DE2124061A1 - Ski-Grundkörper aus Kunststoff - Google Patents

Description

FARBWERKE HOECHST AG., vormals Meister Lucius & Brüning

Aktenzeichen: - HOE 71/F 118 + H

Datum: 13. Mai 1971
Dr.EL/z

Ski-Grundkörper aus Kunststoff

Skier für die verschiedensten Anwendungen in derzeit üblicher Bauart (Holz,.Metall, Kunststoff) erfordern bei ihrer Herstellung, abhängig von Konstruktion und verwendeten Materialien, einen hohen Aufwand an Arbeitszeit, Arbeitskraft und Arbeitsmitteln. Hinzu kommen die Abhängigkeit von einer Vielzahl an Zulieferanten sowie hohe Aufwendungen bei Beschaffung, Lagerung und Bearbeitung der verwendeten Materialien.

Eine gewisse Rationalisierung in der Herstellung ist durch die Einführung von Ski-Kernen aus Polyurethan erreicht worden (vgl. z.B. FR-PS 1.403.059). Später kamen Vollkunststoff-Skier auf der Basis von Integral- bzw. Struktur-Schaum hinzu (DT-OS 1.809.011; DT-Gbm 70 20 835). Diese Skier aus Kunststoff-Integral- bzw. Struktur-Schaum, die durch einen einzigen Kunststoffverarbeitungsvorgang hergestellt sind, genügen den Anforderungen hochbelastbarer Skier nicht, da die hierfür wesentlichen Eigenschaften, wie Elastizität, Biegesteifigkeit, Torsionssteifigkeit, Dämpfungseigenschaften, Deformationsverhalten für Skier über 1 m Länge nicht befriedigend sind.

Längere Skier, die höhere Belastungen aufnehmen müssen, kommen ohne die Verwendung zusätzlicher Verstärkungselemente nicht mehr aus. Dies trifft auf Skier aus Holz, Metall und Kunststoff zu. Prinzipiell waren bisher die Verstärkungselemente als dünne

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Schichten an den Außenbereichen der Ski angebracht, z.B. als dünne Platten aus legiertem Aluminium oder glasfaserverstärkten Kunststoffen (in Expoxydharzen gebettete Glasfasern). Demgegenüber hat der zwischen den Verstärkungsschichten liegende Ski-Kern, der aus Holz oder Kunststoff besteht, nur geringe mechanische Belastungen aufzunehmen. Auch die Skilaufsohle zur Erreichung guter Gleiteigenschaften und der Skioberbelag für dekoratives Aussehen haben keinerlei mechanische Belastungen zu übernehmen.

Es wurde nun ein Ski-Grundkörper aus Kunststoff gefunden, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus zwei oder mehreren, vorzugsweise zwei, Teilen besteht, deren Länge bzw. Breite bzw. Dicke jeweils gleich oder unterschiedlich ist und von den Abmessungen des fertigen Ski sowie der Anzahl der Teile und den Abmessungen der jeweils übrigen Teile abhängt, und die lagenförmig übereinander angeordnet sind, wobei die Verbindungsebenen zwischen jeweils zwei Teilen, im Querschnitt gesehen, unterschiedlich profiliert sein können, und wobei jeweils benachbarte Teile durch Verkleben oder Aneinanderspritzen bzw. Aneinanderschäumen miteinander verbunden sind.

Figur 1 a stellt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen, aus zwei Teilen bestehenden Ski-Grundkörper dar, mit dem Oberteil 1 und dem Unterteil 2, Die Ausdehnungen der beiden Teile sind nicht auf die dargestellte Dimensionierung beschränkt. Länge bzw. Breite bzw. Dicke der Teile können unterschiedlich sein und sind lediglich durch die Abmessungen des fertigen Ski begrenzt. Außerdem richten sich die gegenseitigen Abmessungen der einzelnen Teile zueinander nach den beabsichtigten Eigenschaften des jeweiligen fertigen Ski.

Eine Auswahl verschiedener Querschnitte für verschiedene Möglichkeiten zur Gestaltung der Verbindungsebene zwischen den Ski-Grundkörper-Teilen ist in den Figuren 1 b bis 1 e dargestellt. Hier werden noch stärker als bei einer glatten Verbindungsebene wesentliche Eigenschaften durch unterschiedliche-Gestaltung der Ver-

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ORIGINAL INSPECTED

bindungsebene bestimmt, wie z.B. Elastizität, Biege- und Torsionssteif igkeix in Abhängigkeit vom Widerstands- bzw. Trägheitsmoment.

Die Teile des erfindungsgemäßen Ski-Grundkörpers können aus thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffen bestehen, wobei der Kunststoff als Vollmaterial oder geschäumt vorliegen kann. Beispiele für erfindungsgemäß einzusetzende thermoplastische Kunststoffe sind Polystyrol, Acrylnitril, Polyacetale, Polyäthylen und andere Polyolefine und Copolymere hiervon, z.B. Copolymere von Äthylen mit Propylen oder Äthylen mit Acetalen, ferner modifizierte Polystyrole, z.B. Acrylnitril-Butadien-Styrol-Polymerisate, oder Polyester, wie z.^p. Pcüyslykolterephthalat, für duroplastische Kunstst^^ Tolyurethane.

Die einzelnen Teile des Ski-Grundkörpers können aus unterschiedlichen Kunststoffen bestehen, und es können auch aus geschäumtem Kunststoff bestehende Kunststoff-Teile mit solchen verbunden werden, die aus Kunststoff-Vollmaterial bestehen.

Die einzelnen Teile des Ski-Grundkörpers werden durch Spritzgießen bzw. Spritzschäumen (Spritzgießen treibmittelhaltiger Kunststoffe) in speziellen Werkzeugen mit der Form des jeweiligen Ski-Grundkörper-Teils hergestellt. Sie v/erden miteinander verbunden durch Verkleben oder, vorzugsweise durch Aneinandersprxtzen bzw. Aneinanderschäumen. Ersteres kann durch Verwendung geeigneter Klebstoffe oder Lösungsmittel erfolgen. Im zweiten Fall erfolgt die Erweiterung um jeweils ein benachbartes Folgeteil an das bereits vorher gefertigte Teil unter Verwendung eines Werkzeuges mit der jeweils durch jedes hinzukommende Ski-Grundkörper-Teil erweiteren Form durch Spritzgießen bzw. Spritzschäumen .

Eine besondere Ausführungsform für den ersten Fall des Verbindens der Ski-Grundkörper-Teile besteht darin, daß Teile verklebt

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werden, die in ihrem Querschnitt in Längsrichtung verlaufende Aussparungen aufweisen. Figur 2 zeigt beispielhaft diese Möglichkeit. Hier haben die Aussparungen halbkreisförmigen Querschnitt und ergeben, da die Aussparungen der beiden Ski-Grundkörper-Teile 1 und 2 genau übereinander liegen, Röhren mit kreisförmigem Querschnitt (3). Auf diese Weise lassen sich die verschiedensten Hohlräume erhalten, die in ihrem Querschnitt jede beliebige Form aufweisen können.

Eine bevorzugte Ausfuhrungsform für erfindungsgemäße geschäumte Teile des Ski-Grundkörpers stellen solche Teile dar, die aus einem groISzelligen Kern geringer Dichte (4, 4a) und einer stark verdichteten Randzone (5, 5a), die eine verfahrensbedingt beeinflußbare Dicke aufweist, und die in ihren Eigenschaften dem Vollmaterial nahekommt, bestehen (Integral- bzw. Struktur-Schaum)♦ Die besonderen Vorteile dieser Ausführungsform liegen in der Gewichtseinsparung und in der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften. Durch die Kombination zweier oder mehrerer aus Integralbzw. Struktur-Schaum bestehender Ski-Teile (Mehrschalenbauweise) werden diese Eigenschaften noch wesentlich verbessert. Ein Beispiel für einen aus zwei Ski-Teilen bestehenden Ski-Grundkörper, bei dem beide Teile aus einem Integral-Schaum bestehen, ist in Querschnittsdarstellung in Figur 3 wiedergegeben. Die unterschiedliche Punktierung soll die verschiedene Materialdichtenverteilung veranschaulichen.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ergibt sich durch Kombination der Bauweisen gemäß Figur 2 und Figur 3, d.h. man bildet die Skigrundkörper-Teile so aus, daß sie sowohl einen großzelligen Kern geringer Dichte und eine stark verdichtete Randzone, als auch in ihrem Querschnitt in Längsrichtung verlaufende Aussparungen aufweisen. Ein solcher Aufbau des Ski-Grundkörpers weist neben der Gewichtsersparnis noch den Vorteil auf, daß durch die geometrisch (durch die Aussparungen) bedingte Vergrößerung der verdichteten Randzone eine Erhöhung des Widerstandsmomentes und damit eine Verbesserung von Biege- und Torsionssteifigkeit erreicht wird.

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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform für den erfindungsgemäßen Ski-Grundkörper ist dadurch gegeben, daß in einem oder zwei oder mehreren der Ski-Grundkörper-Teile zusätzlich Verstärkungselemente angebracht sind, die auch gegebenenfalls in das jeweils benachbarte Ski-Grundkörper-Teil hineinragen können.

Diese Verstärkungselemente können die Form von Laminaten oder Platten, die auch unterbrochen und profiliert sein können, z.B. in der Art eines Wellbleches, von Profilen mit unterschiedlicher geometrischer Form, wie z.B. solchen mit T-, Doppel-T- (6) oder U-Querschnitt (7) oder von Rohren (8), von Drähten (9), die gegebenenfalls auch vorgespannt sein können, haben. Beispiele für solche Profile sind in Querschnittsdarstellung in den Figuren 4 a bis 4 e gezeigt.

In Figur 4 e besteht das Verstärkungselement aus einer Platte (10) mit halbkreisförmigen Wölbungen (Sicken) (11) in Längsrichtung, wobei die halbkreisförmigen Wölbungen (11) in der Platte im Querschnitt halbkreisförmige Aussparungen (12) im darunterliegenden Ski-Grundkörper-Teil abdecken. In den zwischen den Wölbungen (11) der Platte liegenden Ebenen (13) sind Schlitze (14) angebracht, die eine Verbindung des oberen mit dem unteren Ski-Grundkörper-Teil beim Anspritzen des benachbarten Folgeteils an das vorher gefertigte Teil ermöglichen. Die Schlitze (14) sind nicht erforderlich, wenn die beiden Ski-Grundkörper-Teile (1) und (2) mit der Platte (10) verklebt werden.

Die Verstärkungselemente können aus Metallen, z.B. Stahl, vorzugsweise Aluminiumlegierungen hoher Festigkeit und Elastizität, oder aus Glasfasern bzw. mit Kunststoffen, wie z.B. Polyesteroder Epoxydharzen, verbundenen Glasfasern bestehen, wobei in einem Ski-Grundkörper auch zwei oder mehrere Verstärkungselemente mit unterschiedlicher Form bzw., im Querschnitt gesehen, unterschiedlicher Profilierung und/oder unterschiedlichem Material angebracht sein können.

Durch die Wahl der Verstärkungselemente werden die Eigenschaften des fertigen Ski maßgebend beeinflußt.

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Eine Verstärkung kann auch schon im Kunststoff-Rohstoff vorgenommen werden, z.B. durch Einbringen von Glasfasern.

In der Figur 4 c ist die Kombination einer speziell ausgebildeten Verbindungsebene zwischen Ski-Grundkörper-Oberteil (1) und -Unterteil (2) mit Drähten (9) als Verstärkungselementen im Querschnitt dargestellt.

Der erfindungsgemäße Ski-Grundkörper kann zur weiteren Ausrüstung mit Zubehörteilen versehen werden, z.B., wie in Figur 5 im Querschnitt gezeigt, mit Stahlkanten (15, 16), Spitzen- und Eridenschutz, Laufflächenbelag (17) und Oberflächenbelag (18), sowie Bxndungsmontageplatte (19). Außer dieser Möglichkeit der nachträglichen Befestigung der Zubehörteile am Ski-Grundkörper besteht die Möglichkeit, einzelne oder mehrere dieser Zubehörteile auch schon bei der Herstellung der Ski-Grundkörper-Teile in die jeweilige Form einzubringen und durch Anspritzen oder Anschäumen mit dem Ski-Grundkörper-Teil zu verbinden. Bei entsprechender Auswahl von geeigneten Kunststoffen für die einzelnen Ski-Grundkörper-Teile kann auf die Anbringung von Zubehörteilen, wie z.B. Ski-Oberkanten, Ski-Oberbelägen, Laufflächenbelag, Spitzen- und Endenschutz oder Stahlkanten verzichtet werden. So z.B. erübrigt sich bei der Auswahl eines Kunststoffes mit gutem Gleit- als auch Verschleißverhalten für das unterste Ski-Grundkörper-Teil die Anbringung gesonderter, sonst üblicher Laufflächenbeläge.

Durch entsprechende Ausbildung der Werkzeugform für das Unterteil des Ski-Grundkörpers ist es möglich, die Laufsohle des fertigen Ski so auszubilden, daß das nachträgliche Anbringen von Laufflächenbelägen mit spezieller Profilierung, z.B. in Stufen- oder Schuppenstruktur, für Steig- und Gleit-Skier, wie z.B. Langlaufund Wander-Skier, sich erübrigt.

Der erfindungsgemäße Ski-Grundkörper gestattet die optimale Ausnutzung der Kunststoffeigenschaften, und alle Teile des Ski-Grundkörpers sind in der Lage, mechanische Belastungen zu übernehmen.

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Claims (5)

1. Patentansprüche

   /l.) Ski-Grundkörper aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß ^-"' er aus zwei oder mehreren, vorzugsweise 2 Teilen besteht, deren Länge bzw. Breite bzw. Dicke jeweils gleich oder unterschiedlich ist und von den Abmessungen des fertigen Ski sowie der Anzahl der Teile und den Abmessungen der jeweils übrigen Teile abhängt, und die lagenförmig übereinander angeordnet sind, wobei die Verbindungsebenen zwischen jeweils 2 Teilen, im Querschnitt gesehen, unterschiedlich profiliert sein können, und wobei jeweils benachbarte Teile durch Verkleben oder Aneinanderspritzen bzw. Aneinanderschäumen miteinander verbunden sind.
2. 2. Ski-Grundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile aus unterschiedlichen Kunststoffen bestehen.
3. 3. Ski-Grundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff in einem oder mehreren Teilen geschäumt vorliegt, wobei vorzugsweise der geschäumte Kunststoff in den Randzonen des betreffenden Ski-Grundkörper-Teils in stark verdichteter Form vorliegt.
4. 4. Ski-Grundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oder mehreren Teilen Verstärkungselemente in Form von Platten, Drähten, Laminaten oder Verstärkungselemente mit, im Querschnitt gesehen, unterschiedlicher Profilierung, angebracht sind, die gegebenenfalls auch in das jeweils benachbarte Teil hineinragen.
5. 5. Ski-Grundkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente aus Metall oder aus Glasfasern bestehen.

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