DE19604016A1 - Snowboard-Aufbau - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Snowboard-Aufbau, der eine Verringerung des Gewichts und der Dicke des Snowboards ermöglicht und eine hohe Elastizität gewährlei­ stet.

Herkömmlicherweise umfaßt ein Snowboard eine Kernplatte, die aus Holz besteht. Faserverstärkte Harzschichten als Verstär­ kungseinrichtung sind sowohl auf der Oberseite wie der Unter­ seite der Holzkernplatte vorgesehen. Lange Fasern, wie bei­ spielsweise Glasfasern, sind in den faserverstärkten Harz­ schichten in Längsrichtung der Kernplatte ausgerichtet ange­ ordnet.

Ein Nachteil dieses herkömmlichen Snowboards mit einer Holz­ kernplatte besteht darin, daß das Gewicht und die Dicke des Snowboards aufgrund seines Aufbaus und des Materials nicht ausreichend verringert werden können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Verstärkungsfasern nicht zur Verbesse­ rung der Drehsteifigkeit der Kernplatte beitragen, weil die Verstärkungsfasern zur Längsrichtung der Kernplatte aus ge­ richtet sind, während die Biegefestigkeit in der Längsrich­ tung der Kernplatte verbessert wird.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Snowboard zu schaffen, das eine hohe Elastizität hat und eine weitere Gewichts- und Dickeverringerung zuläßt.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Snowboard mit verbesserter Drehsteifigkeit ebenso wie mit verbesserter Biegefestigkeit in der Längsrichtung zu schaffen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Gemäß einem Aspekt schafft die Erfindung demnach ein Snowboard mit einer Kernplatte, auf deren beiden Seiten je­ weils eine faserverstärkte Harzschicht gebildet ist, wobei die Kernplatte ein erstes Kernelement enthält, das an einer Position oder an Positionen angeordnet ist, an der bzw. an denen Stiefelbindungen des Snowboards befestigt werden sol­ len, und ein zweites Kernelement, das um das erste Kernele­ ment herum angeordnet ist, wobei das erste Kernelement eine größere mechanische Festigkeit als das zweite Kernelement hat.

Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Snowboard mit einer Kernplatte, auf deren Ober- und Un­ terseiten eine Mehrzahl von Harzschichten gebildet sind, wo­ bei die Kernplatte zwei Tragkernelemente enthält, die darin getrennt so angeordnet sind, daß Stiefelbindungen des Snowboards darauf fest getragen werden, und ein Harzkernele­ ment, das um die Tragkernelemente herum angeordnet und inte­ gral mit diesen gebildet ist.

Das erste Kernelement umfaßt vorteilhafterweise Holz oder ein faserverstärktes Material, wie beispielsweise faserverstärk­ ten Schaumharz und ein faserverstärktes, in Wärme aushärten­ des Harz.

Das zweite Kernelement umfaßt bevorzugt ein Schaumharz. Das zweite Kernelement kann Verstärkungsfasern enthalten. Selbst dann, wenn die ersten und zweiten Kernelemente aus Schaumharz gebildet sind, die Verstärkungsfasern enthalten, ist die me­ chanische Festigkeit des ersten Kernelements so ausgelegt, daß sie größer ist als diejenige des zweiten Kernelements.

Das erste Kernelement kann zwei getrennte Abschnitte enthal­ ten. Die getrennten Abschnitte sind an Positionen angeordnet, wo die Stiefelbindungen des Snowboards angeordnet sind.

Es ist bevorzugt, daß die faserverstärkte Harzschicht eine Mehrzahl von langen Fasern umfaßt, die darin so angeordnet sind, daß sie unter zumindest zwei Richtungen ausgerichtet sind, die vorbestimmte Winkel gegenüber der Längsrichtung des Kernbretts festlegen. Die faserverstärkte Harzschicht kann zumindest zwei Kunststoff-imprägnierte Harzlagen umfassen, die zusammengeschichtet und integral gehärtet sind, wobei jede der Kunststoff-imprägnierten Harzlagen außerdem lange Fasern umfaßt, die in einer einzigen Richtung so angeordnet sind, daß sie einen vorbestimmten Winkel gegenüber der Längs­ richtung der Kernplatte festlegen. Die vorbestimmten Winkel der langen Fasern in den jeweiligen Kunststoff-imprägnierten Lagen sind in Bezug auf die Längsrichtung der Kernplatte sym­ metrisch festgelegt.

Die faserverstärkten Harz schichten sind bevorzugt aus einer Vielzahl von faserverstärkten Harzlagen und einer Mehrzahl von ABS-Harzlagen zusammengesetzt.

Die faserverstärkten Harzlagen können eine Anzahl von langen Fasern enthalten, die in jeweiligen Richtungen angeordnet sind, welche eine der Längsrichtung der Kernplatte entspre­ chende und geneigte Richtungen gegenüber dieser Längsrichtung einschließen.

Die geneigten Richtungen verlaufen symmetrisch in Bezug auf die Längsrichtung der Kernplatte. Bevorzugt legen die geneig­ ten Richtungen Winkel zwischen dreißig (30) bis fünfundvier­ zig (45) Grad gegenüber der Längsrichtung der Kernplatte fest. Das Material der langen Fasern kann aus Glas, Kohlen­ stoff und aromatischem Polyamidharz ausgewählt sein.

Das erste Kernelement ist typischerweise aus Holz und der­ gleichen hergestellt und erlaubt ein sicheres Befestigen einer Stiefelbindung an der Kernplatte. Das zweite Kernele­ ment, das typischerweise aus einem Schaumharz hergestellt ist und den größten Teil der Kernplatte bildet, trägt zur Verrin­ gerung des Gewichts der Kernplatte bei.

Das zweite Kernelement aus faserverstärktem Schaumharz för­ dert außerdem die Gewichtsverringerung des gesamten Snowboards, während es die erforderliche mechanische Festig­ keit gewährleistet.

Die zwei unterteilten ersten Kernelemente sind lediglich an Positionen angeordnet, wo die Stiefelbindungen des Snowboards angeordnet sind und tragen dadurch ebenfalls zu einer weite­ ren Gewichtsverringerung der Kernplatte bei.

Die faserverstärkten Harzlagen enthalten eine Anzahl von lan­ gen Fasern, die in jeweiligen Richtungen angeordnet sind, welche eine der Längsrichtung der Kernplatte entsprechende Richtung und gegenüber dieser Längsrichtung geneigte Richtun­ gen enthalten, wodurch nicht nur die Biegefestigkeit des Snowboards, sondern auch dessen Drehsteifigkeit verbessert wird. Es ist möglich, die Biege- und Drehsteifigkeit durch Andern der Anordnung der langen Fasern in der Lage, bei­ spielsweise des Winkels gegenüber der Längsrichtung der Kernplatte, und der Anzahl der angeordneten Fasern in eine Einheitslänge zu ändern.

Die faserverstärkte Harzschicht, die zumindest zwei Kunst­ stoff-imprägnierte Harzlagen umfaßt, die zusammengeschichtet und integral ausgehärtet sind, und die außerdem lange Fasern umfaßt, die in einer Richtung so angeordnet sind, daß sie einen vorbestimmten Winkel gegenüber der Längsrichtung der Kernplatte festlegen, ermöglicht eine Änderung der Anordnung der langen Fasern, wie beispielsweise die Ausrichtung gegen­ über der Längsrichtung der Kernplatte. Dies führt zu einer vergrößerten Flexibilität bei der Einstellung der Biege­ festigkeit und der Drehsteifigkeit.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispiel­ haft näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1(a) und 1(b) eine Draufsicht bzw. einen Querschnitt eines Snowboards gemäß einer Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1(a),

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in Fig. 1(a),

Fig. 4 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische An­ sicht entlang der Linie C-C in Fig. 1(a), und

Fig. 5 eine Ausrichtung von Verstärkungsfasern, die in fa­ serverstärkten Harzschichten angeordnet sind.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Snowboard 2 ein Bretteil, das einem kleinen Surfboard mit gebogenen bzw. gekrümmten Vorder- und Hinterenden ähnelt. Um das Snowboard 2 zu verwenden, ist in, in Fig. 1 durch strichlierte Linien gezeigten, Bereichen ein Paar von (nicht gezeigten) Stiefelbindungen befestigt.

Wie in Fig. 4 im einzelnen gezeigt, enthält ein Snowboard 2 eine Kernplatte 4, faserverstärkte Harzschichten 6, die so­ wohl auf der Unterseite wie auf der Oberseite der Kernplatte 4 angeordnet sind, ABS-Harzlagen B, die auf beiden faserver­ stärkten Harzschichten 6 (außenliegend) angeordnet sind. Auf der ABS-Harzlage B ist auf der Bodenseite des Snowboards 2 außerdem eine Sohlenlage 10 angeordnet. Die Sohlenlage 10 dient als Lauffläche. Entlang jedem Rand der Sohlenlage 10 ist eine Sohlenkante 12 vorgesehen. Seitenlagen 14 aus ABS- Harz sind entlang beiden Seitenrändern der Kernplatte 4 ange­ ordnet.

Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, umfaßt die Kernplatte 4 zwei Tragkerne 16, die an Stellen angeordnet sind, wo die jeweili­ gen Stiefelbindungen des Snowboards angeordnet sind, und einen Schaumharzkern 18, der die Tragkerne 18 umgibt.

Der Tragkern 16 ist eine rechteckige Holzplatte oder eine Schaumharzplatte, die Kohlenstoffasern enthält. Die Kerne 16 sind an Stellen angeordnet, wo die rechten bzw. linken Stie­ felbindungen angeordnet sind. Das bedeutet, die Stiefelbin­ dungen sind an den Tragkernen 16 befestigt bzw. getragen. Eine Bindungsbefestigungseinrichtung ist mit bzw. an jedem der Tragkerne 16 so vorgesehen, daß eine Stiefelbindung befe­ stigt wird, die einen Stiefel eines Benutzers daran hält. Die Bindungsbefestigungseinrichtung in den Fig. 2 und 3 ist mit eingeformten Muttern 20 ausgerüstet. Jeder der Kerne 16 ist mit 10 (zehn) Mutterteilen 20 versehen, die in zwei Reihen so angeordnet sind, daß die Einstellung einer Position ermög­ licht wird, an welcher die Stiefelbindung anzubringen ist, wobei jeder Fuß eines Benutzers in Abhängigkeit -der körperli­ chen Konstitution bzw. der Vorliebe eines Benutzers angeord­ net wird. Die eingeformte Mutter 20 ist eine Hutmutter, die durch den Tragkern 16 eingesetzt ist. Ein Flanschabschnitt 20a mit einem vergrößerten Durchmesser ist am Bodenabschnitt der Mutter 20 vorgesehen, um ein Herausfallen der Mutter 20 aus dem Kern 16 zu vermeiden.

Eine Verstärkungsfaser für den Tragkern 16 aus einem Schaum­ harz kann beispielsweise eine Glasfaser oder eine Faser aus aromatischem Polyamid, wie beispielsweise Kevlar, sein, das eine eingetragene Marke im Besitz von du Pont ist, neben einer Kohlenstoffaser der vorstehend genannten Ausführungs­ form. Der Kern 16 kann eine Platte sein, die aus einem in Wärme aushärtendem Harz gebildet ist, wie beispielsweise Epoxidharz, oder ein ungesättigtes Polyesterharz, das Ver­ stärkungsfasern enthält.

Ein Schaumharzkern 18 ist um die Tragkerne 16, 16 herum ange­ ordnet, um dem größten Teil bzw. Abschnitt der Kernplatte 4 zu bilden. Da die Tragkerne 16, 16 lediglich an den Stellen angeordnet sind, wo die Stiefelbindungen angeordnet sind, ist der größte Teil der Kernplatte 4 aus einem leichtgewichtigen Schaumharzkern 18 so zusammengesetzt, daß das Gesamtgewicht des Snowboards 2 verringert ist. Die mechanische Festigkeit eines Schaumharzkerns 18 kann durch Zusetzen von (nicht ge­ zeigten) Verstärkungsfasern darin verbessert werden. Es wird bemerkt, daß die mechanische Festigkeit des Tragkerns 16 so ausgelegt ist, daß sie größer ist als diejenige des Schaum­ harzkerns 18, selbst wenn Verstärkungsfasern sowohl zum Trag­ kern 16 wie zum Schaumharzkern 18 zugesetzt sind. Eine Ver­ minderung des Einheitsgewichts ist für den Schaumharzkern 18 zur weiteren Gewichtsverringerung der Kernplatte 4 wichtiger. Der dadurch erhaltene faserverstärkte Harzkern 18 trägt zur weiteren Verringerung des Gewichts und der Dicke des Snowboards 2 bei.

Die die Tragkerne 16 und den Schaumharzkern 18 integral darin enthaltende zusammengesetzte bzw. Kompositkernplatte 4 kann durch einen Schaumformgebungsprozeß gebildet werden, indem ein Schaumharz in eine Form gespritzt wird, in welcher die Tragkerne 16, 16 an vorbestimmten Positionen darin angeordnet sind. Der Tragkern 16 ist nicht notwendigerweise in zwei Teile unterteilt, wie in Fig. 1 gezeigt, sondern kann auch aus einem einzigen bzw. einstückigen Tragelement gebildet sein.

Die faserverstärkte Harzschicht 6 umfaßt eine erste Gruppe aus langen Fasern, die in einer Richtung entlang der Längs­ richtung der Kernplatte 4 angeordnet ist, und zweite und dritte Gruppen langer Fasern, die in symmetrisch geneigten Richtungen gegen die Längsrichtung ausgerichtet sind. Diese Gruppen langer Fasern, die in drei unterschiedlichen Richtun­ gen angeordnet sind, verbessern nicht nur die Biegefestigkeit in der Längsrichtung, sondern auch die Drehsteifigkeit des Snowboards 2.

Wie in Fig. 5 gezeigt, besteht bei der vorliegenden Ausfüh­ rungsform die faserverstärkte Harzschicht 6 aus drei Kunst­ stoff-imprägnierten Schichten 6a, 6b und 6c, die integral ge­ härtet werden, wenn sie zusammengeschichtet werden. Jede der Kunststoff-imprägnierten Lagen 6a, 6b und 6c umfaßt lange Fa­ sern, die in einer einzigen Richtung angeordnet sind. Die langen Fasern in der ersten Kunststoff-imprägnierten Schicht 6a sind entlang der Längsrichtung der Kernplatte 4 angeord­ net. Die Kunststoff-imprägnierten Lagen 6a sind auf beiden Seiten der Kernplatte 4 befestigt. Die langen Fasern, die in den Kunststoff-imprägnierten Lagen 6b und 6c angeordnet sind, sind in symmetrisch entgegengesetzten Richtungen über die Längsrichtung der Kernplatte 4 angeordnet. Mit anderen Worten legen die langen Fasern der Kunststoff-imprägnierten Schicht 6b einen Winkel Θ gegenüber der Längsrichtung der Kernplatte 4 fest, während die langen Fasern in der Kunststoff-im­ prägnierten Schicht 6c denselben Winkel Θ symmetrisch gegen­ über der Längsrichtung der Kernplatte 4 festlegen. Eine Schicht mit den Kunststoff-imprägnierten Lagen 6b und 6c ist auf jeder der Kunststoff-imprägnierten Lagen 6a angeordnet, die auf beiden Seiten der Kernplatte 4 befestigt sind.

Die Biegefestigkeit und die Drehsteifigkeit des Snowboards 2 hängen üblicherweise vom Winkel Θ ab, der die Orientierung der langen Fasern anzeigt, die in den Kunststoff-imprägnier­ ten Lagen 6a bis 6c angeordnet sind, und von der Anzahl der langen Fasern, die in einer Einheitslänge der Lagen 6a, 6b und 6c angeordnet sind. Es ist möglich, die Drehsteifigkeit und die Biegefestigkeit jeweils einzustellen, indem der Win­ kel Θ und die Anzahl der angeordneten Fasern variiert werden. Der Winkel Θ kann bevorzugt zwischen dreißig (30) und fünfundvierzig (45) Grad eingestellt sein; der Bereich des Winkels Θ ist jedoch nicht hierauf beschränkt.

Die Integration der faserverstärkten Harzschichten 6 mit der Kernplatte 4 kann durch einen Prozeß erreicht werden, demnach die Kernplatte 4, auf deren beiden Seiten die drei Kunst­ stoff-imprägnierten Lagen 6a, 6b und 6c zusammengeschichtet sind, in einer Form angeordnet wird, woraufhin die Kernplatte 4 mit den Kunststoff-imprägnierten Lagen 6a, 6b und 6c unter Druck gesetzt und erhitzt wird, um ausgehärtet zu werden. Da das Kunststoff-imprägnierte Material Kunststoff ist, kann eine zweidimensionale Form, wie die Endabschnitte des Snowboards 2, leicht gebildet werden. Es ist auch möglich, die ABS-Harzlagen 8 als Oberflächenschutz und als Verzierung für das Snowboard 2 und die Sohlenlage 10 als Lauffläche zu bilden, und die unteren Seitenränder des Snowboards 2 mit Stahlkanten 12 in ein und demselben vorstehend genannten Pro­ zeß zu bilden.

Die derart vorbereitete faserverstärkte Harzschicht 6, die zumindest zwei Kunststoff-imprägnierte Lagen 6b und 6c ent­ hält, erlaubt eine leichte Modifikation der Ausrichtung der langen Fasern für die Längsrichtung der Kernplatte 4. Dies bedeutet, daß das Einstellen der Biegefestigkeit und der Drehsteifigkeit für verschiedene Typen von Snowboards erhal­ ten werden kann, wodurch der Bedarf des Benutzers befriedigt werden sollte.

Für die lange Verstärkungsfasern, die in den Kunststoff-im­ prägnierten Schichten 6a bis 6c angeordnet sind, werden be­ vorzugt beispielsweise Glasfasern, Kohlenstoffasern, Fasern aus aromatischem Polyamid, wie beispielsweise Kevlar, einge­ setzt. Diese Fasermaterialien können jeweils alleine oder in Kombination miteinander verwendet werden.

Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen erläutert wurde, kann sie in unterschiedli­ cher Weise unter Berücksichtigung von Modifikationen der of­ fenbarten Ausführungsformen ausgeführt werden, einschließlich dem Weglassen oder Modifizieren des detaillierten Aufbaus, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Erfindung ist deshalb so zu verstehen, daß sie sämtliche Aus­ führungsformen einschließt, die vom Schutzumfang der Erfin­ dung umfaßt sind, die in den beiliegenden Patentansprüchen festgelegt ist.

Claims (19)

1. Snowboard mit einer Kernplatte, auf deren beiden Seiten jeweils eine faserverstärkte Harzschicht gebildet ist, wobei die Kernplatte ein erstes Kernelement enthält, das an einer Position oder an Positionen angeordnet ist, an der bzw. an denen Stiefelbindungen des Snowboards befe­ stigt werden sollen, und ein zweites Kernelement, das um das erste Kernelement herum angeordnet ist, wobei das erste Kernelement eine größere mechanische Festigkeit als das zweite Kernelement hat.

2. Snowboard nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kernelement Holz umfaßt, und daß das zweite Kernelement einen Schaumharz umfaßt.

3. Snowboard nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kernelement ein faserverstärktes Material um­ faßt, und daß das zweite Kernelement ein Schaumharz um­ faßt.

4. Snowboard nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das faserverstärkte Material einen faserverstärkten Schaumharz umfaßt.

5. Snowboard nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das faserverstärkte Material ein faserverstärktes, in Wärme aushärtendes Harz umfaßt.

6. Snowboard nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kernelement einen Schaumharz umfaßt.

7. Snowboard nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumharz Verstärkungsfasern enthält.

8. Snowboard nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kernelement zwei getrennte Teile enthält, die an Positionen angeordnet sind, wo die jeweiligen Stie­ felbindungen des Snowboards angeordnet sind.

9. Snowboard nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die faserverstärkte Harzschicht eine Mehrzahl von langen Fasern umfaßt, die darin so angeordnet sind, daß sie in wenigstens zwei unterschiedlichen Richtungen ausgerich­ tet sind, welche vorbestimmte Winkel gegenüber der Längsrichtung der Kernplatte festlegen.

10. Snowboard nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die faserverstärkte Harzschicht zumindest zwei Kunst­ stoff-imprägnierte Harzlagen umfaßt, die zusammenge­ schichtet und integral ausgehärtet sind, wobei jede der Kunststoff-imprägnierten Harz lagen außerdem lange Fasern enthält, die in einer einzigen Richtung so angeordnet sind, daß sie einen vorbestimmten Winkel gegenüber der Längsrichtung der Kernplatte festlegen.

11. Snowboard nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Winkel der langen Fasern in den jewei­ ligen Kunststoff-imprägnierten Harzschichten in Bezug auf die Längsrichtung der Kernplatte symmetrisch festge­ legt sind.

12. Snowboard mit einer Kernplatte, auf deren Ober- und Un­ terseiten eine Mehrzahl von Harzschichten gebildet sind, wobei die Kernplatte zwei Tragkernelemente enthält, die darin getrennt so angeordnet sind, daß Stiefelbindungen des Snowboards darauf fest getragen werden, und ein Harzkernelement, das um die Tragkernelemente herum ange­ ordnet und integral mit diesen gebildet ist.

13. Snowboard nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzschichten aus einer Mehrzahl von faserverstärk­ ten Harzlagen und einer Mehrzahl von ABS-Harzlagen zu­ sammengesetzt sind.

14. Snowboard nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die faserverstärkte Harzlage eine Anzahl von langen Fa­ sern enthält, die in jeweiligen Richtungen angeordnet sind, welche eine Richtung entsprechend der Längsrich­ tung der Kernplatte und gegenüber dieser Längsrichtung geneigte Richtungen enthält.

15. Snowboard nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Richtungen symmetrisch in Bezug auf die Längsrichtung der Kernplatte verlaufen.

16. Snowboard nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Richtungen Winkel zwischen dreißig (30) und fünfundvierzig (45) Grad gegenüber der Längsrichtung der Kernplatte festlegen.

17. Snowboard nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der langen Fasern aus Glas, Kohlenstoff und aromatischem Polyamidharz ausgewählt ist.

18. Snowboard nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkernelemente mit einer Bindungsbefestigungsein­ richtung so versehen sind, daß die Stiefelbindung des Snowboards gehaltert wird.

19. Snowboard nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindungsbefestigungseinrichtung eine Mehrzahl von eingeformten Muttern umfaßt, die in zwei Reihen angeord­ net sind.