DE3734042A1

DE3734042A1 - Langlaufski

Info

Publication number: DE3734042A1
Application number: DE19873734042
Authority: DE
Inventors: Anton Arnsteiner
Original assignee: Blizzard Deutschland GmbH
Current assignee: Blizzard Deutschland GmbH
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1989-04-27

Description

Die Erfindung betrifft einen Laufflächenbelag für Ski, insbes. Langlaufski, welcher Belag zumindest in einem Teilbereich der Lauffläche, bevorzugt dem Mittelbereich, aus einem Gemisch von Polyäthylen und Elastomer mit einem zwischen 20-80 Gew.-%, bevorzugt 50 -75 Gew.-%, liegenden Polyäthylenanteil und demgemäß einem Elastomeranteil zwischen 80-20 Gew.-%, bevorzugt 50-25 Gew.-%, besteht.

Die typischen Elastomere bestehen aus langen, geknäuelten Polymerketten, die miteinander weitmaschig vernetzt sind. Durch die vernetzenden Bindungen (= Haftpunkte, z. B. Schwefel- oder Ätherbrücken, die durch Vulkanisation eingeführt werden) werden die Ketten daran gehindert, bei Zug- und Druckbelastung aneinander vorbeizugleiten (abzufließen). Beim Nachlassen der äußeren Kraft nehmen die Kettenteile zwischen den Haftpunkten wieder die ursprüngliche (verknäuelte) Lage ein. Technisch wichtige Elastomere, die hier eingesetzt werden können, sind

Polychloropren,
Gummi (vulkanisiert),
Nitrilkautschuk,
Polyisobutylen,
Polybutadien,
Styrolbutadien-Kautschuk,
Silikonkautschuk usw.,
Mischungen dieser Werkstoffe.

Bei Ski dieser Art (DE-OS 35 18 401) ist es möglich, durch Vorwahl des Mischungsverhältnisses die integrale Härte der Elastomer-Polyäthylen- Mischung in Richtung besserer Gleit- oder besserer Steigeigenschaften abzustimmen. Mischungen mit größeren Elastomer-Anteilen sind für Steigen besser ohne Beeinträchtigungen des Gleitens, insbes. bei trockenen Schneeverhältnissen hingegen eignen sich Mischungen mit größeren Polyäthylen-Anteilen besser zum Gleiten, ohne das Steigvermögen negativ zu beeinflussen, insbesondere bei nassen Schneebedingungen. Damit wird ein Ski mit optimalen Eigenschaften sowohl hinsichtlich des Gleit- als auch des Steigverhaltens geschaffen, dies über einen weiten Temperaturbereich, d. h. sowohl für Naßschnee als auch für trockenen Schnee.

Elastomer-Polyäthylen-Mischungen der eingangs genannten Art lassen sich z. B. durch Sinterverfahren herstellen.

Eine zusätzliche Verbesserung der Gleit- und Steigeigenschaften kann gemäß der Erfindung dadurch erreicht werden, daß der Laufflächenbelagabschnitt aus dem Gemisch von Polyäthylen und Elastomer an der Oberfläche Polyäthylen- und Elastomerfasern in nichtorientierter, räumlicher Lage aufweist. Erfindungsgemäß ausgestaltete Ski weisen eine isotrope Faserstruktur auf, unterschiedlich zu Ski, deren Lauffläche zwar ebenfalls Fasern an der Oberfläche besitzen, jedoch mit Orientierung in einer Vorzugsrichtung, nämlich meist der Skilängsrichtung. Diese Strukturen wurden dabei mit unterschiedlichen Schleifverfahren erzielt, etwa durch Stein- oder Bandschliff. Hierbei kann jedoch das Entstehen von Rillen in der Bewegungsrichtung des Schleifapparates nicht vermieden werden. Die erfindungsgemäß ausgestalteten Ski erlauben bei geringem Druck ein hervorragendes Gleiten und bei erhöhtem Druck, wie ein solcher beim Langlauf beim Abstoßen auftritt, ein ausreichendes Haften. Bei höherer Belastung dringen die Schneekristalle in das Fasergewirr ein, wodurch das Haften erklärbar ist. Bei geringerer Belastung hingegen gleiten die in wirrer räumlicher Struktur auf der Lauffläche befindlichen Fasern über den Schnee, ohne daß die Fasern einen wesentlichen Bremseffekt ergeben.

Die Rauhigkeit der wirren, räumlichen Struktur liegt bevorzugt zwischen 0,5 und 20 µm. Diese Rauhigkeit wird mit einem Gerät "SURTRONIC 3" der Fa. Taylor & Hobson in Leicester (GB) bestimmt. Der vorgenannte Wert (R _tm bzw. R _z) von 0,5 und 20 µm wird als Mittel der gemessenen, maximalen Rauhtiefenunterschiede bei fünf aufeinanderfolgenden Meßlängen L, bevorzugt gleicher Länge, errechnet. Es ergibt sich

oder

R _ti ist dabei der maximale Rauhtiefenunterschied, der im i-ten Meßbereich der Länge L mit dem vorgenannten Gerät bestimmt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Polyäthylen- und Elastomerfasern an der Oberfläche ein Wirrvlies bilden. Das Wirrvlies weist moosartige Beschaffenheit auf, besitzt somit eine gewisse elastische Nachgiebigkeit gegen Druck.

Hergestellt kann der erfindungsgemäße Belag werden, wenn in besonderer Ausgestaltung der Erfindung über den Laufflächenbelag aus dem Gemisch aus Polyäthylen und Elastomer Schleifkörper, die sich bevorzugt auf einem Träger, z. B. einer Folie, einem Band od. dgl. befinden, in unterschiedlichen Richtungen über den Laufflächenbelag bewegt werden. Eine solche Bearbeitung wird in besonderer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Schwingschleifer durchgeführt.

Erfindungsgemäß ausgestaltete bzw. hergestellte Laufflächenbeläge zeichnen sich auch durch lange Lebensdauer aus, da nicht nur die Oberfläche, sondern die gesamte Schichtdicke, die notwendige physikalische Zusammensetzung aufweist, um ein Wirrfaservlies herzustellen. Das heißt, Oberflächenstrukturen, die durch den beim Laufen, insbes. Langlaufen, auftretenden natürlichen Abrieb des Laufflächenbelages verschwinden, können aus tieferliegenden Abschnitten neu hervorgebracht werden, so daß es zu keiner Minderung der Steigeigenschaften kommt.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden nachstehend Ausführungsbeispiele für bevorzugte Ausbildungen von Laufflächenbelägen erfindungsgemäßer Gestaltung angeführt.

Beispiel 1

Auf einem Langlaufski, in der Länge von 2100 mm, besteht der Laufflächenbelag im mittleren Skilängsabschnitt, d. h. ca. 300-400 mm in Richtung Skispitze und ca. 300-400 mm in Richtung Skiende vom Bindungsmontagepunkt aus gemessen, aus einem Gemisch von Polyäthylen und Elastomer über die ganze Skibreite. Das Verhältnis der in diesem Bereich eingesetzten Mischung ist 20 Gew.-Teile Polyäthylen zu 80 Gew.-Teilen Elastomer. Der vordere und hintere Laufflächenbelag besteht aus Polyäthylen.

Als Elastomer kann einer der eingangs genannten Stoffe eingesetzt werden.

Beispiel 2

Der Laufflächenbelag im mittleren Teil ist so angeordnet wie im Beispiel 1. Das Mischungsverhältnis Polyäthylen zu Elastomer ist 80 Gew.-Teile Polyäthylen und 20 Gew.-Teile Elastomer. Die Elastomer- Anteile in der Mischung entsprechen den im Beispiel 1 beschriebenen Werkstoffen.

Beispiel 3

Bei einem Langlaufski in der Länge 2050 mm besteht der Laufflächenbelag im mittleren Skilängsabschnitt, d. h. ca. 200-250 mm in Richtung Skispitze und ca. 200-250 mm in Richtung Skiende vom Bindungsmontagepunkt aus gemessen, aus einem Gemisch von Polyäthylen und Elastomer wie im Beispiel 1 oder 2 beschrieben, das sich über ca. 90% der ganzen Skibreite erstreckt. Der vordere und hintere Längsabschnitt des Laufflächenbelages besteht aus Polyäthylen. Der restliche Laufflächenbelag im mittleren Skilängsabschnitt an der Skiinnenseite besteht aus einem reinen Polyäthylenstreifen; die Dichte dieses Polyäthylenstreifens ist gleich wie im vorderen und hinteren Skilängsabschnitt des Laufflächenbelages.

Durch den Einsatz eines Polyäthylenstreifens im restlichen Teil des Laufflächenbelages im mittleren Skilängsabschnitt an der Skiinnenseite wird die Eignung der Ski mit Laufflächenbelägen im mittleren Längsabschnitt entsprechend Beispiel 1 und Beispiel 2 für den einseitigen oder beidseitigen Grätenschritt (SIITONEN-Schritt) noch wesentlich verbessert.

Beispiel 4

Ski und Zusammensetzung des Gemisches Polyäthylen und Elastomer wie im Beispiel 3. Der Polyäthylenstreifen auf der Skiinnenseite ist jedoch von höherem Molekulargewicht und höherer Dichte wie im vorderen und hinteren Bereich, d. h. ca. 0,94 g/cm³ im vorderen und hinteren Bereich, ca. 0,97 g/cm³ auf der Skiinnenseite, wodurch die Skilauffläche an der Innenseite bei diesem Ski eine erhöhte Abriebfestigkeit erhält.

Beispiel 5

Bei einem Ski mit im Mittelbereich angeordneten, sich über die ganze Skibreite erstreckendem Laufflächenbelagabschnitt mit erhöhtem Reibungskoeffizienten (Steighilfe) besteht dieser Abschnitt aus 75 Gew.-Teilen Polyäthylen und 25 Gew.-Teilen Gummi.

Beispiel 6

Bei einem Ski mit im Mittelbereich angeordneten, sich über die ganze Skibreite erstreckendem Laufflächen-Belagabschnitt mit erhöhtem Reibungskoeffizienten (Steighilfe) besteht dieser Abschnitt aus 50 Gew.-Teilen Polyäthylen und 50 Gew.-Teilen Polyisobutylen.

Beispiel 7

Bei einem Ski mit im Mittelbereich angeordneten, sich über die ganze Skibreite erstreckendem Laufflächenbelagabschnitt mit erhöhtem Reibungskoeffizienten (Steighilfe) besteht dieser Abschnitt aus 75 Gew.-Teilen Polyäthylen und 25 Gew.-Teilen Polybutadien.

Beispiel 8

Bei einem Ski mit im Mittelbereich angeordneten, sich über die ganze Skibreite erstreckendem Laufflächenbelagabschnitt mit erhöhtem Reibungskoeffizienten (Steighilfe) besteht dieser Abschnitt aus 75 Gew.-Teilen Polyäthylen und 25 Gew.-Teilen Styrol-Butadien-Kautschuk.

Beispiel 9

Bei einem Ski mit im Mittelbereich angeordneten, sich über die ganze Skibreite erstreckendem Laufflächenbelagabschnitt mit erhöhtem Reibungskoeffizienten (Steighilfe) besteht dieser Abschnitt aus 50 Gew.-Teilen Polyäthylen und 50 Gew.-Teilen Silikonkautschuk.

Die in den Beispielen 1 bis 9 erwähnten Laufflächen bzw. Laufflächenabschnitte aus dem Polyäthylen/Elastomergemisch werden jeweils mit Schleifkörpern behandelt, die in unterschiedlichen Richtungen über die Lauffläche bzw. den Laufflächenabschnitt bewegt werden. Bevorzugt wird ein Schwingschleifer eingesetzt, wobei die Schleifkörper sich auf einem am Kissen der Maschine festgelegten Band befinden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 zeigt hierbei in einer Draufsicht auf die Lauffläche eine erste Ausführungsform eines mit einem erfindungsgemäßen Laufflächenbelag versehenen Ski, Fig. 2 in analoger Darstellung wie in Fig. 1 eine zweite Ausführungsform, Fig. 3 die dritte Ausführungsform in analoger Darstellung wie in Fig. 1, Fig. 4 einen Ausschnitt aus einer Photographie (90fache Vergrößerung der Oberfläche eines herkömmlichen Ski), Fig. 5 ebenfalls einen Ausschnitt aus einer Photographie (ca. 12fache Vergrößerung) eines erfindungsgemäßen Belages, und Fig. 6 eine beispielsweise Herstellungsart der erfindungsgemäß strukturierten Oberfläche.

In der Zeichnung ist mit 2 der Laufflächen-Belagabschnitt mit gegenüber dem restlichen Laufflächenbelag (als Steighilfe) erhöhtem Reibungskoeffizienten bezeichnet. Der Laufflächen-Belagabschnitt 2 befindet sich im Mittelbereich des Ski. Bei einer Skilänge von 2100 mm kann sich dieser Mittelbereich, gemessen vom Bindungsmontagepunkt aus, 300-400 mm in Richtung Skispitze und 300-400 mm in Richtung Skiende erstrecken (Gesamtlänge zwischen 600 und 800 mm). Bei einer Skilänge von 2050 mm kann der Mittelbereich ca. 200-250 mm in Richtung Skispitze und ca. 200-250 mm in Richtung Skiende vom Bindungsmontagepunkt aus gemessen reichen. Der Laufflächen- Belagabschnitt 2 kann aus einem Gemisch aus Gummi (als Elastomer) und Polyäthylen bestehen. Vor und hinter dem Laufflächen-Belagabschnitt 2 befinden sich Belagabschnitte 1, die aus Polyäthylen bestehen.

Im Falle der Fig. 2 und 3 erstreckt sich der Laufflächen-Belagabschnitt 2 mit erhöhtem Reibungskoeffizienten nicht über die gesamte Breite des Ski. Er kann dabei etwa 5-40% der Skibreite einnehmen. Die Restbreite wird dabei im Mittelbereich der Lauffläche jeweils von einem Polyäthylenstreifen eingenommen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 erstreckt sich der Polyäthylenstreifen, der eine höhere Dichte (z. B. ρ=0,97 g/cm³) als die Belagabschnitte 1 (z. B. ρ= 0,94 g/cm³) vor und hinter dem Mittelbereich aufweist, beispielsweise über die gesamte Skilänge und ist mit 3 bezeichnet.

Erstreckt sich der im Mittelbereich der Lauffläche befindliche Belagabschnitt 2 erhöhten Reibungskoeffizienten nicht über die gesamte Skibreite und wird im Mittelbereich an der Skiinnenseite ein Polyäthylenstreifen angeordnet, kann mit einem so ausgestalteten Langlaufski besonders vorteilhaft die neue Bewegungstechnik im Skilanglauf (Abstoß durch einen einseitigen oder beidseitigen Grätenschritt - SIITONEN- Schritt) ausgeübt werden. Das Gleiten auf der Skiinnenseite wird durch den eingesetzten Polyäthylenbelag, das Gleiten auf der Laufflächeninnenseite, verglichen mit dem Gleiten auf dem Polyäthylen-Elastomer- Gemisch, noch verbessert.

Weiters kann durch Erhöhung des Molekulargewichtes und der Dichte des Polyäthylenbelages an der Skilaufflächen-Innenseite zusätzlich eine erhöhte Abriebfestigkeit erzielt werden.

Der Laufflächen-Belagabschnitt 2 mit gegenüber dem restlichen Laufflächenbelag erhöhtem Reibungskoeffizienten ist in der Zeichnung (Fig. 1 bis 3) als Rechteck mit eingetragenen Diagonalen dargestellt.

Falls der Laufflächen-Belagabschnitt 2 mit erhöhtem Reibungskoeffizienten nur einen Teil der Skibreite ausfüllt, kann der bevorzugt 5-40% der Skibreite einnehmende Restteil, und zwar an der Innenseite des Ski, entweder aus einem Polyäthylenstreifen derselben Dichte wie die Abschnitte vor und hinter dem Mittelbereich oder aus einem Polyäthylenstreifen höherer Dichte und bzw. oder höherem Molekulargewicht bestehen. Der von der Innenseite des Ski ausgehende Teil des Laufflächenbelages kann sich dabei auch über die ganze Länge des Ski erstrecken, ist in seiner Ausdehnung damit nicht auf den Mittelbereich beschränkt. Insbesondere wenn der vorgenannte Restteil aus einem Polyäthylen höherer Dichte und/oder höherem Molekulargewicht besteht, ist es zweckmäßig, wenn sich dieser Streifen über die gesamte Skilänge erstreckt.

In Fig. 6 sind die Begrenzungen des Laufflächen-Belagabschnittes 2 nach Art eines Ω ausgebildet. Dadurch wird eine gute Verbindung mit den anschließenden Belagabschnitten 1 aus Polyäthylen erreicht.

Der Belagabschnitt 2 weist an der Oberfläche Polyäthylen- und Elastomerfasern in nichtorientierter, räumlicher Lage auf, wie dies Fig. 5 erkennen läßt, im Gegensatz zu einem Polyäthylenbelag herkömmlicher Art, der geschliffen wurde und die Schleifrichtung verlaufende Riefen 4 zeigt. Der erfindungsgemäße Belag (Fig. 5) besitzt keinerlei Riefen. Die weißen Flächen 5 in Fig. 5 sind nichtorientierte, räumlich angeordnete, einander auch überkreuzende Polyäthylen- und Elastomerfasern. Diese Fasern bilden an der Oberfläche ein Wirrvlies. Dieses besitzt moosartige Beschaffenheit. Die Herstellung des erfindungsgemäßen Belages kann dadurch erfolgen, daß über den aus einem Gemisch aus Polyäthylen und Elastomer bestehenden Laufflächenbelag bzw. -abschnitt Schleifkörper in unterschiedlichen Richtungen über den Laufflächenbelag 2 bewegt werden. Die Schleifkörper kommen dabei bevorzugt in auf einem Träger aufgebrachter Form zur Anwendung, beispielsweise als Schleifband, Schleifpapier oder Schleiffolie. Das Schleifen des Belagabschnittes kann mittels Schleifpapier od. dgl. händisch erfolgen, wobei nur darauf zu achten ist, daß das Schleifen nicht in einer Vorzugsrichtung erfolgt. Zweckmäßig erfolgt die Strukturierung der Oberfläche des Laufflächenbelages jedoch mittels eines Schwingschleifers 6, wie dies aus Fig. 6 ersichtlich ist.

Selbstverständlich kann man Laufflächenbeläge nach der Erfindung auch für einige Alpinski verwenden. Anwendungen beim Alpin Tourenski, beim Langlaufski für Wandern in ungespurtem Gelände sind durchaus denkbar. In diesem Fall wäre es sogar möglich, die ganze Fläche des Laufflächenbelages mit dem Gemisch Polyäthylen und Elastomer nach dieser Erfindung auszustatten.

Claims

1. Laufflächenbelag für Ski, insbes. Langlaufski, welcher Belag zumindest in einem Teilbereich der Lauffläche, bevorzugt dem Mittelbereich, aus einem Gemisch von Polyäthylen und Elastomer mit einem zwischen 20-80 Gew.-%, bevorzugt 50-75 Gew.-%, liegenden Polyäthylenanteil und demgemäß einem Elastomeranteil zwischen 80-20 Gew.-%, bevorzugt 50-25 Gew.-%, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufflächenbelagabschnitt aus dem Gemisch von Polyäthylen und Elastomer an der Oberfläche Polyäthylen- und Elastomerfasern in nichtorientierter, räumlicher Lage aufweist.

2. Laufflächenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyäthylen- und Elastomerfasern an der Oberfläche ein Wirrvlies bilden.

3. Laufflächenbelag nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirrvlies moosartige Beschaffenheit aufweist.

4. Verfahren zur Herstellung eines Laufflächenbelages nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß über den Laufflächenbelag aus dem Gemisch aus Polyäthylen und Elastomer Schleifkörper, die sich bevorzugt auf einem Träger, z. B. einer Folie, einem Band od. dgl. befinden, in unterschiedlichen Richtungen über den Laufflächenbelag bewegt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Laufflächenbelages aus dem Polyäthylen-/Elastomergemisch mit einem Schwingschleifer bearbeitet wird.