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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitbrett für den alpinen Skisport, insbesondere für den alpinen Skirennsport. Es handelt sich insbesondere um eine bestimmte Geometrie eines Skis, die die Variation seiner Dicke über seine Länge betrifft, um die Leistung und das Verhalten des Skis auf Schnee zu optimieren.
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Im Allgemeinen ist ein Ski ähnlich wie ein Balken, der in Längsrichtung leicht gekrümmt ist, um die Vorspannung des Skis zu bilden, wobei ein vorderer Teil zur Bildung der Schaufel angehoben ist und ein hinterer Teil ebenfalls leicht angehoben ist, um das Skiende zu bilden. Wenn der Ski flach auf den Schnee gelegt und vom Skifahrer in seiner Mitte belastet wird, wird die Vorspannung des Skis aufgehoben und die Unterseite des Skis oder der Belag kommt zwischen zwei Kontaktlinien vorne und hinten mit dem Schnee in Berührung.
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Die Geometrie dieses Balkens, insbesondere sein Dickenverlauf und seine Seitenlinien, wird so gewählt, dass dem Ski das gewünschte Verhalten, insbesondere beim Biegen und Tordieren, verliehen wird. So hat der Balken eine gewisse Flexibilität, die es ihm ermöglicht, dem Gelände zu folgen, wenn der Ski flach auf dem Schnee liegt und wenn sich der Ski in Kurven bewegt.
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Das Verhalten eines Skis ist auf bekannte Weise mit der Seitenlinie des Skis verknüpft, die die Breitenänderung des Skis über seine Länge definiert, und mit dem Dickenverlauf, der die Dickenänderung des Skis über seine Länge darstellt. Insbesondere der mit der Struktur des Skis verknüpfte Dickenverlauf verleiht dem Ski seine Flexionssteifigkeit und damit seine Flexibilität.
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Wie bekannt, ist die Seitenlinie eines Skis eine taillierte Linie, d.h. der Ski ist an den Enden in der Nähe der vorderen und hinteren Kontaktlinien breiter und diese Breiten nehmen zum mittleren Bereich oder Gleitzone des Skis hin ab auf eine minimale Breite.
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Es ist auch bekannt, dass die Dicke des Skis von der vorderen Kontaktlinie bis zur Gleitzone, wo sie ihr Maximum erreicht, kontinuierlich zunimmt. Dann nimmt diese Dicke kontinuierlich zur hinteren Kontaktlinie ab.
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Die derzeit bekannten Dickenverläufe sind für Rennskier, deren Leistung wesentlich ist, nicht zufriedenstellend, da die Dickenänderung in der Nähe der Gleitzone hoch ist und beim Annähern an die vordere und hintere Kontaktlinie viel geringer oder sogar fast null ist.
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Um die Leistung von Skiern zu steigern, wurde oft erwogen, die Strukturen der Skier zu modifizieren, ohne das allgemeine Aussehen der Skidickenverläufe zu verändern.
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So wird beispielsweise im
US-Patent 8,448,974 eine komplexe Struktur vorgeschlagen, bei der ein oberer Teil auf eine klassische Skistruktur aufgebracht wird, um einen leistungsfähigen Ski zu erhalten.
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Im Patent
WO2015/006794 ist eine mittlere Platte mit zwei Armen vorne und hinten auf einem klassischen Ski montiert, um das Verhalten des Skis auf Schnee zu optimieren.
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Ziel dieser Erfindung ist es, einen Ski mit einer einfachen Struktur anzubieten, die eine bestimmte Geometrie und ein optimiertes Verhalten auf Schnee aufweist und die wahrhafte Wettkampfleistungen erbringt.
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Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch einen Ski erreicht, der mindestens eine untere Verstärkungsschicht und mindestens eine obere Verstärkungsschicht, die durch einen Kern getrennt sind, Seitenkanten und einen Gleitbelag aufweist und der einen Dickenverlauf, eine Seitenlinie und eine Vorspannungslinie aufweist, die sich von der hinteren Kontaktlinie bis zur vorderen Kontaktlinie erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass der Dickenverlauf des Skis eine Krümmung aufweist, die kontinuierlich von der hinteren Kontaktlinie zur vorderen Kontaktlinie in die gleiche Richtung orientiert ist. Mit anderen Worten befindet sich der Mittelpunkt des Krümmungsradius des Dickenverlaufs immer auf der gleichen Seite des Dickenverlaufs.
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Gemäß eines weiteren Merkmals ist die Krümmung ihres Dickenverlaufs von der hinteren Kontaktlinie bis zur vorderen Kontaktlinie nach unten gerichtet. Das heißt, die Mitte des Biegeradius befindet sich unterhalb des Dickenverlaufs.
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Nach noch eines weiteren Merkmals ist die zweite Ableitung des Dickenverlaufs von der hinteren Kontaktlinie bis zur vorderen Kontaktlinie negativ.
Vorteilhafterweise weist der Ski nach der Erfindung mindestens eine metallische Verstärkungsschicht in Kombination mit einer Faserverstärkungsschicht zur Bildung einer fibrometallischen Struktur auf.
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Vorzugsweise hat er eine Mindestbreite von weniger als 70 mm.
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Nach einem weiteren Merkmal weist der Ski nach der Erfindung ein Verhältnis zwischen der maximalen Dicke des Skis und der Dicke des Skis, gemessen 200 mm vom Skiende entfernt, von weniger als 2,1 auf.
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Vorteilhafterweise ist bei einem Ski mit einer Gesamtlänge von weniger als 2000 mm das Verhältnis zwischen der maximalen Dicke des Skis und der Dicke des Skis, gemessen 200 mm vom Skiende entfernt, kleiner als 2.
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Ebenfalls vorteilhafterweise ist bei einem Ski mit einer Gesamtlänge von mehr als 2000 mm das Verhältnis zwischen der maximalen Dicke und der Dicke des Skis, gemessen 200 mm vom Skiende entfernt, kleiner als 1,9.
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Nach einem weiteren Merkmal hat der Ski nach der Erfindung ein Verhältnis zwischen der maximalen Dicke des Skis und der Dicke des Skis, gemessen 300 mm vom Schaufelende entfernt, von weniger als 2,1.
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Vorteilhafterweise ist bei einem Ski mit einer Gesamtlänge von weniger als 2000 mm das Verhältnis zwischen der maximalen Dicke des Skis und der Dicke des Skis, gemessen 300 mm vom Schaufelende entfernt, kleiner als 2.
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Ebenfalls vorteilhafterweise ist bei einem Ski mit einer Gesamtlänge von mehr als 2000 mm das Verhältnis zwischen der maximalen Dicke des Skis und der Dicke des Skis, gemessen 300 mm vom Schaufelende entfernt, weniger als 1,9.
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Mit anderen Worten, betrifft die Erfindung nicht nur einen Ski mit einer bestimmten Dickenverlaufform, bei der die zweite Ableitung dieser Kurve immer negativ vom hinteren Kontaktpunkt zum vorderen Kontaktpunkt ist, sondern auch hohe Dickenwerte im hinteren Bereich des Skis, d. h. vor der hinteren Kontaktlinie und im vorderen Bereich des Skis, d.h. hinter der vorderen Kontaktlinie des Skis. Diese hohen Dickenwerte zeichnen sich durch ein besonderes Verhältnis aus, das zwischen der maximalen Dicke des Skis und diesen charakteristischen hohen Werten berechnet wird.
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Die Erfindung wird durch das Lesen der folgenden Beschreibung besser verständlich, begleitet von den nachfolgend erläuterten Zeichnungen.
- 1 zeigt eine Draufsicht auf den Ski entsprechend der Erfindung.
- 2 zeigt eine Profilansicht des Skis des Standes der Technik.
- 3 zeigt eine Profilansicht des Skis gemäß der Erfindung.
- 4 zeigt einen Querschnitt des Skis gemäß der Erfindung.
- 5 zeigt ein Beispiel für einen Dickenverlauf eines Skis des Standes der Technik.
- 6 stellt die zweite Ableitung des Dickenverlaufs aus 5 dar.
- 7 zeigt ein Beispiel für den Dickenverlauf eines Riesenslalomskis gemäß der Erfindung.
- 8 stellt die zweite Ableitung des Dickenverlaufs aus 7 dar.
- 9 zeigt ein Beispiel für den Dickenverlauf eines Abfahrtsskis gemäß der Erfindung.
- 10 stellt die zweite Ableitung des Dickenverlaufs aus 9 dar.
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Die 2, 5, 6 stellen einen Ski des Standes der Technik dar, während die 1, 3, 4, 7 bis 10 Skier darstellen, die der Erfindung entsprechen.
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Das in 1 dargestellte Gleitbrett 1 ist speziell für den Skisport konzipiert.
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Dieser Ski 1 hat eine klassische Seitenlinie, die die Breite des Skis über seine Länge darstellt und im mittleren Teil bzw. der Gleitzone des Skis eingeschnürt ist, um den schmalsten Punkt 5 zu erreichen. Die breitesten Punkte dieser Seitenlinie befinden sich hinten am Ski im Bereich des Skiendes 3 in Höhe des Punktes 4 und vorne am Ski im Bereich der Schaufel 2 in Höhe des Punktes 6.
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Bei Rennskiern nach der Erfindung beträgt die Breite der schmalsten Stelle des Skis weniger als 70 mm.
Der Ski 1 hat auch eine Vorspannungslinie, die der Unterseite des Skis eine gekrümmte Form verleiht, wenn der Ski im Profil betrachtet wird und nicht belastet ist, wobei der Ski dann nur über die hintere Kontaktlinie 7 und die vordere Kontaktlinie 8 mit der Ebene P in Kontakt steht.
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Der Ski 1 hat einen Dickenverlauf, der dem Ski seine Biegesteifigkeit und Flexibilität in Kombination mit der Skistruktur verleiht.
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Die Kombination aus Seitenlinie und Biegesteifigkeitsverlauf des Skis definiert dann die auf dem Schnee erhaltene Druckverteilungskurve, insbesondere wenn sich der Ski in Kurvenlage befindet.
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4 zeigt ein Beispiel für die Struktur des Skis gemäß der Erfindung. Der Ski besteht aus einer Verbundstruktur, die mindestens eine Schicht aus unteren Verstärkungen und mindestens eine Schicht aus oberen Verstärkungen beinhaltet, wobei diese Schichten durch einen Kern getrennt sind, der im Allgemeinen aus Holz und/oder Polyurethan besteht.
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In dem bisherigen Stand der Technik weisen Skier einen Dickenverlauf auf, bei dem die Dicke des Skis von der hinteren Kontaktlinie 7 auf eine maximale Dicke 9 im mittleren Bereich oder der Gleitzone des Skis zunimmt und dann bis zur vorderen Kontaktlinie 8 abnimmt.
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Im oberen Teil sind die oberen Verstärkungen mit einer Oberseite bedeckt, die eine Schutzschicht bildet, eventuell mit einem Dekor, allgemein aus Kunststoff. An der Unterseite bildet der Belag, der normalerweise aus Polyethylen besteht, die untere Oberfläche des Skis und die unteren seitlichen Ecken des Skis bestehen aus unteren Kanten, normalerweise metallisch, so dass der Ski im Schnee greift, wenn der Ski auf eine der Kanten gekippt wird.
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Die oberen und unteren Verstärkungen bestehen aus Verbundfasern wie Glasfasern, Kohlefasern oder Kevlarfasern, die mit einem Harz oder einer Metallschicht imprägniert sind.
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Bei Wettkampfskiern nach der Erfindung bestehen die obere und untere Verstärkung vorzugsweise aus einer Metallschicht in Kombination mit mindestens einer Faserschicht, insbesondere Glasfasern, wodurch diese Skier eine fibrometallische Struktur aufweisen.
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Der Ski kann auch Seitenwangen haben, die den Kern seitlich und vertikal begrenzen, um eine gute Kraftübertragung auf die Kante zu gewährleisten. Der Umfang der Erfindung wird jedoch nicht verlassen, wenn der Ski schräge Seitenwangen hat oder keine Seitenwangen und dann ein Ski ist, der auf bekannte Weise als Schalenski bezeichnet wird.
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In dem in 4 dargestellten Beispiel sind die einzelnen Schichten der Ski-Struktur von unten nach oben wie folgt: ein Gleitbelag 10, eine Glasfaserschicht 11, eine dünne Metallschicht 12, ein Kern 16, eine Glasfaserschicht 13, eine dünne Metallschicht 14 und eine obere Schutzschicht oder Oberseite des Skis 15. Der Ski hat auch untere Seitenkanten 19.20 und Seitenwangen 17.18.
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Im Stand der Technik weisen Skier einen Dickenverlauf auf, bei dem die Dicke des Skis von der hinteren Kontaktlinie 7 auf eine maximale Dicke 9 im mittleren oder in der Gleitzone des Skis zunimmt und dann bis zur vorderen Kontaktlinie 8 abnimmt.
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So wird beispielsweise der Dickenverlauf eines Skis des Standes der Technik mit einer Gesamtlänge von 1930 mm auf dem Diagramm in
5 dargestellt, das die Länge des Skis in mm auf der Abszisse und die Dicke des Skis in mm auf der Ordinate zeigt. Der Skidickenverlauf erstreckt sich von der hinteren Kontaktlinie 40 mm von dem Skiende entfernt, das auf der Abszisse bei x gleich Null bis liegt, zur vorderen Kontaktlinie 1760 mm vom Skiende entfernt. Dieser Ski hat eine maximale Dicke der Gleitzone. Diese Kurve hat drei charakteristische Zonen, eine hintere Zone Zt auf der Seite des Skiendes, eine mittlere Zone Zp und eine vordere Zone Zs auf der Schaufelseite. Die zweite Ableitung des in
5 dargestellten Dickenverlaufs ist in
6 dargestellt. Es sei daran erinnert, dass die Ableitung f einer Kurve f am Punkt i mit der Abszisse xi und der Ordinate yi gleich
ist.
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Die zweite Ableitung f" der Kurve f wird durch Herstellen der Ableitung der ersten Ableitung f erhalten.
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Beim Stand der Technik weist der Skidickenverlauf zwischen der hinteren und der vorderen Kontaktlinie eine negative zweite Ableitung in der mittleren Zone Zp auf, wogegen die zweiten Ableitungen dieses Dickenverlaufs in der hinteren Zonen Zt und der vorderen Zone Zs positiv sind. Die Übergänge von der hinteren Zone Zt zur mittleren Zone Zp und von der mittleren Zone Zp zur vorderen Zone Zs entsprechen zwei Wendepunkten, die auf dem Dickenverlauf des Skis vorhanden sind. So ist in der mittleren Zone Zp die Krümmung des Dickenverlaufs nach unten gerichtet, während in der hinteren Zone Zt und der vorderen Zone Zs die Krümmung des Dickenverlaufs nach oben gerichtet ist.
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Skier gemäß der Erfindung, wie in den 3, 7, 8, 9, 10 dargestellt, weisen einen Dickenverlauf auf, bei dem in herkömmlicher Weise die Dicke des Skis von der hinteren Kontaktlinie 7 auf eine maximale Dicke 9 im mittleren Bereich oder in der Gleitzone des Skis zunimmt und dann bis zur vorderen Kontaktlinie 8 abnimmt, aber mit einer vollständig anderen allgemeinen Form des Dickenverlaufs. Tatsächlich ist die zweite Ableitung des Skidickenverlaufs gemäß der Erfindung zwischen der hinteren und der vorderen Kontaktlinie des Skis über die gesamte Länge des Skis negativ. Mit anderen Worten, der Skidickenverlauf zwischen der hinteren und der vorderen Kontaktlinie weist keinen Wendepunkt auf. Somit weist der Dickenverlauf des Skis eine kontinuierlich in die gleiche Richtung gerichtete Krümmung von der hinteren Kontaktlinie zur vorderen Kontaktlinie auf, und insbesondere ist diese Krümmung nach unten gerichtet.
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Ein erstes Beispiel für den Ski nach der Erfindung ist in den 7 und 8 dargestellt, dieses Beispiel entspricht einem Riesenslalomski, der für den Wettkampf gut geeignet ist, insbesondere für eine Strecke, die aus großen Kurven besteht. Dieser Riesenslalomski hat eine Gesamtgröße oder Länge von 1930 mm und seine hinteren und vorderen Kontaktlinien sind 40 mm bzw. 1780 mm vom Skiende entfernt, welches der Nullabszisse entspricht. Der Dickenverlauf dieses Riesenslalomskis, gezeichnet in 7, der als Ordinaten die Werte der Skidicken in mm und als Abszisse die Skilänge in mm angibt, ist eine zum Kurvenäußeren gewölbte Kurve, die keinen Wendepunkt zwischen der hinteren und der vorderen Kontaktlinie aufweist. Seine zweite Ableitung, die in 8 dargestellt ist, ist immer negativ zwischen der hinteren und vorderen Kontaktlinie des Skis. Somit ist die Krümmung des Dickenverlaufs von der hinteren Kontaktlinie bis zur vorderen Kontaktlinie kontinuierlich in die gleiche Richtung, insbesondere ist diese Krümmung nach unten gerichtet.
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Ein zweites Beispiel eines Skis nach der Erfindung ist in den 9 und 10 dargestellt, dieses Beispiel entspricht einem Abfahrtsski, der sich gut für den Wettkampf auf einer Abfahrtsstrecke eignet, die eine Entwicklung einer hohen Geschwindigkeit ermöglicht. Dieser Abfahrtsski ist länger als der Riesenslalomski. Tatsächlich hat er eine Größe von 2180 mm und seine hinteren und vorderen Kontaktlinien befinden sich jeweils 40 mm und 2000 mm vom Skiende entfernt, das der Nullabszisse entspricht. Ähnlich wie in den 7 und 8 ist der in 9 gezeichnete Dickenverlauf dieses Abfahrtsskis, bei dem die in Ordinaten die Werte der Skidicken in mm und die Abszisse die Skilänge in mm angibt, eine zum kurvenäußeren gewölbte Kurve, die keinen Wendepunkt zwischen der hinteren und vorderen Kontaktlinie aufweist. Seine zweite Ableitung, die in 10 dargestellt ist, ist immer negativ zwischen der hinteren und vorderen Kontaktlinie des Skis. Somit ist die Krümmung des Dickenverlaufs von der hinteren Kontaktlinie bis zur vorderen Kontaktlinie kontinuierlich in die gleiche Richtung und insbesondere nach unten gerichtet.
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Die Erfindung ist bei Riesenslalomskiern, Abfahrtsskiern, aber auch bei Slalomskiern anwendbar. Alle diese Wettkampfskier haben eine minimale Breite der Gleitzone von weniger als 70 mm. Riesenslalom- und Slalomskier haben eine Gesamtlänge von weniger als 2000 mm, je nach Größe des Skifahrers zwischen 1650 mm und 2000 mm, während Abfahrtsskier eine Gesamtlänge von mehr als 2000 mm, die je nach Größe des Skifahrers zwischen 2000 mm und 2400 mm liegen.
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Die Skier nach der Erfindung haben auch größere Dicken als die üblichen Dicken beim Annähern an die Ski- und Schaufelenden und insbesondere über eine Länge von 400 bis 500 mm vom Skiende Po und vom Schaufelende 2a in Richtung der Gleitzone.
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Genauer gesagt ist für Skier mit einer Gesamtlänge von weniger als 2000 mm das Verhältnis zwischen der maximalen Dicke 9 des Skis und der Dicke des Skis, gemessen 200 mm vom Skiende Po, weniger als 2,1, vorzugsweise weniger als 2, und das Verhältnis zwischen der maximalen Dicke 9 des Skis und der Dicke des Skis, gemessen 300 mm vom Schaufelende 2a, weniger als 2,1, vorzugsweise weniger als 2.
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Bei Skiern mit einer Gesamtlänge von mehr als 2000 mm ist das Verhältnis zwischen der maximalen Dicke 9 des Skis und der Dicke des Skis, gemessen 200 mm vom Skiende Po entfernt, kleiner als 2,1, vorzugsweise kleiner als 1,9. Ebenso ist das Verhältnis zwischen der maximalen Dicke 9 des Skis und der Dicke des Skis, gemessen 300 mm vom Schaufelende 2a entfernt, kleiner als 2,1, vorzugsweise kleiner als 1,9.
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Bezüglich der maximalen Dicken der Skier gemäß der Erfindung liegen sie zwischen 16 und 25 mm, vorzugsweise zwischen 18 und 22 mm.
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Es ist zu beachten, dass bei einem Ski mit Buckeln und/oder Vertiefungen auf der Oberseite die durchschnittliche Linie zwischen diesen Vertiefungen und Buckeln berücksichtigt werden muss, um die maximale Dicke des Skis zu berechnen, sowie die Dicken bei 200 mm vom Skiende Po und 300 mm vom Schaufelende 2a.
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Diese Skier nach der Erfindung, die diese Dickenverläufe von besonderer Form beinhalten, sind vorteilhaft, insbesondere für Wettkampfski. Tatsächlich verändert die Kombination der Seitenlinie mit diesen besonderen Dickenverläufen die Druckverteilung des Skis auf dem Schnee, wobei der Ski flach gleitet und in einer Kurve auf eine seine Kanten kippt. Der Druck wird gleichmäßiger über die gesamte Länge des Skis verteilt, und der Ski hat keine druckfreie Zone. So nutzt der Skifahrer die gesamte Länge der Kante und kann seine Bahn verkürzen und ein Abrutschen vom Anfang bis zum Ende der Kurve vermeiden und so an Geschwindigkeit und Leistung gewinnen. Der Ski folgt auch dem Boden besser und ist dadurch viel stabiler in Kurven und Geraden.
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Das Gleitbrett und insbesondere der Ski nach der Erfindung hat daher den Vorteil, einen Wettkampf-Ski mit einer vorzugsweise fibrometallischen und schmalen Struktur anzubieten, dessen Breite in der Gleitzone weniger als 70 mm beträgt, was einfach bleibt, indem dieser Ski mit einem speziellen Dickenverlauf kombiniert wird, die dem Gleitbrett eine optimale Leistung für die Entwicklung im Wettkampf, bei hoher Geschwindigkeit, insbesondere in Kurven, verleiht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8448974 [0009]
- WO 2015/006794 [0010]
