DE1578762A1 - Ski - Google Patents

Description

• 8 k i Die Erfindung betrifft einen Ski, der infolge seinen besonderen Aufbaues sehr hohe# jederzeit genau reproduzierbare Elastizität, weitgehende Torsionenteifigkeit und damit hervorragende Laufeigenschaften hat und überdies jedem besonderen Ver-'wendungszweck angepasst werden kann. Der Herstellungsaufwand an Arbeit und Material ist vergleichsweise gering. Moderne Holzskier aus Zeche und Eickoryg mehrechichtig verleimtp haben hervorragende Zestigkeitaeigenschaften und sind auch fahrtechnisch sehr gute Die Beschaffung und Auswahl geeigneter Hölzer wird aber wegen des grossen Bedarfes und des hohen Versohnittes - oft 50 bis 60 % - immer schwieriger. Ein Ersatz durch andere Holzarten ist wegen der hohen im allgemeinen zu stellenden Ansprüche fast nicht mehr möglich. Die Bemühungen der Sktnduntrie sind daher seit geraumer ioit darauf gerichtett Holz durch Material hikerer lestigkeit zu ernetzeng wie es auch versucht wirdy billigere Holzoorten durch verschiedene Arten von Versteifungen zur Herstellung guter Skier brauchbar zu machen. Wenn auch die Biegefestigkeit durch die Verbindung von i Holz mit an4ern Werkstoffen in der b#eher bekannten Art erhöe werdezi-konnjüe-, so.wurde jedoch eine rür alle Belastungefälle T- I oder Sonderfälle befriedigende Lösung noch nicht gefunden* Intweder waren die Bewehrungen zur Erzielung einer hinreichenden Steitigkeit den Skin zu schwer oder sie ergaben bei allenfalls entsprechender Steitigkeit keinen genügenden Widerstand gegen Torsion, so daso auch solche bewehrte Skier bei höheren Geschwindigkeiten und auf nicht ganz ebenen Pisten leicht zum Platte= neigten. Bei Skietn treten nämlich stets wechselnde Lasten mit wechselnden Auflagerentfernungen auf. Es zeigte sich, dass der Verkstoff.Holz für diesen Lantfall hervorragend geeignet ist und dann es grosee Schwierigkeiten bereitetg die Werte eines guten Holzes mit irgendeinem anderen Material zu erreichen. Im Bereiche kleiner Durohbiegungeng etwa 5-10% der Auflagerweiten, ist die Verlängerung bzw. Stauchung aufgebrachter Verstärkungselemente sehr klein# etwa 0,05 bis 091 % der Gesamtlängeo Zu muse deshalb die Werkstoffauawahl für die Verstärkung nicht nach den Gesichtspunkt hoher Zerreieafestigkeitg sondern nach der Grösse aufbringbarer Lasten im Dehnungebereich bis etwa 0,2 % erfolgen.-Dabei zeigt sich schon bei flüchtiger Betrachtung der Zug-Dehnungskurvon sehr deutlich, daso die bisher hauptsächlich als Verstärkungseleneut verwendete Glanneide wögen des sehr flachen Anstiegen der Spannungs-Dohnungs-Linie gegenüber jener von Stahl im Bereich 0 bis etwa 3 % fast unbrauchbar ist, da bei Glasseide im Dehnungebereich bis etwa 0,2 % nur 6 % der Endle- stigkeit ausgenützt werden. Setzt man dagegen hochwertigen Stahl in Porn von dünnen Stahldrähten eing so können 70 - 80 % der Zug.# und Druckfeatigkeit ausgenutzt worden* Betrachtet man nun die verschiedenen Werkstoffe unter.-diesem Gesicht»punkt genauer auf ihre Zignung als Veretärkungeelementg so treten diese Unterschiede mit grösster Deutlichkeit hervor. Für Glasseide z.B. ergibt sich bei einer Dehnung von 091 1,4 und einer Zugfestigkeit von 120 kp/mm 2 we»-en des sehr tD flachen geradlinigen Anstiegs der ZuG##-Dehnun#;skurve bis etwa 3 2 bis zum Bruch nur eine nutzbare Last von 4 kp/mm Für hochwertigen Stahldraht liegen die Werte in einem ganz alideren Grössenbereich. Die ZuGfestigkeit liegt bei 260-300 2 kp/MM . Davon sind im DehnungBbereich von 0,1 % fast 70 - 80 % aufnehmbar, aodaso sich dafür Werte von 200 - 220 kp/mm 2 er..eben. So..:ar unter Berücksichtigung des spez. Gewichtes liet;t damit der Stalildraht weit an der Spitze aller möglichen Verstärkungewerk-Stoffe.
• Die ßrfindung gellt nun von dem Gedanken ausp' den Skikörper, der aus 6ewachsenem Holz oder aus verarbeitetem Holz ("Holzwerkstoff"), z*B. aus vielen dünneng untereinander verleimten Holzschichten, aus verleimten Holzetäben oder aus inbee. mit Kunstharz oder sonstiL;en Bindemitteln verbundenen und bzw. oder verpreseten Holzspänenp Holzstücken ododgle besteht, so zu bewehreng dase die Festigkeite- und Blastizitätseigenschatten des Skikörpers nur mehr untergeordnete Bedeutung haben, daso jede gewünschte Blastizität b!-,wo Steifigkeit in jederzeit reproduzierbarer Weise erreicht werden kann und daas auch eine wesentliche Erhöhung der Torsionsfestigkeit erzielt wird. Erfindungegemäas wird dies dadurch erreichtg daas der Ski an zumindest einer Seite mit einer Bewehrung aus Stahldrähten versehen istg welche über ihre ganze Länge mit den aus Holz oder Holzwerkstoff bestehenden Körper des Skin schubfest verbunden sind. Gemäas einem weitereng wesentlichen Merkmal der Erfi'ndung sind die Bewehrungsdrähte auf die Unterseite und/odeir auf 4ie Oberseite des Skikörpers aufgeklebt.
• Ein anderes Merkmal der Erfindung ist daringelegeng daso der Skikörper mit Nuten versehen isty deren Breite höchsiens dem Durchmesser der Bewahrungsdrähte entspricht, und daso die Bewehrungsdrähte in diese Nuten eingeklebt sind.
• Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnling erläutertg welche in schematischer Darstellung verschiedene Ausführungebeispiele den Gegenstandes der Erfindung veranschaulicht. Hiebei zeigen die lfige 19 2 und 2a einige Möglichkeiten der Anordnung bzw. Pührung oder Verlegung der Bewehrungsdrähte am Skikörperg während die Pig- 3 bis 9 verschiedene Arten der Verbindung der Bewehrungsdrähte mit dem Skikörper im Schnitt zeigen* Pige 10 zeigt eine weitere Ausführungsform einen erfindungegemäen bewehrten bzw. versteiften Skin im Schnitt.
• Die einfachste Art der Anordnung.der Bewehrungedrähte ist in der 7ig. 1 gezeigt. Hiebei sind die Bewehrungsdrähte an der Unterseite den Skikörperag die sich bei Belastung des Skin verlängern willt angeordnet und verlaufen im wesentlichen parallel zu den Kanten des Skin. Der Skikörperg der aus Holz (einen entsprechend geformten und*gebogenen Brett)q aus vielen miteinander verleimten Holzstäben oder dünnen Holzschichten oder auch aus sonstigem *Holaverketoffft - mittels einen Kunststoffe@ oder son-."»Z,'#lgen Eindemitteln verbundenen oder verpressten Holzspinenp Holzstückchen oddgl., - bestehen kanng ist hiebei mit 1 bezeichnet. Die Bewehrungedrähte 2 können in einfaohnten 7alle oyimotrisch bezüglich der Skilängeaohne angeordnet sein und über die ganze Länge des Skie kantenparallel verlaufen. Es ist aber auch möglich9 wie an den Bewehrungsdrähten 3 und 3' gezeigt ist.. zum Ausgleich der Verjüngung des Skin zu seinem rückwärtigen Ende hin noch zusätzliche Bewehrungsdrähte anzuordnen, die sich nur über einen Teil der Länge des Skis erstrecken. Es ist gezeigtp daso ein solcher zusätzlicher Draht,- es können natürlich auch deren mehrere und diese von verschiedener Länge sein - innerhalb der übrigen Drähte 2 verlaufen kann bzw. wie ein solcher Bewehrungsdraht 3t auch an der Aussenseite der von den Bewehrungsdräh-#teng die parallel zur Skilängsachse verlaufen, erfassten Fläche angeordnet werden kann. Es ist lediglich der Vollständigkeit halber hervorzuheben# dass die beiden Bewehrungsdrähte 3 und 3t nicht gleichzeitig am gleichen Ski vorgesehen werden, da sich durch eine solche Art der Anordnung Unsymmetrien in der Belastungefähigkeit des Skie ergeben würden. Die Art der Verbindung der Bewehrungsdrähte mit dem Skikörper wird später erläutert. Natürlich müssen die Bewehrungsdrähte nicht über die ganze Fläche des Skikörpers verteilt angeordnet werden, sondern es kann in manchen Fällen vollauf genügeng einige Bewehrungsdrähte nur im Kantenbereich des Skin anzuordnen,9 wie dies die Pig. 2 seigt. Hiebei können die äussersten Drähte 4 durchgehend über die ganze Länge des Skie gehen und parallel zu den Kanten von Skikörper und Blatt verlaufen und gegebenenfalls, wie beim Beispiel nach Pige 2a, zusammenhängeng während die weite* innen liegenden Drähte 41 beispielsweise noch vor dem Blatt endigen können. Bei den bisher beschriebenen Ausführungemöglichkeiten war vorausgesetztg dann die Bewehrungsdrähte nur an der Unterseite des Skikörpers vorgesehen nein sollten. Es ist aber ohne weitere einzuseheng dase bei Anordnung von Drähten' sowohl an der. Unterseite als auch an der Oberseite des Skikörpers eine noch weitergehende Versteifung erzielt werden kann bzw. dase bei einer solcherart ausgeführten Bewehrung mit weit geringeren Drahtstärken (oder weniger Drähten) das Auslangen gefunden werden kanng um die gleiche Steifigkeit zu erreichen, welche nur mit einer Bewehrung der Unterseite# aber mit stärkeren oder mit mehr Drähten erreicht wird. Voraussetzung für die Bewehrung gemäas der Erfindung ist nämlich die absolut schubfeste Verbindung der Drähte mit dem Skikörper. Die an der Oberseite des Skikörpers befindlichen Drähte können demnach auf Druck beansprucht werden, ohne dane die geringste Gefahr besteht, dase sie sich ausbiegen könnten; sie tragen daher ebenfalls wesentlich zur Erhöhung der Steitigkeit gegen Durchblegen den Skin bei. Die Anzahl der Drähte*und ihr Durchmesser richten sich jeweils nach den zu erreichenden Eigenschaften des Sking nach den für den Skikörper verwendeten Material und nach dem verfügbaren Platz für die Bewehrungsdrähte, den man naturgemäse möglichst beschränken wird. Es können an gleichen Ski an verschiedenen Stellen un« auch innerhalb der gleichen Gruppe Drähte verschiedener Stärke vorgesehen sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die an der Unterseite des Skie angeordneten Drähte in ganz anderer Weine verlegt sein als diejenigen, die an der Oberseite den Okikörpern liegen. Als hiefür wenentlichnten Beispiel sei die Möglichkeit genannt# an der Unterseite den Skikörpern nur solche Drähte oder, Drahtgruppen vorzusehen, welche parallel zu dessen Kanten verlaufen, und an der Oberseite des Skikörpers nur im wesentlichen in der Längsrichtung den Skie verlaufend* Drähte vorzusehen. Die Drähte, die an der Oberseite des Skis angeordnet eindg können im Böreiche der Bindung auch innerhalb des Skikörpers verlaufen. Bei manchen Skikonstruktionen wird zuerst der eigentliche Skikörper erseugtv welcher z.B. aus vielen miteinander verleimten Holzschichten bentehtg und auf diesen wird sodann in Bindungebereich eine Verstärkung aufgesetzt. Die Bewehrungsdrähte an der Oberseite können nun bereits am eigentlichen Skikörper angeordnet worden, bevor noch die Verstärkung im Bereich der Bindung angebracht wird. Hiedurch wird ein besser 6eradliniger Verlauf der Bewehrungediiihte bzw. eine leichtere und einfachere Anordnung und Anbringung derselben erreicht. Bei den erfindungegemännen ßkiern übernehmen die Stahldrähte fast ausschlieselich die Aufgabe den Lastenträgern, Der Ski hat ein geringen Gewicht und ist sehr wirtschaftlich herzustellen. Alle Anforderungen können durch entsprechende Auswahl. den Holzes oder Holaverkstoffen für den Skikörper und durch zweckdienliche Anordnung der Drähte sowie Auswahl ihren Durchmessers und i4rer Anzahl weitentgehend erfüllt werden. Voraussetzumg für die richtige Verbundwirkung zwischen dem Skikörper und der Bewehrung ißt aber die vollkommen schubfeste Verbindung zwischen diesen beiden Blementen. Im folgende»werden nun verschiedene Arten der Verbin-.dung der Bewehrung mit dem Skikörper erläutert.

  Die in 71ge 3 gezeigte, einfachste Ausführungsform b e'-

  steht darin# dann die bewahrungedrUte mit Hilfe eines geeigne-

  t

  ten und hinreichend festen Klebstoffen - insbesondere-einen Kuhatharzeng härtbaren Kunststoffen od,-ähnl. - unmittelbär aug die zu bewehrende Pläche den Skikörpern aufgeklebt werden. Die Zig- 3 stellt hietu einen Querschnitt durch einen Ski dar, beiwelchem an der Unterseite des Skikörpers 19 der«aus Holz oder einem wHolaverkstoft* bestehtg Bewehrungsdrähte 8 angeordnet sind. Diese sind mit Hilfe einer Schicht einen entsprechenden Klebstoffen oder sonstigen Bindämittels 9 unmittelbar und ohne jede - Vorspannung auf die Unterseite den Skikörpers 1 aufgeklebt. Die Klebung zues derart beschaffen aeinf dann sich die Stahldrähte gegenüber den Skikörper 1 nicht verschieben können* Als Bewehrungedrähte worden vorzugsweise gezogqne Drähteg in.abesonder* Klavieroaitend=htp verwendet. Die Drähte können sehr hart und Aot und auseerden verhältniemäaeig dünn sein# da ei* nur a« tu& bzw» Druck beansprucht werden. In der ]Pige 3 ist weitere noch die Stahlkante 10 e«t einer Befestigungeschraube 11 für dient zu erktzment, Die Bewehrungedrähte sind zu Gruppen von je-o vote drei Drähten zunamengetaeut. Die Zwischenräume zwischen den Drähten bzw. Gruppen können von einem Kunststoff ausgefüllt sein# welcher z»Be zugleich die Laufschioht 12 bilden k:anno Bine anderag sehr vorteilhafte Befsstigungoart der BewohnMadräbte,« Skikörper ist In Prinzip in der eigs. 4 gezeigt* In Oktkörper 1 welcher wieder eine Stahlkante 10,'trMt# sind dertu wo die BewehrungsdrMte, 8 verlaufen *ollenp# Nuten 13 vonenehene in welO'he je *in Bewehrungsdrabt *$meb*t wht und vvrklebt Ist* Die guteu#14ibon hiebei eine Breitei tit hbohotezw-.4'i #Uioh ißt. d» »urch»a-4,- der odmhtoo Xote yprd" ,in die Xut«u nentalle 0 imer, pie*iw gqhlagen) und mit Hilfe einer 3chicht 9 einen Klebotoffeag derb z*B. schon vorher in die Nuten eingebracht worden inty in dienen festgehalten* Infolge der grönneren Berührungsfläche zwischen dem Skikörper 1 und den Drähten 8 ergibt sieh hier eine sicherer* Verbindung als bei den in Fig. 3 gezeigten Aunführungebeispiel und überdies eine glattere Oberfläche den bewehrten Skikörpern ohne Naohbehimdlung und damit auch ein besserer Sohuts-der Drähte gegen Beschädigung und Lösen vom Skikörper.
• Die Nuten zur Äufnahne der Drähte müssen niohtg wie in den Fig. 4 und 5 gozeigtp quadratischen Querschnitt habeag nön-# dern sie können auch mit..,einem halbkreinfUzmigen Boden versehen nein. Derart ausgebildete Nuten bieten eine noch besser* Verbindung mit den Drähten, nachdem die Rundung den Xutong=deo jener den eingelegten Drahtes entsprichti die zwischen Draht und NuteZL-boden befindliche Klebstoffschicht 9 hat in Bereieb den Nutenmbodenn gleichmäaeige Stärke# härtet damit gleichmänniger aus und gibt eine sehr gute Verbindung.

  Bein Ausführungebeispiel gemäas Pig- 7 sind die Drähte

  a auf einen Träger 14 mittel* einer Schicht 9 einen fflaendei Kleb--

  atoffes aufgeklebt und solche mit Drähten versehen* Träger,sinld

  mit ihren freien Obeellächen mit Hil o einer Schicht 15 einen

  gegebenenfalls anderen Klebstoffen ae aktkörper#l betentigte

  Zeist aber au#Ch denkbar't it Bewahrung in umgeke er

  71feine mit dem Skikörper 1 zu verbInd ng aodaso also die Drähte

  AM Xörper Anaeklebt sind und der TV* er auenen liegt und io

  4 .,

  ut

  etwa eine 8 seoblohl Mr die o bildet*

  Vig 0,( sind die to 0 Mnochen zwei 2

  .14 16 e

  ottl, web#i die Oohl e.te X#ebo#«tse# 9111

  4

  .zwiaohe"äumst die $ich zwiaohen Drähten und Trägern befinden,

  restlos auatüllen kann; bei Verwendung von verhältnimä»eig

  groben Drähten bzw. bei Binhaltung grönnerer Abstände zwischen

  den Drähten können natürlich auch Hohlräu» entstehen. Vun

  Wichtigkeit ist nur# dann die Drähte 8 mit den Trägern bzw,

  zumindest mit jeden der Träger# der sodann mit der Obertläche

  den Skikörpern verklebt wird# einwandtrei und vor allen echub-

  fest verbunden sind* Die Klebotoffschichtp#xittels welcher der

  Träger 14 *mit den Skikörper 1 verbunden wird» ist wieder mit 15

  bezeichnet" Die Träger 14 und 16 können insbesondere au* einer

  läge Papierp einen Purnierblatt od*dgl. bestehen*

  Durch entsprechende Auswahl den ffleriale fUr den Träger

  der hat mm en.weitere in der Kand9 dem Ski

  zusätzlich zur erhöhten Siegenteitigkeit auch eine gronne Tor-

  nionenteitigkeit zu verleiheno.Verwendet, man. nämlich als Mate-

  rial "r die Schicht den Trägern ein solchen, welchen eine an

  sich hohe vontigkeit bat und überdies footigkeitemäsolg: inotrop

  intg d.h. in allen Richtungen seiner Ebene gleich oder zumin-

  dest im wesentlichen gleiche Postigkeit zeigte und ordnet man

  sowohl an der Unterseite als auch an der Oberweite den Wo

  einen . solchen Träger mit Bewehrungedrähten, gegebenenfalls

  auch nur eine derartige schiobt an, no kAma mm jede erwünochte

  Torsionenteifißkeit» ueave zusätzlich zu irgendeiner bestimmten,

  zu erreichenden 13i*Sente:Ltigkeitg erzielen und no auch die Eigen-,

  aohaften der audden besten Hölzern erzeUten ßkier überbieten,

  zu hat wich ß*$040# dase die

  guten Bes»ii-Siekei7 #Okt in beee au£ 4t«fow## #or»404 xM auch

  Irt#ch oo hoch 1104ext das* die$*, M . w: mit b009940ren, xiltt*ln er_

  rotobb» sind&

  Gute Hölzerg gut verarbeitet# haben von Natur *in gut abgestimmten VerUltnie von Diegefestigkeit zu Vordrohtentig»it4'0 so hat Soße Buche einen 19-Modul aus Biegung von etwa 120 - 130 x 103 und eine Verdrehfestigkeit von 3 kg/15'0* Alle Angaben der Verdrehtentigkeit sind in der gleichen Mensanordnun& bei gleichen Massen der Vereuohnkörper ermittelt und des- halb vergleichbar. Mr Okunt liegen die Worte bei etwa 90 - 100 #i01 und bei rund 11g/1509 D. h. a leog der Abfall der Verdrehtentigkeit ist viel gravierender und deshalb ersoheint die Verwendung

  ,von Okume zur Herstellun« von Ski*= ausgeschlossen.

  Die Stahldrahtbewehrung gestattet en nun# die Biegefe-

  stigkeit auf beliebige Werte eimuntellen. Bei der too#micob

  an einfaobaten duro IN Amrdnungg parallele längelau-

  tende Stahldratel atimt aber die Verdrehfestigkeit nur IM»M

  naatlioh zu$ zuwial » der eatooheid*U« Stelle beim Ski@ näm-

  lich an der Schaufel# Diokt uM Breite in einem ungünstig gros-a

  inem Verhältniw stehen* »it Nerntellung einen relativ weiohen,

  Ski@ mit guter Verdrehtestigkeit war damit aber nicht möglich.

  Der lde&Uall der vorausberechenbar« Binntellüng von' liege-

  festigkeit und to",to"gestig»it auen 41180 swei veraohie-

  denen Mananahmen zu erreichen genaoht werden, 410 möglighat un-!,,

  abhängig voneinander ihre Wirkung *"üben*

  Darält vlxd en Maliohe die w4e»chatten einon Bub x*"*

  die Blege- und Yerdr*h»t-te beliebig eUmuttellegto

  Alt Haterial,Mr solch* Itorniommbr erUde Soktokten

  'bxw* Träger der Bewehrungedrute haben sIeh

  soweit* PolytotorhoWst

  ,naftpapt6r und *mieten* »i»

  gen können entweder in Form von Matten (Wirrfaservliesen) oder von Geweben aus Glasfasergarnen vorgesehen seing welche mit dem noch flüssigen Polyester getränkt werdeng worauf das Kunstharz zum Auahärten gebracht wird. Unter Hartpapier wird ein Produkt verstanden, welchen aus mehreren Lagen entsprechend kräftigen Papiere besteht, welche Papierlagen mit Hilfe eines wärmehärtenden Kunstharzes (Phenolharzes) verpreast sind. Besteht die Schicht bzw.
• der Träger aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder aus einem sonstigen, vorzugsweise Nichteisen-Metallg so genügen schon sehr geringe Material-Stärken, so dase praktisch von Metallfolien gesprochen werden kanng welche den Träger (die Schicht) bilden und die zusätzliche Torsionaversteifung bringen.
• Die Anordnung solcher Schichten allein bringt jedoch 2raktisch keine Erhöhung der Biegefestigkeitl sondern vielmehr eine Verringerung des B-14odule. Die geringe Dehnung bei den Biegeversuchen konnte weder vom Glas noch vom Harz kompeneiert werden. Ganz anders jedoch liegen die Werte beim Torsionsversuch. Die Kräfteverteilung ist in diesem Falle eine ganz andere. Die vorher geraden Flächen der Probekörper werden im Normalfall der Torsion schrauoenföimig verdreht und gerade dem setzen sich die beiden mit dem Holzkern starr verbundenen Schichten entgegen. Aus Versuchen ging weiter hervorg daah die Dicke der Schicht eine' grosse Rolle spielt. Natürlich spielt die Festigkeit der Schichten selbst auch eine Rolle* Bei der Polyester-Glas-Verstärkung ergaben sich wegen des geringen Glaegehaltes folgende Werte: E-Modul 80 - 100 000, Zugfestigkeit in allen Richtungen etwa 2 800 - 1 200 kg / cm Auch bei Hartpapier ist die Zugfestigkeitverteil##ng fast richtungsunabhängig. Die Werte für ][lasse liegen jedoch,. höher als bei Glasfaser-Kunststoff: E-Modul bis 120 0009 Zugfestigkeit etwa 1 500 kgicm 2. Damit konnten die Werte für die Verdrehfestigkeit schon bei 0,5 mm Auflagestärke fast auf das cz Doppelte der Werte von Eschenholz erhöht werden. Die Torsionsfestigkeit kann durch die Flächenverbindung von zwei Schichten entsprechend festen Materials und mit isotropem Festigkeitsverhalten mit dem Holzkern beliebig beeinflusst werden, wenn die Auswahl des Schichtmaterigle nach Stärke und Zugfestigkeit vorgenommen wird und eine gute, schubfeste Verbindung mit dem Kern gewährleistet isty während die Biegefestigkeit des Systeme Kernholz-Doppelschicht durch Versteifungen wie Glasfaser-Polyester oder Phenolharz-Gellulose (Hartpapier) nicht ungünstig beeinflusst wird, d.h. diese Versteifun--en führen zu kei-CD ner hier unerwünschten Erhöhung des B-Module des fertigen Skis. Anderseits bleiben Einstellung und Berechnung der Biegewerte für r= den Ski bei der Stahldrahtbewehrung und diese letztere ist wieder nur von geringer Wirkung auf die Verdrehfestigkeit. Die Bruchfestigkeit von Skiern ist an sich nicht von allzugrosser Bedeutung, wenn sie ein gewisses Maas nicht untersohüeitet."Die Werte guter Holzskier sind in der Praxis ausreichend. Jedoch bestimmt die Höhe der Bruchlast auch weitgehend den Lastbereichp in dem eine bleibende Verformung auftritt; d.h. je höher die Bruchlast, um so grösser der Spielraum für Belastungen innerhalb der Blastizitätsgrenzen. Bg hat sich nun gezeigts daas beim Ski mit wenigen starken Stahldrähten durch die Konzentration der Kräfte auf einen geringen Querschnitt die Festigkeit des Stahls nicht voll ausgenutzt- Arerden kann. Die unzulässige Verformung (m Bruch) tritt durch Zerstörung der Holzeubstanz eing die Drähte aber bleiben ganz. Soll die hohe Festigkeit der Stahldrähte ganz zum Tragen kommen, so müssen die Querschnitte der Drähte vermindert und die höhere Zahl besser verteilt werden. Die Bruchlast soll vom Stahlquerschnitt abhängig gemacht werdeng d.h. der Bruci, soll erst zugleich mit dem Zerreissen der Stahldrähte eintreten. Das hätte zur Polge, da in diesem Falle die bleibende Verformung und die Bruchlast nahe beieinander liegen, dass die Werte für Dauerstandfestigkeit sehr hoch getrieben werden können. Auch sollte durch eine feste und harte Zwischenschicht ein Einschneiden der Drähte in den Naturschaumstoff Holz verhindert werden. Auch dazu dienen die Träger aus verhältnismässig festem Material. Eine besonders vorteilhafte Bauart der Bewehrung, bei der die Bewehrungsdrähte mit. einem Träger verbunden sindl ergibt sichp wenn diese Bewehrungsdrähte im Träger selbst angeordnet werden. Das Prinzip dieser Bauweise ist in der Fig. 9 gezeigt, welche die Bewehrung im Querschnitt zeigt. Die Bewehrungsdrähte, die bei diesem Ausführungebeispiel in GruPpen zu je fünf Drähten angeordnet sind, tragen die Bezeichnung 8. Sie sind in einen Träger 17 eingebettet, der hier aus einem glaafaserverstärkten Kunststoff bestelit. Zur Erzeugung dieses Trägers wird beispielsweise eine Glasfasermatte oder ein Gewebe aus Glaafasergarnen, getränkt mit noch flüssigem Polyesterharz od.dgl-, auf eine Unterlage aufgeleigt, sodann werden in der gewünschten Weise t> die Bewehrungsdrähte auf diese Matte gelegt und sodann eine zweite Glasfasermatte oder ein Gewebe aus Glanfasergarneng getränkt mit Polyesterg darübergebreitet. Der so gebildete Träger sarat bewehrung wird nun einer Behandlung aus --esetzt-, die das Harz zum Aushärten bringt. Hiebei kann auch ein entsprechender Druck ausCeübt werden, welcher die kunststoffgetränkten Glasfasermatten oder -Gewebe fest an die Bewehrungsdrähte andrücktg so dase diese mit ihrem ganzen Umfang mit dem Kunstharz verbunden sind. In sinngemäas-ähnlicher Weise kann verfahren werden, wenn es sici, uln die iierstellung eines die Bewehrungsdrähte haltenden Trä.,lers aus liartpapier handelt; die Papierschichteng die mit dem ii.kuiotiiarz schon jetränK',.t sein können, werden zu beiden Seiten der jeweiirunL;sdr,lite an,.>eorinet und dEuai einem äusseren Druck aus--esetzt, aamit die Drähte allseits gut vom Iapier bzw. dem Li K".ui#i'c-harz umschlossen werdeng wobei bzw. worauf das Kunstharz zum Aushärten (jebracht wird. Trä,-er aus einem verhältnismässig weicnen Metall wie etwa Aluminium können mit den bewehrungsdrähten durei. Plattieren ouer Walzen dauernd verbunden werden. i;benao ist natürlich auch das Strangpressen, wobei die Bewehrungsdrähte durch das Mundstück der Strangpresse hindurchlaufen müssen, mögliche Die Bauweinep bei welche die eigentlichen Bewehrungsdräbte mit einem Träger verbunden sind$ der seinerseits erst auf den Skikörper aufijeklebt wirdl bietet die Köglichkeity sowohl den Skikörper 1 als auch die aus Träger 14 bzw. Trägern 14 und 16 bzw. 17 sowie den Stalildrähten 8 bestehenden Bewehrungen in grösserem Ausmaso für sich herzustellen und die jeweils gebrauchten Teile aus dem vorgeferti-ten Material aus- bzw. von diesem abzuschneiden tz und die so zugeschnittenen Teile mit dem Skikörpör zu verkleben* Weitere bieten diese beiden Bewehrungsarten auch die Mög- lichkeit, zwei oder auch mehrere Schichten von Bewehrungen an eine und derselben Seite des Skikörpers vorzusehen# indem zwei oder auch mehrere, jeweils aus Träger und Drähten bestehende lagen übereinander euf den Skikörper geklebt werden. Hiebei ist natürliöh in erzter linie daran gedachtg in den verschiedenen Bewehrungs-Ebe-# nen die Bewehrungsdrähte in verschiedenen Anordnungearten verlaufen zu lassen. Bei dem in Fig. 10 im Schnitt gezeigten Ski ist die Stahldrahtbewehrung in Kombination mit Versteifungsschichten vorgesehen. An der Unterseite des wieder mit 1 bezeichneten Skikörpers sind Stah ldtähte 8, eingebettet in einem Träger aus glaafaserverstärktem Kunststoffy aus Hartpapiir oder aus Aluminiumt wie zuvor beschrieben, angeordnet. Der Träger 17 ist auf den Skikörper aufgeklebt. An der Oberseite des Skikörpers 1 ist nur eine Versteifungeschicht 18 vorgesehent welche so wie der Träger 17 auf dem Skikörper aufgei&bt ist und vorzugsweise die gleiche Zusammensetzung und Stärke hat wie der Träger 179 jedoch keine Stahldrähte aufweist. Eine weitere Ausbildungsmöglichkeit ergibt sich, wenn an der Unterseite des Skie sowohl Bewehrungsdrähte'mit einem Träger als Versteifungeschicht und an der Oberseite den Skin nur eine solche Versteifungaschicht9 etwa aus glasfaserverstärktem Kunststoff, aus Hartpapier oder dünnem Aluminiumblech od.dgl.9 vorgesehen wird.
• Die erfindungsgemässe Ausbildung des Skie gibt es dem Konstruktwur in die Hand, jede erforderliche Biegefestigkeit und zugleich-jede *ewünschte Tareionssteifigkeit einzustellen 9 bzw. von vorneherein zu berechnen. Die Gewichtazunahne den fertigen Skin gegenüber'dem unbewehrten Skikörper ist hiebei, insbesondere im Hinblick auf die Höhe der Zumilbme da Pentigkeit, ausserordentlich gering. Anhand eines Beispielen soll dies dargelegt werden. In einer VerBuchsserie wurde an Probestäben gleichen Querschnitts (1,5 x 190 cm) die Abhängigkeit der Biegefestigkeit vom Querschnitt der in Längsnuten eingelagerten Stahldrühte untersucht.

  Stab 3 0 D 3- F

  1. Zahl der Stahldrähte

  171 mm #Urchm. = .

  ot95 mm 2 4 6 8 10 14

  '2. E-Yiodul des f erti,;,-en

  Verbunestabes 3)

  (kg/cm ) 170 194 248 287 358 455(x10

  3. E-Modul des eefräsien

  unbew2hrten) Stabes 3)

  ikg/em ) 108 80 73 60 72 63(zl()

  4. Differenz zwischen

  den Moduln nech 2 3)

  und-3 (kg/cm 62 114 165 227 286 392(x10

  5. Modul-Zunahme je 2 3)

  Stahldraht (kg/cm 31 2895 2795 2895 2896 28(x10

  Aus dieser Meesreihe geht hervorg dass die Biegefestigkeiti Zunahme eindeutig auf den Stahlquerschnitt bezogen werden kann.
• Es ist in diesem Falle je mm 2 Stahlfläche eine Zunahme des E-Moduls von etwa 30 000 kg/cm 2 gegeben. Die Zunahme ist streng linear und damit leicht vorausberechenbar; sie ist unabhängig vom spezifischen Gewicht und vom B-Modul des Werkstoffes des Skikörpers.
• Beim Stab B z.B. wurden 2,5 % des Holzquerschnittes durch Stahldrähte ersetzt. Die Biegefestigkeit stieg dadurch auf das 2,4 fache, beim Stab F wurden 9,0 dia durch Stahldrähte ersetzt, die-Zunahme der liegefestigk eit stiej auf das 792 fache.
• Die nur geringfügige Gewichtezunahme kann an Hand der folgenden Beispiele hervorgehoben werden. Es wurdeh Probestäbe gleichen Querschnittesq u.zw. von 150 mm 2 9 jedoch mit verschiedenen Ver11ältnissen zwischen Holz-und Drahtquerschnitt, #;eprilft. !:s ergaLien sich dabei uie folgenden Werte für:

  Stahlfl. Stahlfl. Spez. Gewicht N-Fodul

  mm 2 #6 kg/dm3 kg/Cril 2

  199 1925 Q969 170 000

  B 398 2950 0p67 194 000

  0 597 3975 0978 248 000

  D 796 5900 0987 287 000

  995 6975 0998 358 000

  1393 9900 1918 455 000

  Das für die Hessreihe eingesetzte Holz hat ein durchschnittliches spezifisches Gewicht von 0,50 - 0,58. Der L-Modul lie;rt bei etwa 90 000. Die E-Moduln s#ei:ren mit dem Verhältnis Q ti der ätahlfläche ste#rk an und erreichen im Falle F das 5-fache des Holzwertes, obwail das Gewicht des fertigen Skie nur auf das Doppelte anwächat. Im Falle B, in dera der Stahlanteil nur 1/40 der Holzfläche beträgt und das spezifische Gewicht nur von 0,46 auf 0,67 ansteigt, steigt die Biegefestigkeit auf mehr CD als das Doppelte an. Auch hipr wird wieder der Charakter dieser Skikonstruktion klar. Der Werkstoff ist weitestgeiiend auf die Angorderungen einstellbar. Bei Verwendung eines sehr leichten tropischen Holzes, z.B. Abachi mit einem E-Modul von nur etwa 60 000 kg/cm 2 , können beliebige Biegefestigkeiten bis etwa 700 000 kg/cm 2 eingestellt werden, ohne damit das spezifische Gewicht von Aluminium auch nur zur Hälfte zu erreichen* Im folgenden wird auch eine Formel ant;egeben, nach welcher der ßlttstizitätemodul des fertigen Skie mit sehr guter Annäherung in Abhängigkeit von den Abmessungen des Skikörpers, der irähte und der Holzart berechnet werden kann. Der Elastizitätemodul B v des fertigen Skie ergibt sich nach der Formel E B-1-lodul des fertigen Skist % L-Modul des Holzesq F Wuerocanittsfl-tehe aller Stahldrähte st b und h = Abiaessungen den Skikörpers in emg b = Breite, h = Höhe, 4D 000 = Konstantes gültig für handelsübliche ungehärtete gezo"ene Guastahl-Drähte. Diese Formel liefert für alle mit Drahtbewehrungen Versehenen Skier mit guter Annäherung die richtigen Werte. Die Fehlergrösse liegt bei höchstens + 6 %. Im wehentlichen wird der Fehler von der Grösse % bestimmt. Wegen der Inhomogenität des WerkStoffes Hol£ sind Messungen der Biegefestigkeit von vielen Faktoren abhängig. Als Stahldraht wird am besten hochwertiger Gusstahldraht gewählt. Seine Zugfeutigkeit ist mit 250 - 300 kg/mm 2 allen anderen Werkstoffen so weit überlegenv daso er auch dann noch die besten Werte bringt, wenn man das hohe spezifische Gewicht berUcksichtigte Da diese Stahldrähte industriell in grossen Mengen erzeugt worden, konnt noch die besondere hohe Wirtaoba tlichkeit 4nzug die ihn &ans eindeutig als besten Verstärkungsmaterial prädestiniert* Bei grossen Biegekräften erfüllt das Holz wegen seines im-Vergleich zu Kunststoffen hohen E-Module die Aufgabe des feeten und zugleich elastischen Zwischenmaterials in besonders ausgezeichneter Weise. Es hat ein niedriges spezifisches Gewicht in Verbindung mit dem hohen E-Modul, wodurch es auch den relativ leichten Kunststoffen in hohem Masse überlegen ist. Dazu kommt noch, dase in Verbindung mit der erfindungegemässen Bewehrungsart billige und leichte Holzarten anstelle teurer und schwerer Hölzer verwendet werden könneny wobei die Bie..efestigkeit und auch die Zu6- und Bruchfestigkeit auf das 4 bis 5-fache ansteigen. Die Anordnung einzelner Stahldrähte ergibt eine gute Querschnitteaufteilungf derzufolge sich eine sehr grosse Oberfläche ergibt; dieses Merkmal ist wichtig für die guthaftende, schubfeste Verbindung zwischen Skikörper und Bewehrung. Auch die

  Sikrheit gegen Bruch ist durch diese Aufteilung der Bewehrung

  in viele einzelne Drähte sehr hoch. Ein Ries von der Seite herg wie er nach Stürzen infolge eines Bruchea.des Skikörpers eintreten kann, läuft, wenn keine Bewehrungsdrähte vorgesehen sindg von selbst weiter. Sind aber viele einzelne bewehrungsdrähte vorhandent so setzt jeder dieser Drähte dem Weiterwandern des Risses oder Bruches erneuten Widerstand entgegen.

Claims (2)

1. Patentansprüche.t-(31 Skig dadurch gekennzeichnet, dase er an zumindest einer Seite mit einer Bewehrung aus Stahldrähten versehen ist, welche über ihre ganze-Länge mit dem aus Holz oder Hölzwerkstoff bestehenden Körper des Skie schubfest verbunden sind.
2. 2. Ski nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daas die Bewehrungsdrähte im wesentlichen parallel zu den Längskanten des Skikörpers verlaufen. 3- Ski nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daas zumindest einige der Bewehrungsdrähtel insbesondere die zu äusserst liegenden auch im Blatt parallel zu dessen Kanten verlaufen. 4. Ski nach ainem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnett dass die Befestigungsdrähte lediglich im Bereich der Längskanten den Skikörpers angeordnet sind. 5. Ski nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprücheg dadurch gekennzeichnet, daso die Bewehrungsdrähte auf die Unterseite und/oder auf die Oberseite des Skikörpers aufgeklebt sind. 6. Ski nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 49 dadurch gekennzeichnety daas der Skikörper mit Nuten versehen istg deren Breite höchstens dem Durchmesser der Bewehrungs-,drähte entspricht, und daso die Bewehrungsdrähte in die Nuten eingeklebt sind, 7, Ski nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 4, da-1 durch geke=zeiohnetg daas die Bewehrungsdrähte auf einen im wesentlichen sohichtartigen TräGer auf-eklebt sind und daso dieser mit den Drähten verbundene Träger auf den Skikörper aufgeklebt ist. 8. Ski nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 49 dadurch .ekennzeichnet, dass die BewehrunE;sdrähte zwischen zwei Trä--er rD ein--eklebt C2 sind und daas zumindest ein so entstandener, aus Trägern und Drähten gebildeter Schichtkörper auf eine oder auf beide Seiten des Skikörpers auf*eklebt ist. 9. Ski nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnett daso die Bewehrungsdrähte in einen Träger eingebettet und von diesem allseitig umschlossen sind. 10. Ski nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchey dadurch gekennzeichnetg dase die Bewehrunßedrähte gru2-penweise angeordnet sind, wobei die Drähte innerhalb der einzelnen Gruppen zueinander parallel verlaufen. 11. Ski nach einem oder mehreren der Anaprüche 5, 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, daso die Zwischenräume zwischen den Drähten und/oder Gruppen mit einer FÜllmasseg vorzugsweise Kunststoff, ausgefüllt sind. 12. Ski nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daas der Träger aus einem Materialg welches in allen innerhalb der Trägerschichtebene liegenden Richtungen zumindest im wesentlichen gleiche Festigkeit aufweist, besteht. 13. Ski nach Anspruch 129 dadurch gekennzeichnetg daas der Träger aus glastaserverstärktem Kunststoff, insbesondere Polyester besteht. 14. Ski nach Anspruch 139 dadurch gekennzeichnetg daso der* Träger aus einem mit Kunstharz# insbesondere wärmehärtendem Kunst- 11,ir-1, verpressten Papier besteht. 15. Ski nach Anspruch 13, dadurth gekennzeichnet, dass aer TräGeer &us ei..ein E.etall, vorzugsweise Leichtmetall, bestellt. 16. Ski nach eii.em oder mehreren der vorher,--ehenden Ailspruci-.#e, dadurch L:ekeiiilzeieliiiet, dase er an seiner Unterseite mit Beweliruii-sdrähten una einer jegebenenfalls als Träger für ti diese dienenden Versteifun,.Tsschicht und an der Oberseite nur mit einer solchen Versteifungsschicht versehen iat.