der Druckelemente." In.analoger Weise kann die Druckzone durchgehend ausgebilffl En-, det sein.Dafür ist die Zugzone in einzelne schuppenartig, übereinandergreifende Tragteile(8) aufgegliedert,an denen die:aufzunehmenden Kräfte mittels.spannbarer Zugelementen angreifen'.Mit einer Kombination von Zug- Druckelementen erhält-man einen Ski mit einstellbarer Biegefeatigkeit und Elastizität.An elastic band can be stretched over the pressure elements and hydraulic elements. This band (7) has several tasks and protects against the ingress of snow and ice the effect of the pressure elements is uhd allows a pre-.Connect voltage of the printing elements. "In.analoger manner, the print zone through ausgebilffl ene, sein.Dafür det the tension zone into individual imbricated manner one above the other cross-support members (8) is divided, to which the : Attack the forces to be absorbed by means of `` tensionable tension elements. '' With a combination of tension and pressure elements, you get a ski with adjustable flexural strength and elasticity.

3. Ausführung unter Aufgabe der herkönunlichen Skibauweiae mit Einführung von elastischen,hydraulischin Blementene deren örtliches Träg#eitsmoment durch die schwellende FaXrbelastung geregelt werden kann. 3. Execution with abandonment of the conventional ski construction with the introduction of elastic, hydraulic elements whose local moment of inertia can be regulated by the increasing physical load.

Als durchlaufender Gurt wIrd die Zugzone beibehalten.Auf dem vorderen #Lnd hinteren Teil desSkis sind je ein oder mehrere'Jeweils bis zur Skimitte durchlaufendehydraullsche-Elemente(lo) formschlüssig aufgebracht.Sie nehmen zum Fahrerstand entsprechend dem erforderli chen Trägheitsmoment xxx in ihrer wirksamen D.icke zu.Während bei der zuvor(in 2.)-beschriebehen Ausführung in dem hydraulischen Element ein beliebl..-er Innendruck 'hergestellt werden konnte,wird der ,Innendruck jetzt durch die-schwellende Last während des Fahrens geregelt.Dies ist dadurch möglich-,dase die Last auf einem Kolben ruht un4di.eser entsprecheng seiner Flächenpressung den hydrostatischen Druck in ddin Element bestimmt. Die gleiche'Wirkung-kann man erzielen durch Aufpressen eines .Stempels (11 ) mit.beatimmter Pressfläche auf das hydraulische Element. The tension zone is retained as a continuous belt. On the front and rear part of the ski, one or more dehydraullsche elements (lo), each running through to the center of the ski, are attached in a form-fitting manner. icke zu.While in the previously (in 2.) - described design in the hydraulic element any "internal pressure" could be produced, the "internal pressure" is now regulated by the increasing load while driving. This is possible - that the load rests on a piston and that, according to its surface pressure, it determines the hydrostatic pressure in the element. The same effect can be achieved by pressing a stamp (11) with a specific pressing surface onto the hydraulic element.

Bei Vorlage de s Fahrers muss der.Vordersaki einen grösseren .Teil der Last aufnehmen.Die optimale Verteilung der-Belastung erfordert nun einen höheren Druck-im vorderen Element .Zu diesem Zweck wird das am Skiedhuh'auftretende Moment ausgenützt.Durch die Mehrbelastung des Vorderschuhes erhällman durch die zusätzliche Anordnung eines Presstempels-(12) unter dem Vorderschuh die gewünAchte Druckerhölhung.Diese Lösung-erfordert-einen Fahrerstand,det inRichtung der SkiL achse eine.bestimmte Bewegungsfreiheit besitzt.Die kQnstruktive Lösung Bieht dazu eine steiffe Standplatte(13) vor die über 2 galastische Bänder(14) mit dem Guttaufbau verbunden siXid.On presentation of the driver, the front screen must have a larger part The optimal distribution of the load now requires a higher one Pressure in the front element. For this purpose, the moment occurring on the ski boot is used The additional load on the front shoe means that the additional Arrangement of a press ram (12) under the front shoe, the desired pressure increase The solution-requires-a driver's platform, there is a specific one in the direction of the ski axis The structural solution consists of a stiff base plate (13) in front of the siXid connected to the gutt structure via 2 galastic bands (14).

Durch Kombination von Ausführung 2 und 3 können jeweils besondere Eigenschaften betont werden. Erhöht man den Innendruck eines hydraulischen Blementee, dessen Gestalt von der Kugelform abweichteso strebt es der Kugelform zu.Baut man die Wände des hydraÜlischen-Blementes aus mehreren Teilen,verschiedener Gestalt und Stoffeigenschaft zusammengso können besondere Eigenschaften erzielt werden.By combining versions 2 and 3 , special properties can be emphasized. If you increase the internal pressure of a hydraulic Blementee, the shape of which deviates from the spherical shape, it tends towards the spherical shape.Building the walls of the hydraulic Blementee from several parts, different shape and material properties together, special properties can be achieved.

Ein hydraulisches Element (15) mit einer Deckfläche aus Metallblech versucht bei Erhöhung des Innendruckes die Wölbung der Deckfläche nach aussen durchzubiegen.Falls die elastischen Seitenwände eine solche Formänderung gestatten entetehi-in der Ebene der Deckfläche eine Längehänderung die bei Behinderung der Ausdehnung eine stark@ Oohubkraft erzeugt.A hydraulic element (15) with a top surface made of sheet metal tries to bend the curvature of the top surface outwards when the internal pressure is increased generated.

Ein hydraulisches Element a92 i.Gcm(16) vecs",;ht.bei Erhoi,-ung des Innendruckes die Krümmungsradien zu verkleinern. Damit ensteht eine Längenverkürzung.die bei Behinderung eine starke Zugkraft bewirkt.A hydraulic element a92 i.Gcm (16) vecs ",; ht. bei Erhoi, -ung des Internal pressure to reduce the radii of curvature. This results in a shortening of the length causes a strong pulling force in the event of a disability.

Diese Eigenschaften des Elastischen Blementesphervorgerufen durch'die besonderen Eigenschaften der Wand gestatten ebenfalls Ausführungeformentdie eine optimale Verteilung der Belastung bewirken.' Die Ausführungen 3a und 3b unterscheideft sich nur in der 1. Ausführung der Wand des hydraulischen Blementea.'#U#m ersten Fall handelt es sich um-einenglatten Schlauchpdeäsen wirk- same Dicke zum Fah#zezstand hin zunimmt.Im 2. Fall.-ist die Bewegung49itö#liohkeit dl,ü.",'glementes einSöangt dujm"h,.-die, Deckfläche(17) ai#a ei;ieZ gewellten Notallbandl,-Dile wände des. Blementes der wechselnder Dielce, UUE4 Ime bezWeckt elastischen Xäteria1.Dii-V4rdiakung der Seitenw die Fixibr=g der,l(*lzin#oege der Deckfläche -ge4#ezlüber 4@n. Aufwärtsbewegungen der Wollentäleee-Die konstruktiv einfach- ste Lösung verwendet einen entsprechend geformtg#Ü"Hohlechla'uch (18) der zwischen Z' zone und Deckfläche eingel#-4'ebt wird. Die Ausführung 3c behält als durchlaufenden Gurk die Druck- zone bei.Die Zugkrätte werden von-dog hydraulis4 A Eie" ment (19) aufganommen6Der geregelte Innendruck, e:rmöglicht eine optimale Verteilung der Belastun.g.In Verbi44U4g mit dem im nächsten Kapitel behandelten elaätischen#-,Gleitele- ment ergibt die Kenatrukt#on einen Ski,der den testellten Bedingungen entspricht. 4. Ausführung.Erzetzen der kompakten Gleitschicht herkömmlicher Bauart durch ein elastisches.hydraulisches Element, Auf die etwas umgpotaltete Unterfläche des Skis wird ein elastischen hydraulisches Element aufgeklebt.Das Element (-2o) hat etwa die Form von 2 oder mehrerennebeneinanderliegendenä SchläuchenäDas Element besitzt einen bestimmten Innendruck.Bei Belastung des Skie stellt sich auf der ganzen Gleitfläche eingleichmässiger Druck ein.Das Element gleicht sich der Fahrbahn an.Zur Verbesagung der Gleiteigenschaften sind auf dem Element Querrillin vorgesähen,die ein.Abreissen dös Wasserfilmes und den Aufbau einea Luftpolsters bewirken.Die Einschitte zwischen den Schläuchen wirken in gleicher Weise wie eine,Rille.Das Element karr Mrie ein KlfbehEind aufgelegt werden.Ein Ersetzen oder Auswechseln kann in kurzer Zeit geschehen.These properties of the elastic element, caused by the special properties of the wall, also allow designs that bring about an optimal distribution of the load. The versions 3a and 3b differ only in the first version of the wall of the hydraulic Blementea. '# U # m first Case it is -a smooth hose pdeäsen effective- same thickness for Fah # zezstand towards zunimmt.Im 2. Fall.-is the Movement49itö # liohkeit dl, ü. ", 'Glementes einSöangt dujm" h, .- die, Top surface (17) ai # a ei; ieZ corrugated Notallbandl, -Dile walls of the. Blementes of changing Dielce, UUE4 Ime intended elastic Xeteria1.Dii-V4rdiakung the sidewalls the fixibr = g der, l (* lzin # oege of the top surface -ge4 # ezlüber 4 @ n. Upward movements of the Wollentäleee -The structurally simple- The first solution uses an appropriately shaped hollow tube (18) which is embedded # -4 'between the Z' zone and the top surface. The version 3c retains the pressure as a continuous cucumber zone. The tensile force is generated by-dog hydraulis4 A ment (19) added 6 The regulated internal pressure, e: r possible an optimal distribution of the load. In connection with the Elaetian #, sliding element dealt with in the next chapter ment results in the kenatrukt # on a ski that is tested Conditions. 4. Execution. Replacing the compact sliding layer of conventional design with an elastic hydraulic element. An elastic hydraulic element is glued onto the slightly reversed lower surface of the ski. The element (-2o) has the shape of 2 or more juxtaposed tubes. The element has a specific one Internal pressure. When the ski is loaded, uniform pressure is created on the entire sliding surface. The element adapts to the road surface. To improve the gliding properties, transverse grooves are provided on the element, which cause the water film to tear off and an air cushion to build up. The incisions between the hoses act in the same way as a groove. The element can be put on a KlfbehEind. A replacement or exchange can be done in a short time.

Claims

Patent claims. Ski construction, thereby that it contains permanently built-in or exchangeable, elastic elements with which the elgat: L-äohen. properties of the ski can be adjusted or regulated according to optimal aspects.

2. Ski construction according to 1. characterized in a ski conventionally-e .. # B-auweige detachable tension elements are built-in so that the elastic properties of the ski fe each length-to an optimal transfer of the load corresponding to the circumstances are adjusted can. 3. Ski construction according to characterized by # t.aso 9-lastiseh «, adjustable pressure elements take up the crumbs to be picked up in the pressure zone. As a continuous strap, only * xx the dampening elements are formed Continuous belt is designed in such a way that a steady distribution of the forces acting on the sliding surface is achieved, wixd.Together with the pressure elements, the elasticity of the ski can be changed within wide limits via the 'same stretched' belt. design keeps the pressure zone as a continuous belt bei.Die 'tension zone is aufgegliedert..an in einzelne.über "nandergreifende parts which attack the tensionable traction elements and absorb the forces. 4. Ski construction according to this geken.nzeichidasa die elastic elements as hydraulic ElemeA-e The design and internal pressure can

heat moment and thus the elastic properties can be set. The installation of these elements can be carried out in the recesses according to claim 3. A metal hollow core is favored for installation. The metal walls can serve as elastic walls. The moment of inertia can be set. The hydraulic element extends over the entire front or rear kioso, the effective thickness must increase towards the driver's platform. 5. ski construction according to 1 characterized.dasydie elastic elements as hydraulic elements and whose internal pressure is regulated by the forces and moments exerted by the driver The pressure is transmitted by piston or stamp. The regulated internal pressure #g is used for the local moment of inertia and to regulate the additional and jerk forces occurring in the case of a special design of the wall of the element. 6. Ski construction according to the fact that the elastic element is designed as a hydraulic element and replaces the compact sliding surface. The load is evenly transferred to the sliding surface. The element has the shape of several adjacent hoses. -The occurring grooves d4.enen of the tracking. The transverse grooves on the hoses dier-en the Verbe-n-Agrung of the sliding properties. All elements mentioned are used for the combination.