DE3620091C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Laufflächenkante eines Ski nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die heute üblichen Skikonstruktionen sehen seitliche Laufflächenkanten aus Stahl, ggf. aus oberflächengehärteten oder durchgehend gehärteten Stahlsorten vor. Als Bestandteil der Seitenschiene dienen die metallischen Laufflächenkanten der Verschleißminderung und sind von großer Bedeutung für die Griffigkeit und Führung des Ski. Eine einstückige Laufflächenkante aus Stahl, die aus über den Kantensteg miteinander verbundenen Steggliedern besteht, ist z. B. in der DE-OS 35 10 545 beschrieben.

Die Nachteile der bisher verwendeten metallischen Laufflächenkanten bestehen darin, daß der Verschleiß vielfach zu hoch ist, was im einzelen zu einer vorzeitigen Abnutzung der Laufflächenkante, insbesondere zu einer Kantenverrundung oder einer Gratbildung führt. Man hat sich bisher dadurch beholfen, daß die einem Verschleiß unterliegenden Laufflächenkanten nachgeschliffen wurden, mußte dabei jedoch in Kauf nehmen, daß tieferliegende Kerben und Riefen nicht mehr scharfkantig zu beschleifen waren und daß ferner oberflächengehärtete Stahlkanten durch mehrfaches Nachschleifen ihre Härte verlieren. Nachteilig ist auch die Korrosionsempfindlichkeit der bisherigen Metallkanten.

Aus der US-PS 33 95 928 ist ein Ski bekannt, dessen gesamte Laufsohle und damit auch ein Teil der Laufflächenkante mit einem porzellanartigen Emailleüberzug versehen ist, der auf einer mit dem aus Holz bestehenden Skikörper verbundenen Metallplatte aufgetragen ist. Die Verschleißfestigkeit dieser bekannten Beschichtung ist sehr gering, außerdem besteht die Gefahr, daß die bei Gebrauch des Ski eintretende Biegebeanspruchung infolge der großflächigen Beschichtung auf der gesamten Unterseite zum Abplatzen, zumindest aber zur Rissen in der Beschichtung führt.

Aus der DE-OS 15 78 902 ist die Ausbildung von Laufflächenkanten aus Hartstoffen bekannt. Zu den Hartstoffen werden dabei die Hartmetalle, vorzugsweise aus Metallkarbid oder einer Metallkarbidlegierung mit Zusätzen von Metallen, wie Nickel oder Kobalt, ferner die sogenannte Cermets: also Abmischungen von Keramikwerkstoffen mit Metallen und keramische Werkstoffe gezählt. Vorzugsweise sind die Hartstoffe als Beschichtung in einer Dicke von 0,5 mm aufgetragen. Sofern eine Herstellung der Laufflächenkante als Ganzes aus Hartstoffen in Erwägung gezogen wird, soll der Hartstoff eine ausreichende Elastizität aufweisen. Aus diesen Angaben ist darauf zu schließen, daß Keramikwerkstoffe infolge ihrer Sprödigkeit lediglich als Beschichtungswerkstoffe zum Einsatz kommen sollen, so daß nach wie vor die Gefahr des Abplatzens der Beschichtung von den metallischen Beschichtungsträgern, insbesondere wegen der bekannten Haftungsprobleme zwischen Metall und Keramik und infolge der unterschiedlichen thermischen Längenausdehnungskoeffizienten zwischen Metall und Keramik besteht.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik will die Erfindung eine Laufflächenkante eines Ski mit verbesserter Haltbarkeit und einer wesentlich erhöhten Verschleißfestigkeit zur Verfügung stellen, so daß ein Nachschleifen nicht mehr erforderlich ist. Darüber hinaus will die Erfindung eine Laufflächenkante mit besseren Gleiteigenschaften zur Verfügung stellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Laufflächenkante entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dessen kennzeichnende Mermale vor. Eine vorteilhafte Ausführungsform zur Einfügung von einzelnen Sinterformkörpern in den Ski unter Zuhilfenahme von metallischen Elementen ist durch den Patentanspruch 5 gekennzeichnet.

Die Anordnung von Sinterformkörpern entsprechend der Erfindung in den einem besonders hohen Verschleiß ausgesetzten Bereichen der Laufflächenkante führt infolge der höheren Festigkeit, insbesondere einer hohen Korngrenzenfestigkeit von Sinterformkörpern, zu einem wesentlich geringeren Verschleiß im Vergleich zu den bekannten Beschichtungen. Darüber hinaus beseitigt die Verwendung von Sinterformkörpern die bei Beschichtungen permanent vorhandene Gefahr, daß die Beschichtungen von ihrem Träger abplatzen. Eine ganz wesentliche Bedeutung kommt dabei der Maßnahme zu, daß die Laufflächenkante aus einzelnen nicht miteinander verbundenen Sinterformkörpern zusammengesetzt ist, wobei die Sinterformkörper entweder direkt mit dem Skikörper, vorzugsweise durch Verkleben, verbunden sind oder gemäß der durch den Patentanspruch 5 gekennzeichneten Ausführungsform so in metallische Elemente eingefügt sind, daß die Laufflächenkante über ihre Gesamtlänge von aus keramischem Werkstoff bestehenden Sinterformkörpern gebildet ist. Da die metallischen Einzelelemente nicht miteinander verbunden sind, bleibt die Flexibilität des Skikörpers erhalten.

Um die unbedingt erforderliche Flexibilität des Skikörpers zu gewährleisten, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Sinterformkörper oder, wenn diese in metallische Elemente eingefügt sind, die metallischen Elemente in Längsrichtung des Ski mit Abstand anzuordnen, da hierdurch ein Aneinanderreihen der einzelnen Sinterformkörper bzw. Elemente bei Durchbiegung des Ski weitestgehend vermieden wird. Besonders bevorzugt ist ein laufsohlenseitig gemessener Abstand von ³/₁₀ bis ⁴/₁₀ mm.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich durch die Patentansprüche 4 und 7. Diese Ausführungsformen bewirken bei dem vom Skiläufer ausgeübten Druck bzw. der dadurch verursachten Durchbiegen des Ski, daß eine Berührung der die Verstärkungskante bildenden Sinterformkörper noch sicherer vermieden wird.

Von den durch Patentanspruch 8 gekennzeichneten Ausführungsformen hat sich besonders Zirkoniumoxid 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 erlaub auch die Herstellung besonders komplizierter Formen. Außerdem hat Aluminiumoxid eine relativ hohe Härte. Siliciumcarbid ist wegen seines geringen spezifischen Gewichtes im Vergleich zu Eisenmetallen bzw. der damit verbundenen ca. 50%igen Gewichtsersparnis bevorzugt. Ein weiterer Vorteil liegt in der außerordentlich hohen Härte und ist durch den niedrigen R _a -Wert (arithmetischer Mittenrauhwert) gegeben. Dadurch werden günstige Gleiteigenschaften erreicht. Insbesondere drucklos gesintertes oder heißgepreßtes Siliciumcarbid ist bevorzugt.

Die Vorteile von Siliciumnitrid ergeben sich ebenfalls aus dem geringen spezifischen Gewicht, seiner hohen Biegebruchfestigkeit und hohen Verschleißbeständigkeit. Insbesondere drucklos gesintertes Siliciumnitrid ist geeignet.

Die Herstellung der Elemente aus Metall und einem damit verbundenen - ausschließlich aus keramischem Werkstoff bestehenden - Sinterformkörper kann durch Kleben oder Löten erfolgen. Die Verbindung eines solchen Elementes oder eines Elementes, das als Sinterformkörper aus keramischem Werkstoff ausgebildet ist, mit dem Ski, bzw. mit dessen Einzellagen kann durch Verschweißen und Verkleben erfolgen. Um eine bessere Verbindung mit dem Skikörper zu erzielen, können die Sinterformkörper zur Erzielung einer formschlüssigen Verbindung mit Nut und Feder, Verzahnungen, Schwalbenschwänzen oder in ihrem Kantenschenkel angebrachten Durchbrechungen versehen sein. In gleicher Weise sind diese oder ähnliche Ausbildungen bei einem Sinterformkörper möglich, der in ein metallisches Einzelelement eingesetzt wird.

Die nachfolgenden Figuren zeigen einige Ausführungbeispiele der Erfindung. Es zeigen

Fig. 1 und 2 Schnittdarstellungen in Ski-Teilausschnitten von verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 3 bis 7 Querschnittdarstellungen von in verschiedenen Geometrien ausgebildeten Sinterformkörpern bzw. metallischen Elementen zur Ausbildung von Laufflächenkanten,

Fig. 8 bis 12 Seitenansichten von aus einzelnen Sinterformfkörpern gebildeten Laufflächenkanten.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein metallisches, einzelnes Element (21) entlang dem Klebebereich (13) mit den Lagen (2), (3), (4) und (5), in den Ski (1) eingesetzt und mit den Lagen des Skis durch Verklebung verbunden. Ein die Laufflächenkante bildender Sinterformkörper (28) aus teilstabilisiertem Zirkoniumoxid ist in das Element (21) eingesetzt und durch Lötstelle (14) verbunden. Der Sinterformkörper (28) bildet einen Teil der Außenseiten (11) und (12) des Elementes (21).

In Fig. 2 wird eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Laufflächenkante von ausschließlich aus keramischem Werkstoff bestehenden Sinterformkörpern ausgebildet ist und entlang dem Klebebereich (13) mit den Lagn (2), (3), (4) und (5) des Ski (1) verklebt ist. Diese Ausführungsform zeigt somit vollständig aus Keramik bestehende Außenseiten (11) und (12), so daß die durch den Sinterformkörper (23) gebildete Laufflächenkante in ihrem gesamten Kontaktbereich über ein verbessertes Gleitverhalten verfügt.

Die Fig. 3 bis 7 zeigen verschiedene Profil-Ausführungen, gemäß denen die Elemente (21) bzw. Sinterformkörper (23) zur Erzielung einer formschlüssigen Verbindung mit den einzelnen Lagen des Ski ausgebildet sein können, was zu einem Wegfall der Kantenschenkel (8) führen kann, welche nur strichpunktiert angedeutet sind.

Fig. 8 zeigt eine Laufflächenkante (15), gebildet aus mit Abstand voneinander angeordneten Sinterformkörpern (23), mit an den Anschlußstellen (19) rechtwinklig zur Laufsohle ausgebildeten Stirnseiten (7). Der Abstand A zwischen den einzelnen Sinterformkörpern (23) beträgt an den Anschlußstellen (19) 0,35 mm.

Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform sind die Sinterformkörper in seitlicher Ansicht gesehen trapezförmig ausgebildet, so daß V-förmige Anschlußstellen (19′) entstehen. Dadurch wird es möglich, den unteren Abstand A′ nahe 0 (ca. 0,1 mm) auszubilden, was zur Verbesserung der Gleiteigenschaften dient.

Eine in Fig. 10 gezeigte Ausführungsform zeigt zu einer Laufflächenkante (15) vereinigte Sinterformkörper (23′′), deren Kanten an den Seiten (7′′) an der der Laufsohle abgewandten Seite abgerundet sind. An den Anschlußstellen (19′′) beträgt der geringste Abstand A′′ (laufsohlenseitig) 0,1 mm.

Fig. 11 zeigt eine Laufflächenkante (15), gebildet aus Elementen (23′′′), die von der Seite gesehen eine parallelogrammförmige Form aufweisen und an den Anschlußstellen (19′′′) mit Abstand A′′′ 0,4 mm zueinander angeordnet sind. Die Fahrtrichtung ist mit F angegeben. Der Schrägwinkel β beträgt 30°. Die Ausführungsform ermöglicht ein gutes Gleitverhalten.

Fig. 12 zeigt eine Laufflächenkante (15), gebildet aus Elementen (23′′′′), die an ihren Stirnseiten (7) mit unterschiedlichen Winkeln β und γ abgeschrägt sind, so daß sich ein Keilspalt mit Winkel δ ergibt.

Diese Ausführung kombiniert die Vorteile der Ausführung nach Fig. 9 (geringer Abstand) mit dem der Fig. 11 (geringer Fahrwiderstand).

Claims (8)

1. Laufflächenkante eines Ski mit einem aus keramischem Werkstoff bestehenden Teil, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächenkante (15) über ihre Gesamtlänge aus einzelnen nicht miteinander verbundenen, von ausschließlich aus keramischem Werkstoff besteheden Sinterformkörpern (23; 28) zusammengesetzt ist.

2. Laufflächenkante nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterformkörper (23) mit dem Ski (1) verklebt sind.

3. Laufflächenkante nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterformkörper (23) in Längsrichtung des Ski (1) mit Abstand angeordnet sind.

4. Laufflächenkante nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Stirnseiten (7) der Sinterformkörper (23) an ihrer der Laufsohle abgewandten Seite abgerundet sind.

5. Laufflächenkante eines Ski mit einem aus keramischem Werkstoff bestehenden Teil, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächenkante (15) über ihre Gesamtlänge aus einzelnen, nicht miteinander verbundenen metallischen Elementen (21) zusammengesetzt ist, in die ausschließlich aus keramischem Werkstoff bestehende Sinterformkörper (28) eingefügt sind.

6. Laufflächenkante nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (21) in Längsrichtung des Ski mit Abstand angeordnet sind.

7. Laufflächenkante nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Stirnseiten (7) der Elemente (21) an ihrer, der Laufsohle abgewandten Seite abgerundet sind.

8. Laufflächenkante nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterformkörper (23; 28) aus Zirkoniumoxid vom PSZ- oder TZP-Typ, Aluminiumoxid, Siliziumkarbid, Siliziumnitrid oder Siliziumoxinitrid bestehen.