DE1925327A1 - Kunststoffkern fuer Schier - Google Patents

Description

• Kunststoffkern für Schier Die Erfindung bezieht sich auf einen Kunststoffkern für Schier, insbesondere für Kunststoff- oder Metallschier.
• Bei Kunststoff- oder Metalischiern wurden zunächst Holzkerne verwendet. Seit einiger Zeit kommen jedoch auch Kunststoffkerne zum Einsatz. Die Schwierigkeiten, die sich mit Kunststoffkernen ergeben, liegen vor allem darin, daß die hiebei verwendeten Kunststoffe ein gegenüber Holz nicht unwesentlich höheres spezifisches Gewicht aufweisen. Die bekannten Kunststoffkerne erfordern daher eine aufwendige Bauweise, indem zur Gewichtsverminderung Bohrungen, innere Hohlräume, Längs- oder Querrillen u. dgl. ausgebildet werden müssen. Derartige Maßnahmen machen aber den Einsatz von speziellen maschinen und Vorrichtungen notwendig und sind daher mit hohen Investitionskosten verbunden.
• Abgesehen davon ist das Gewicht des Schikernes bzw. das spezifische Gewicht des Kernmaterials nicht allein maßgebend.
• Der Schi ist im Gebrauch einer Reihe von Belastungen unterworfen - im wesentlichen sind es Biege- und Torsionsbelastungen - die vom tragenden Schikörper aufgenommen werden müssen.
• Zum tragenden, d.h. die äußeren Belastungen aufnehmenden Schikörper gehören aber nicht bloß Obergurt und Untergurt bzw.
• Schale (beim Kunststoffschi aus glasfaserverstärktem Kunststoff, beim Metallschi aus leichtmetall), sondern auch der Schikern, der einen Großteil der Bauhöhe des Schis einnimmt.
• Demnach sind die Eigenschaften des Schis, und zwar sowohl das Fahrverhalten als auch die mechanischen Eigenschaften, wie Bruchlast, Lebensdauer, Gewicht etc., in besonderem Maße auch von den Materialeigenschaften des Schikernes abhängig.
• Ein Kernwerkstoff, der gegenüber dem bisher verwendeten Holz einen echten Fortschritt bringt, muß daher ein geringes spezifisches Gewicht, eine gute Schwingungsdämpfung, hinreichende mechanische Festigkeit und die Möglichkeit einer rationellen Fertigung aufweisen.
• Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Kernwerkstoff aus mit Microballons gefülltem Kunstharz besteht. Von Vorteil ist es, wenn das Kunstharz des Kernwerkstoffes ein härtbares Kunstharz, z.B. Polyesterharz oder Epoxydharz ist. Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Kunstharz des Kernwerkstoffes mit Glasfasern versetzt ist.
• Microballons sind gasgefüllte hohle Kügelchen von etwa -1 bis 10 1 mm Durchmesser, deren Hülle vornehmlich aus Phenolharz oder anderen Kunststoffen besteht. Die Microballons bedingen, daß der erfindungsgemäße Kernwerkstoff ein geringes spezifisches Gewicht aufweist, welches im Bereich des speaifischen Gewichtes leichter Hölzer liegt. Damit werden Ausnehmungen und sonstige Maßnahmen zur Gewichtsverminderung des Schikernes an sich überflüssig, wenngleich der erfindungsgemäße Kernwerkstoff die Ausbildung von Ausnehmungen u. dgl. durchaus zuläßt.
• Der erfin'dungsgemäße Xernwerkstoff zeichnet sich ferner durch eine im Vergleich zu den bisher verwendeten Kernwerkstoffen verbesserte Schwingungsdämpfung aus. Die im erfinvorzugsweise dungsgemäßen Kernwerkstof£/ enthaltenen Glasfasern, vornehmlich Kurzglasfasern, sind einerseits für die Festigkeit von Bedeutung und dienen andererseits zur Lösung des Grenzflächenproblems, indem sie eine gute Verklebbarkeit des Kernwerkstoffes mit den angrenzenden Schichten des Schis garantieren. Die Verwendung von härtbarem Kunstharz als Bindemittel bedingt eine gute Formstabilität des Kernwerkstoffes, was sich auf die Lebensdauer eines mit einem'erfindungsgemäßen Kunststoffkern ausgestatteten Schis günstig auswirkt.
• Die Herstellung des erfindungsgemäßen Kunststoffkernes wird nachstehend an Hand eines Beispiels erläutert: Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Kernwerkstoffes wird zunächst eine preßfähige Kunststoffmasse zubereitet, welche aus dem mindestens teilweise noch im niedermolekularen Zustand befindlichen härtbaren Kunstharz, zB. Epoxydharz oder Polyesterharz, und den diesem Kunstharz beigemengten Microballons sowie Kurzglasfasern besteht. Der mindestens teilweise niedermolekulare Zustand des härtbaren Kunstharzes läßt infolge der damit selbst bei relativ geringen Temperaturen gegebenen niedrigen Viskosität eine gute und gleichmäßige Beimengung der Microballons und Kurzglasfasern zur Harzmasse zu.
• Bei Thermoplasten müßten weit höhere Temperaturen angewendet werden, um ähnliche, für die Beimengung der Microballons und Kurzglasfasern günstige Viskositätsverhältnisse zu erhalten.
• Diese höheren Temperaturen wären aber für die Microballons schädlich. Es ist daher die Verwendung von härtbarem Kunstharz vorteilhafter.
• Vom Ausmaß der prozentuellen Anteile des Harzes, der Microballons und Kurzglasfasern an der Kunststoffmasse hängen die Materialeigenschaften des fertigen (ausgehärteten) Kernwerkstoffes ab. Durch geeignete Wahl der prozentuellen Anteile sowie durch geeignete Wahl der Art und Qualität des härtbaren Kunstharzes können die Materialeigenschaften des Kernwerkstoffes in weiten Grenzen gesteuert werden.
• Für die prozentuellen Anteile der Komponenten der Kunststoffmasse seien die nachstehenden (nicht einschränkenden) Richtwerte genannt: Anteil der Microballons 10 - 40 Gewicht Anteil der Kurzglasfasern 5 - 20 Gewichts-# Der Restanteil auf 100 % betrifft den Anteil des Kunstharzes einschließlich von gegebenenfalls dem Kunstharz beigefügten Farbstoffen u. dgl.
• Ein günstiges Beispiel im Rahmen dieser Richtwerte wäre folgendes: 20 Gewicht% Microballons 10 Xewichts- Kurzglasfasern 70 Gewichts-% Kunstharz (gegebenenfalls mit Farbstoff versetzt) Die beschriebene Kunststoffmasse wird nun entweder in Platten- oder Stangenform oder aber entsprechend der Form eines Schikernes kalt oder warm, unter mäßigem Druck, kontinuierlich oder diskontinuierlich gehärtet. Anschließend kann - falls erforderlich - eine spanabhebende Formgebung durchgeführt werden.
• Zwei Ausführungsbeispiele der Verwendung von erfindungsgemäßen Kunststoffkernen werden nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines Metallechis.
• Fig. 2 zeigt einen Querschnitt eines Kunsts#toffschis. Der Metallschi gemäß Fig. 1 besteht aus einem Obergurt-Blatt 1 und einem Untergurt-Blatt 2 aus Leichtmetall. Über dem Obergurt-Blatt 1 befindet sich ein Oberflächenbelag 3 aus Kunststoff und an der Unterseite des Untergurt-Blattes 2 sind der laufflächenbelag 4 und die Stahlkanten 5 angeordnet.
• Der Kunststoffkern 6 aus erfindungsgemäßem Kernwerkstoff weist einfachen Rechteckquerschnitt auf. Seitlich am Kunststoffkern 6 sind Seitenwangen 7 aus Kunststoff angeordnet. Die Seitenwangen können z.B. bei der spanlosen Fertigung des Kunststoffkernes in der Preßform angeformt werden.
• Beim Eunststoffschi gemäß Fig. 2 weist der aus erfindungsgemäßem Kernwerkstoff bestehende Kunststoffkern 6 an der Oberseite und Unterseite je zwei Längsnuten auf, in denen streifenförmige Obergurte 1' und Untergurte 2' aus glasfaserverstärktem Kunststoff liegen. Diese Obergurte 1' und Untergurte 2' dienen vornehmlich zur Aufnahme der Zug- und Druckkräfte. Darüber und darunter ist je eine Glasfaserschichte 8, vorwiegend zur Aufnahme der Torsionskräfte' angeordnet.
• Weitere Schichten bzw. Bauteile sind der Oberflächenbelag 3, der Laufflächenbelag 4, die Stahlkanten 5 sowie Metalloberkanten 9.
• Im Gegensatz zum Ausführungebeispiel nach Fig. 1 weist der Kunststoffkern 6 keine gesonderten Seitenwangen auf. Man kann nämlich auf die üblichen gesonderten Seitenwangen verzichten, weil der erfindungsgemäße Kernwerkstoff bei geeigneter Wahl des Kunstharzes und der Mengenverhältnisse der einzelnen Komponenten selbst hinreichend sclllagfest und gegenüber Wasser beständig ist.

Claims (4)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e

   @ Kunststoffkern für Schier, insbesondere für Kunststoff-oder Metallschier, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernwerkstoff aus mit Microballons gefülltem Kunstharz besteht.
2. 2. Kunststoffkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnei, daß das Kunstharz des Kernwerkstoffes ein härtbares Kunstharz, z.B. Polyesterharz oder Epoxyharz ist.
3. 3. Kunststoffkern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharz des Kernwerkstoffes mit Glasfasern, vorzugsweise Kurzglasfasern versetzt ist.
4. 4. Kunststoffkern'nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Kernwerkstoff der Anteil der Microballons 20 bis 40 Gewicht und der Anteil der Glasfasern 5 bis 20 Gewichts-% beträgt.