DE3620078C2 - - Google Patents
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- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
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- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ski
entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Die üblichen Ski weisen in ihrem vorderen, nahe der
Skispitze liegenden Bereich und an ihrem Ende je eine
Gleitzone auf. In unbelastetem Zustand treten
lediglich diese Gleitzonen mit dem Untergrund aus
Schnee oder Eis in Kontakt. Erst, wenn es zu einer
Gewichtsverlagerung des Skiläufers kommt, treten
infolge der dann einsetzenden Durchbiegung des Ski
auch die unterhalb des Skistiefels liegenden Bereiche
der Laufsohle mit dem Untergrund in Kontakt. So
gesehen, ist die Beschaffenheit der Gleitzonen ein
wesentlicher Faktor für die Gleitfähigkeit des Ski und
mitbestimmend für die erreichbaren Geschwindigkeiten,
vor allem bei Abfahrten, wo ein möglichst geringer
Reibungswiderstand zwischen Gleitzonen und Untergrund
erwünscht ist. Man ist daher bestrebt, die gesamte
Laufsohle des Ski, insbesondere aber die Gleitzonen,
in einem einwandfreien und die Erzielung hoher
Geschwindigkeiten ermöglichenden Zustand zu halten.
Nun sind aber Beschädigungen der Laufsohle, wie auch
der Verstärkungskanten infolge der starken
Beanspruchung unvermeidbar, so daß eine laufende
Kontrolle und Ausbesserung, insbesondere der
Gleitzonen, unumgänglich ist. Bei den zumeist in
Sandwichbauweise hergestellten Skikörpern wird dabei
die Laufsohle, insbesondere im Gleitzonenbereich,
durch Auflegen spezieller Ausbesserungsstücke und
Verschweißen derselben mit der Laufsohle repariert.
Ein weiterer Nachteil, der infolge der bekannten
Leichtbauweise bei den heute üblichen Ski auftritt,
ist ein "Flattern" im vorderen Ski, das insbesondere
bei hohen Geschwindigkeiten auftritt.
Aus der US-PS 33 95 928 ist ein Ski bekannt, bei dem
die gesamte Laufsohle einen porzellanartigen
Emailleüberzug aufweist, der auf einer mit dem aus
Holz bestehenden Skikörper verbundenen Metallplatte
aufgetragen ist. Die Verschleißfestigkeit dieser
bekannten Beschichtung ist jedoch sehr gering und
außerdem besteht die Gefahr, daß die bei Gebrauch des
Ski eintretende Biegebeanspruchung infolge der
großflächigen Beschichtung auf der gesamten Unterseite
zum Abplatzen, zumindest aber zu Rissen in der
Beschichtung führt.
Nach einem sehr alten Vorschlag entsprechend der CH-PS
1 90 187 werden bei einem Ski, dessen Körper aus Metall
besteht, laufsohlenseitig in Fahrtrichtung verlaufende
Schienen aus Holz mit dem Metallkörper formschlüssig
verbunden. Dadurch wird zwar das Skigewicht
verringert, gleichzeitig wird aber an den aus Holz
bestehenden Partien der Laufsohle die
Verschleißfestigkeit vermindert.
Eine formschlüssige Verbindung eines sich über die
gesamte Skiunterseite erstreckenden metallischen
Laufbelags mit dem hölzernen Skikörper ist aus der
CH-PS 2 71 670 bekannt. Eine geeignete Haltevorrichtung
soll bewirken, daß der vorzugsweise aus Leichtmetall
bestehende Laufbelag gegenüber dem hölzernen Skikörper
verschiebbar ist. Durch die ständige Beanspruchung der
Haltevorrichtung droht die Gefahr, daß der Laufbelag
vom Skikörper gelöst wird und als weiterer Nachteil
kann die geringe Verschleißfestigkeit von metallischen
Legierungen, insbesondere von Aluminium genannt
werden.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Ski
zur Verfügung zu stellen, der über ein gutes
Gleitverhalten verfügt, in seinen Gleitzonen ein
geringes Verschleißverhalten aufweist und bei dem die
in den Gleitzonen liegenden Gleitflächen so
ausgebildet sind, daß die übliche Biegebeanspruchung
nicht zum Auftreten von Rissen oder anderen
Beschädigungen der Gleitflächen führt.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei
einem Ski entsprechend dem Oberbegriff des
Hauptanspruches dessen kennzeichnende Merkmale vor.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausbildung
der Elemente tritt infolge des günstigen
Reibungskoeffizienten zwischen den Keramikwerkstoffen
der Sinterformkörper bzw. den zur Beschichtung
vorgeschlagenen Titanverbindungen und
Keramikwerkstoffen und Schnee bzw. Eis in den der
größten Reibung und der stärksten Belastung
ausgesetzten Gleitzonen eine verminderte Reibung ein,
so daß die Erzielung höherer Geschwindigkeiten möglich
ist. Infolge der außerordentlich hohen Härte und
Festigkeit der vollkeramischen Sinterformkörper bzw.
der als Beschichtung vorgesehenen Titanverbindungen
und Keramikwerkstoffe entfällt das bisher übliche
Ausbessern im Bereich der Gleitzonen und auch ein
Nachschleifen oder Nacharbeiten, wie es bei den
üblichen metallischen Ski-Verstärkungskanten notwendig
ist. Es hat sich auch gezeigt, daß durch den Einsatz
der erfindungsgemäß vorgesehenen Elemente, obwohl sie
im Verhältnis zum gesamten Skikörper über eine relativ
geringe Abmessung verfügen, eine deutliche
Verbesserung der Torsionsfestigkeit erzielt wird.
Die Elemente können in an sich bekannter Weise kraft-
und/oder formschlüssig in der Laufsohle befestigt
werden und dazu zweckmäßig mit Nuten,
Schwalbenschwänzen, Zapfen oder Vertiefungen
ausgebildet sein. Als besonders geeignet hat sich eine
Befestigung der Elemente durch Verkleben gezeigt.
Besonders bevorzugt ist die Ausbildung der Elemente
als vollkeramische Sinterformkörper, da hier eine
besonders hohe Torsionsfestigkeit erzielt wird.
Bestehen die Elemente aus mit den Titanverbindungen
und keramischen Werkstoffen beschichteten metallischen
Basisplatten, besteht der Vorteil darin, daß eine
Ausbildung der Elemente in nahezu beliebiger Geometrie
möglich ist und so gesehen, vielfältige Möglichkeiten
zur Erzielung eines besonders guten formschlüssigen
Verbundes möglich sind. Die Beschichtung wird auf den
metallischen Basisplatten, vorzugsweise nur
laufsohlenseitig vorgenommen, wobei natürlich die Art
des Metalles auf die eingesetzten
Beschichtungswerkstoffe, insbesondere in bezug auf
ihre thermischen Längenausdehnungskoeffizienten
abzustimmen ist.
Die durch den Anspruch 2 gekennzeichnete
Ausführungsform wird deswegen bevorzugt, weil damit
auch im Bereich der Verstärkungskanten eine erheblich
verbesserte Verschleißfestigkeit erreicht wird.
Dagegen bietet die durch Anspruch 3 gekennzeichnete
Ausführungsform den Vorteil, daß bei der Skifertigung
die an sich bekannte Fertigungstechnik zur Einbringung
der Verstärkungskante beibehalten werden kann.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, mehrere Elemente
jeweils in der vorderen und hinteren Gleitzone des Ski
vorzusehen. Um bei der Durchbiegung des Ski eine
ausreichende Flexibilität zu gewährleisten, d. h.: ein
Aneinanderreiben der Elemente bei Durchbiegung zu
vermeiden, werden diese mit einem geringen Abstand
eingesetzt, wobei sich ein Abstand entsprechend
Anspruch 4, und zwar in Fahrtrichtung laufsohlenseitig
gemessen, als besonders geeignet erwiesen hat.
Um eine genügende Fläche zur Verbindung der Elemente
mit den sandwichartig angeordneten Einzellagen des
Skikörpers zu ermöglichen, hat sich eine Dicke der
Elemente von 3 bis 6 mm als ausreichend erwiesen.
Diese Dicke wird auch bevorzugt, weil sich mit solchen
Elementen eine befriedigende Erhöhung der
Torsionsfestigkeit erzielen läßt.
Eine besonders geeignete Ausführungsform entsteht
gemäß Anspruch 6. Mit zwei Elementen läßt sich sowohl
eine ausreichende Fläche innerhalb der Gleitzonen
abdecken, wobei insbesondere eine Breite der Elemente
- gemessen in Laufrichtung des Ski - von 65 bis 95 mm
eines jeden Elementes, insbesondere von ca. 80 mm,
geeignet ist. Die Ausbildung der Elemente in dieser
Breite gestattet aber nicht nur die Ausbildung einer
ausreichend großen Gleitzone, sie ermöglicht auch,
noch eine ausreichend hohe Durchbiegungsmöglichkeit
des Ski in ca. senkrechter Richtung zur Laufsohle.
Insbesondere sind zur Ausbildung der Sinterformkörper
die durch Anspruch 7 gekennzeichneten
Keramikwerkstoffe geeignet. Insbesondere Zirkoniumoxid
hat sich sowohl zur Ausbildung der Elemente in Form
eines Sinterkörpers als auch zur Beschichtung als ganz
besonders geeignet erwiesen, da dieser Werkstoff zu
einem besonders guten Gleitverhalten auf Schnee und
Eis führt, außerdem über eine besonders hohe
Biegebruchfestigkeit und Bruchzähigkeit, eine relativ
hohe Schlagbeanspruchbarkeit und auch noch eine
gewisse Elastizität verfügt. Aluminiumoxid wird
insbesondere unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten
bevorzugt und erlaubt auch die Herstellung besonders
komplizierter Formen. Außerdem hat Aluminiumoxid eine
relativ hohe Härte. Siliciumcarbid ist wegen seines
geringen spezifischen Gewichtes bevorzugt. Weitere
Vorteile liegen in der außerordentlich hohen Härte und
in dem niedrigen R a -Wert (arithmetischer
Mittenrauhwert). Dadurch werden günstige
Gleiteigenschaften erreicht. Insbesondere sind
Sinterformkörper aus drucklos gesintertem oder
heißgepreßtem Siliciumcarbid bevorzugt.
Die Vorteile von Siliciumnitrid ergeben sich ebenfalls
aus dem geringen spezifischen Gewicht, seiner hohen
Biegebruchfestigkeit und hohen
Verschleißbeständigkeit. Insbesondere sind drucklos
gesinterte Sinterformkörper aus Siliciumnitrid
geeignet.
Die Titanverbindungen sind wegen der hohen Härte der
hergestellten Beschichtungen besonders geeignet.
Weitere, durch die Ansprüche 9 und 10 gekennzeichnete
Ausführungsformen sehen vor, daß die Elemente,
vorzugsweise die Elemente, die in der der Skispitze
benachbart liegenden Gleitzone angeordnet sind, in
Anpassung an die Laufsohle an ihrer Unterseite ballig
gekrümmt sind und daß die Elemente, die im Bereich der
hinteren Gleitzone angeordnet sind, eine Laufrille
aufweisen, die der Laufrille entspricht, wie sie in
der Laufsohle angeordnet ist.
Unter dem in Ansprüchen und Beschreibung der
vorliegenden Anmeldung verwendeten Begriff "Laufsohle"
können bei einem Ski, der sandwichartig aus mehreren
Lagen zusammengesetzt ist, auch die Lagen verstanden
werden, die auf die Laufsohle folgend weiter im
Inneren des Ski angeordnet sind.
Die nachfolgenden Figuren zeigen einige
Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Es zeigt
Fig. 1 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen
Ski in Seitenansicht,
Fig. 2 eine Teildarstellung eines
erfindungsgemäßen Ski in der
Unteransicht,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Ski, in einer der Fig. 2
entsprechenden Darstellung,
Fig. 4 bis 9 die Anordnung von in verschiedener Form
dargestellten Elementen entsprechend der
Linie A/B in Fig. 2,
Fig. 10 bis 13 jeweils in Perspektive Darstellungen
von form- bzw. kraftschlüssig mit dem Ski
verbindbaren Elementen.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ski (1) ist erkennbar,
daß die im Bereich des Skistiefels (2) in
Pfeilrichtung (K) ausgeübten Kräfte vorrangig zu einer
Belastung im Bereich der Gleitzonen (3) und (3 a)
führen. Die Fahrtrichtung (F) ist, wie auch in den
übrigen Figuren mit einem Pfeil angegeben.
Gleitflächen (30) sind in den Gleitzonen (3; 3 a)
angeordnet.
In Fig. 2 wird ein Ski (1) mit aus Gliedern (7)
gebildeten Verstärkungskanten (5), einer Laufsohle (4)
und im Bereich der Gleitzone (3) angeordneten
Elementen (20) gezeigt, deren der Laufsohle (4)
zugeordnete Seite die Gleitflächen (30) bilden. Die
Elemente (20) reichen bis an die Innenkontur der
Verstärkungskanten (5), zwischen den Elementen (20)
besteht an den Anschlußstellen (9) ein Abstand (A),
der an der Laufsohle (4) gemessen 0,35 mm beträgt. In
der Mitte der Laufsohle (4) bzw. der Gleitzone (3 a)
ist eine Laufrille (16) angebracht.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet
sich von der in Fig. 2 gezeigten dadurch, daß die
Gleitflächen (30) aufweisenden Elemente (21) durch den
Bereich der Verstärkungskanten (5) hindurchgeführt
sind und dadurch im Bereich der Gleitzone (3; 3 a) die
Verstärkungskante selbst bilden.
In Fig. 4 sind als Sinterformkörper ausgebildete
Elemente (20) mit trapezförmigem Querschnitt zur
Erzielung einer formschlüssigen Verbindung gezeigt.
Die gezeigte Anordnung ergibt eine V-förmig mit dem
Ski (1) ausgebildete Anschlußstelle (9), durch die in
besonders geeigneter Weise ein Aneinanderreiben der
Elemente (20) bei Durchbiegung des Ski (1) vermieden
wird. Gleitflächen sind in Fig. 4 und den
nachfolgenden Figuren jeweils mit (30) bezeichnet.
Auch Fig. 5 zeigt als Sinterformkörper ausgebildete
Elemente (21), jedoch mit rechteckigem Querschnitt.
Fig. 6 zeigt wiederum im Querschnitt trapezförmig als
Sinterformkörper ausgebildete Elemente (23), die
jedoch so angeordnet sind, daß eins der Elemente zur
Erzielung einer höheren Kontaktfläche mit der darüber
liegenden Lage (15) des Ski (1) nur mit seiner
kleineren Grundfläche (17) der Gleitzone zugeordnet
ist.
Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform zeigt ein
Element (24), bestehend aus metallischer Basisplatte
(8) und einer Beschichtung (6), bestehend aus einer
Titanverbindung, die zur Ausbildung der Gleitfläche
(30) dient.
Fig. 8 zeigt Elemente (22) mit abgerundeten Kanten
(10) im Bereich der Anschlußstelle (9), die Elemente
(22) sind an ihrer Unterseite (18) ballig ausgebildet.
Fig. 9 zeigt Elemente (25) mit parallelogrammförmigem
Querschnitt.
Die folgenden Fig. 10 bis 12 zeigen Ausführungen
von Elementen (20) mit quer zur Fahrtrichtung (F)
angeordneten Profilen, welche den Verbund zwischen Ski
(1) und dem Element (20) verbessern.
Das in Fig. 10 dargestellte Element (20) ist mit
einer zur Erzielung eines besonders guten
Klebeverbundes vorgesehenen Nut (11) versehen.
Demgegenüber weist das in Fig. 11 gezeigte Element
(20) einen Steg (12) auf, der ebenfalls zur Erzielung
eines besonders guten Klebeverbundes dient.
Fig. 12 zeigt ein Element (20) mit einem
Schwalbenschwanz (13).
Fig. 13 zeigt ein Element (20), das an seiner der zur
Ausbildung der Gleitzone entgegengesetzt liegenden
Fläche Vertiefungen (14) aufweist, die zur Aufnahme
von Kleber und damit einer besonders sicheren
kraftschlüssigen Verbindung mit der darüberliegenden
Lage des Ski dienen.
Die vorstehend beschriebenen Beispiele schränken die
Erfindung nicht auf die beschriebenen
Ausführungsformen ein. So kann beispielsweise sowohl
ein durch Beschichtung einer metallischen Basisplatte
mit einer Titanverbindung oder keramischem Werkstoff
entsprechend der Erfindung hergestelltes Element als
auch ein als Sinterformkörper ausgebildetes Element in
den verschiedenen Querschnittsformen, d. h.: mit
trapezförmigem, rechteckigen, parallelogrammartigen
Querschnitt oder mit abgerundeten Kanten hergestellt
werden und dabei an seiner der zur Ausbildung der
Gleitzone entgegengesetzt liegenden Fläche mit oder
ohne Nuten, Zapfen, Schwalbenschwanz, Vertiefung oder
ähnlichen Ausbildungen versehen sein.
Claims (10)
1. Ski mit einer laufsohlenseitigen, von seitlichen
Verstärkungskanten begrenzten Gleitfläche aus
keramischem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ski (1) im Bereich der vorderen und/oder
hinteren Gleitzone (3; 3 a) eine Gleitfläche (30)
aufweist, die aus einem oder mehreren Elementen
(20; 21; 22; 23; 24; 25) besteht, die als
vollkeramische Sinterformkörper ausgebildet sind
oder aus metallischen Basisplatten (8) bestehen,
die mit Titancarbid, Titannitrid, einem
Titancarbonitrid der allgemeinen Formel:
Ti(C x , N1- x ), wobei x = 0 bis 1 ist, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid oder Siliciumaluminiumoxinitrid beschichtet sind.
Ti(C x , N1- x ), wobei x = 0 bis 1 ist, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid oder Siliciumaluminiumoxinitrid beschichtet sind.
2. Ski nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Elemente (20; 21; 22; 23; 24; 25) so angeordnet
sind, daß die Verstärkungskanten (5) im Bereich
der Gleitzonen (3; 3 a) von den Elementen
(20; 21; 22; 23; 24; 25) gebildet sind (Fig. 3).
3. Ski nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elemente
(20; 21; 22; 23; 24; 25) so angeordnet sind, daß
zwischen ihnen und den Verstärkungskanten (5) kein
oder nur ein minimaler Abstand (A) besteht.
4. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elemente
(20; 21; 22; 23; 24; 25) laufsohlenseitig gemessen mit
einem Abstand (A) von 2/10 bis 4/10 mm angeordnet
sind.
5. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elemente
(20; 21; 22; 23; 24; 25) mit einer Dicke von 3 bis 6 mm
ausgebildet sind.
6. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß in den Gleitzonen (3; 3 a) - in
Laufrichtung (F) gesehen - zwei Elemente
(20; 21; 22; 23; 24; 25) hintereinander angeordnet
sind.
7. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die vollkeramischen
Sinterformkörper aus teilstabilisiertem
Zirkoniumoxid vom PSZ- oder TZP-Typ,
Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid oder
Siliciumaluminiumoxinitrid bestehen.
8. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elemente
(20; 21; 22; 23; 24; 25) in Laufrichtung (F) gesehen in
einer Breite von je 65 bis 95 mm angeordnet sind.
9. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elemente
(20; 21; 22; 23; 24; 25) in Anpassung an die Laufsohle
(4) an ihrer Unterseite ballig gekrümmt sind.
10. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elemente
(20; 21; 22; 23; 24; 25) im Bereich der Gleitzone (3 a)
eine Laufrille (16) entsprechend jener der
Laufsohle (4) aufweisen.
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