DE3800164A1 - Skier - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Skier, insbe­ sondere auf Langlaufskier.

Die Erfindung kann für Renn-, Sport- und Langlauf­ skier sowie für Tourenskier beim Anwenden des Schlitt­ schuhschrittes durch den Skiläufer verwendet werden.

Die Langlaufskier haben in den letzten Jahren ihre Zweckbestimmung in gewissem Sinne gewechselt. In den Skiwettbewerben, im Biathlon, Zweikampf und weiteren Sportarten, in denen Langlaufskier zum Einsatz gelangen, begann der sogenannte "Schlittschuhschritt" eine breite Anwendung zu finden. Die Skier müssen demnach den Anfor­ derungen hinsichtlich ihres effektiven Gleitvermögens unter verschiedensten Wetterverhältnissen und bei ver­ schiedenartiger Geländegestaltung entsprechen, sowohl bei Steigungen als auch in ebenen Abschnitten und auf Abhängen bequem sein, eventuelle Zerrungen und Verren­ kungen verhindern sowie Schmerzempfindungen im Stütz- und Bewegungsapparat des Sportlers ausschließen.

Beim Anwenden des Schlittschuhschrittes empfinden viele Skiläufer einen Schmerz in der Lendengegend, in den Knien und Knöcheln. Dies läßt sich dadurch erklären, daß die Lauffläche in der Querrichtung beim Abstoßen des Skiläufers einen beträchtlichen Winkel mit der Pisten­ oberfläche (bedingt durch Gleiten des Skis auf der Kan­ te) bildet, was zur Entstehung von starken quergerichte­ ten Verdrehungsmomenten im Fuß des Skiläufers führt, die bestrebt sind, den Ski mit seiner gesamten Laufflä­ che zurückzudrehen.

Zum Halten des Skis in der vorgegebenen Stellung muß der Skiläufer zusätzliche Kräfte aufwenden, was sich auf die Arbeitsfähigkeit der Muskeln seines Stütz- und Bewegungsapparates nachteilig auswirkt.

Darüber hinaus ist bekannt, daß beim Geradestrecken eines Beines (beim Abstoßen) der Fuß nach innen einge­ dreht wird, wobei die Abstoßkraft näher an die Außensei­ te des Fußes angelegt wird. Unter natürlichen Bedingun­ gen trägt dies beim Schreiten auf weichem Grund zur stabilen Fußlage bei. Beim Anwenden des Schlittschuhschrit­ tes führt die Eindrehung des Fußes nach innen beim Ab­ stoßen zur weiteren Zunahme der auf denselben einwirken­ den Verdrehungsmomente und Vergrößerung der erforderli­ chen ausgleichenden Kraft des Skiläufers.

Skier haben eine Lauffläche, eine Obersei­ te mit einer Stützfläche zum Anbringen der Bindung sowie Flanken. Die Hauptanstrengungen der Entwickler sind darauf gerichtet, die Laufeigenschaften der Skier zu verbessern und ihr Gewicht durch Ändern ihrer Innen­ konstruktion herabzusetzen. Derartige Konstruktionen wei­ sen ausgezeichnete Betriebseigenschaften, eine ausreichen­ de Zuverlässigkeit und Einfachheit beim Anwenden herkömm­ licher Laufarten auf. Bei der Anwendung des Schlittschuh­ schrittes weisen sie eine Reihe von Nachteilen auf.

Beim Schlittschuhschritt stimmen bei den bekannten Skikonstruktionen (Fig. 1, 2) die Ebene, in der die Abstoß­ kräfte T wirksam sind, und die Ebene, in der die Resul­ tierende der Reaktionskräfte R der Skipiste liegt, nicht miteinander überein.

Die Ebene der Abstoßkräfte T befindet sich in der Nähe der zentralen Längsebene des Fußes, während die Ebe­ ne der Resultierenden der Pistenreaktionskräfte R zum Fußinnenteil hin verlagert ist, wodurch ein Arm L dieser Kräfte gebildet wird. Dank der Wechselwirkung die­ ser verschieden gerichteten Kräfte treten ein Drehmoment und asymmetrische Belastungen am Fuß auf.

Dies zwingt den Sportler, zum Halten des Fußes und des Skis in der vorgegebenen Stellung (Gleiten auf der Kante) erhebliche Kräfte aufzuwenden. Als Folge davon er­ müdet der Sportler rasch, und seine Fortbewegungsgeschwin­ digkeit nimmt ab.

Außerdem ist der Schlittschuhschritt bei den bekann­ ten Skiern nur auf einer harten Skipiste effektiv. Auf einer weichen Piste dringen die auf Rippe (Kante) ge­ stellten Skier bis zu einer beträchtlichen Tiefe in die Laufpiste ein, wodurch die Reibungskraft des Skis an der Piste erhöht, die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Ski­ läufers aber dementsprechend verringert wird.

Bekannt sind Skier (FR-B 25 17 548), von denen je­ der eine Lauffläche, eine Oberseite mit einer Stützflä­ che sowie eine äußere und eine innere Flanke besitzt. Je­ der Ski ist in der Längsrichtung asymmetrisch ausgeführt. Auf der meisten Länge weist jede der Flanken eine Konkavi­ tät mit verschiedener Krümmung der inneren bzw. äußeren Flanke auf. Die konkaven Abschnitte dieser Flanken haben verschiedene Länge, wobei der kürzeste Abschnitt einen größten Krümmungshalbmesser besitzt.

Diese Konstruktion gestattet es, die Lenkbarkeit der Skier in den Kurven zu verbessern, schließt aber die Ent­ stehung eines Momentes verdrehender Querkräfte und asym­ metrischer Belastungen, die auf den Fuß des Skiläufers einwirken, nicht aus.

Dieser Nachteil ist für sämtliche bekannten Ski­ konstruktionen charakteristisch.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrun­ de, solche Skier zu schaffen, deren Konstruktion es er­ möglichen würde, die Einwirkung des Verdrehungsmomentes der quergerichteten Kräfte und der asymmetrischen Bela­ stungen, die auf den Stütz- und Bewegungsapparat des Sport­ lers beim Anwenden des Schlittschuhschrittes durch den­ selben einwirken, beträchtlich zu vermindern.

Die gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst, daß in den Skiern, von denen jeder eine Lauffläche, eine Oberseite mit einer Stützfläche zum Anbringen der Bindung sowie eine innere und eine äußere Flanke besitzt, erfindungs­ gemäß mindestens der im Bereich der Skistützfläche lie­ gende Skiabschnitt in der horizontalen Richtung zur inneren Flanke des Skis hin verlagert ist.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Skikonstruktion erlaubt es, asymmetrische Belastungen an den Füßen des Skiläufers und die Einwirkung eines aus quergerichteten Kräften erzeugten Verdrehungsmomentes auf dieselben zu verringern. Dies wird dadurch erreicht, daß die Verla­ gerung mindestens des im Bereich der Skistützfläche lie­ genden Skiabschnitts in der horizontalen Richtung das Entstehen eines Armes verschieden gerichteter Abstoßkräf­ te und der Pistenreaktionskräfte sowie folglich das Mo­ ment dieser Kräfte verringert bzw. ausschließt. Das Be­ lasten des Fußes und das Verkanten des Skis geschehen hierbei viel leichter und schneller. Der Fuß und das Fußgelenk des Sportlers brauchen nicht dem beim Verkanten des Skis erzeugten Widerstand entgegenzuwirken, der beim Fortbewegen auf den Skiern der bekannten Konstruk­ tion entsteht. Die Vermeidung der asymmetrischen Bela­ stungen am Fuß erhöht die Abstoßeffektivität und -inten­ sität, vergrößert die Gleitlänge auf jedem Ski.

In der vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung hat jeder Ski mindestens im Bereich der Stützfläche in seinem Querschnitt praktisch die Form eines Parallelo­ gramms.

Diese konstruktive Ausführung gewährleistet eine Er­ höhung des resultierenden (stumpfen) Winkels zwischen der inneren Flanke und der Lauffläche. Bei diesem Winkel nimmt die Auflagerfläche des Skis in der geometrischen Progres­ sion - vom Betrag seiner Eindringungstiefe an - zu, wo­ durch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Skier nicht so tief in die Piste eindringen und sogar auf einer "weichen" Laufspur eine gute Gleitung gewährleisten.

Zweckmäßigerweise ist die obere Innenrippe eines je­ den Skis in der Horizontalebene einwärts gekrümmt.

Diese Ausführung der oberen Innenrippe gewährlei­ stet einen stetigen Übergang vom dünneren Spitzen- und Fersenteil des Skis zum dickeren mittleren Teil dessel­ ben im Bereich der Stützfläche und setzt hierdurch den Reibungswiderstand der inneren Flanke des Skis im Schnee herab.

In sehr zweckmäßiger Weise ist der gekrümmte Teil der oberen Innenrippe mit einem Halbmesser

ausgeführt, wobei bedeutet:

r - Halbmesser der Krümmung der Projektion der oberen Innenrippe, cm;
Δ b - Querverlagerungsgröße der Stützfläche, cm;
l - Länge des in der horizontalen Richtung verlagerten Skiabschnittes, cm.

Die Ausführung der Innenrippe mit einer derartigen Krümmung gewährleistet die Formierung der inneren Flan­ ke, die in einer Ebene in der gesamten Skilänge liegt, was den Reibungswiderstand der inneren Flanke des Skis im Schnee verringert.

Gemäß einer der Ausführungsformen der Erfindung bil­ det der Abschnitt der äußeren Flanke eines jeden Skis, der an die Lauffläche desselben angrenzt, mit der letzte­ ren praktisch einen rechten Winkel.

Diese konstruktive Ausführung der äußeren Flanke ver­ hindert die Eindringung des Skis in die Pistentiefe in den Kurven infolge einer erheblichen Vergrößerung seiner Auflagerfläche beim tiefer werdenden Eindringen dessel­ ben in den Schnee.

Wenn der Winkel zwischen der Flanke und der Laufflä­ che ein spitzer ist, verhält sich der Ski sehr empfind­ sam gegenüber den Unebenheiten der Piste bzw. Wechseln der Pistenhärte. Beim Fahren in den Kurven ent­ stehen bei diesen Skiern Vibrationen, ihre Lenkbarkeit wird schlechter. Beim Auffahren auf eisige Schneeein­ schlüsse "schwimmt" der Ski aus der Piste "auf", und in den lockeren Pistenabschnitten geht er stark in die Tiefe, was die Gleitung desselben verschlechtert.

Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfin­ dung sind aus der nachfolgenden eingehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand Zeichnun­ gen erkennbar; es zeigt

Fig. 1 ein Wechselwirkungsschema der Abstoßkräfte T und der Resultierenden der Pistenreaktionskräfte R bei den bekannten Skikonstruktionen (im Querschnitt);

Fig. 2 die Draufsicht zu Fig. 1;

Fig. 3 ein Wechselwirkungsschema der Abstoßkräfte T und der Resultierenden der Pistenreaktionskräfte R bei der erfindungsgemäßen Skikonstruktion (im Querschnitt);

Fig. 4 die Draufsicht zu Fig. 3;

Fig. 5 die Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Skier in der Draufsicht;

Fig. 6 ein Wechselwirkungsschema der Abstoßkräfte T und der Resultierenden der Pistenreaktionskräfte R auf einer weichen Laufspur (im Querschnitt);

Fig. 7 dasselbe, auf einer harten Laufspur;

Fig. 8 die Verteilung der Drücke unter der Lauffläche bei den bekannten Skier beim Gleiten gleichzeitig auf zwei Skiern;

Fig. 9 dasselbe, bei den erfindungsgemäßen Skiern;

Fig. 10-14 Konstruktionsvarianten der erfindungs­ gemäßen Skiern (im Querschnitt).

Die erfindungsgemäße Konstruktion von Skiern 1 (Fig. 3-5) schließt eine Lauffläche 2, eine Oberseite 3 mit einer Stützfläche 4 zum Anbringen einer Bindung 5 so­ wie eine innere Flanke 6 und eine äußere Flanke 7 ein. Die Stützfläche 4 eines jeden Skis 1 ist in bezug auf die Lauffläche 2 in der horizontalen Richtung zur inneren Flanke 6 hin verlagert. Im Querschnitt weist je­ der Ski 1 praktisch die Form eines Parallelogramms mit den Basiswinkeln α und β auf. Die Flanken 6, 7 bilden an der Stoßstelle mit der Oberseite 3 und der Laufflä­ che 2 eine obere Innenrippe 8, eine untere Innenrippe 9, eine obere Außenrippe 10 und eine untere Außenrippe 11. Die obere Innenrippe 8, die dank der Kreuzung der Ober­ seite 3 mit der inneren Flanke 6 gebildet ist, ist in der Horizontalebene mit einer aus dem Ski 1 nach außen gekehrten Krümmung ausgeführt. Die Krümmung der obe­ ren Innenrippe 8 ist mit einem Halbmesser

ausgeführt, wobei bedeutet:

r - Halbmesser der horizontalen Projektion der oberen Innenrippe 8, cm;
Δ b - maximale Versetzung der Stützfläche 4 in bezug auf die Lauffläche 2 in der horizontalen Richtung, cm;
l - Länge des in der horizontalen Richtung verlagerten Skiabschnittes, cm.

Der an die Lauffläche 2 angrenzende Abschnitt der äußeren Flanke 7 jedes Skis 1 bildet mit der Lauffläche 2 einen praktisch rechten Winkel β.

Beim Anwenden des Schlittschuhschrittes liegt der Ski 1 mit seiner Lauffläche 2, der unteren Innenrippe 9 und der inneren Flanke 6 an der Piste an. Hierbei liegen die Abstoßkräfte T und die Resultierende der Pisten­ reaktionskräfte R in einer Ebene (Fig. 3-4), was die asymmetrischen Belastungen am Fuß des Sportlers herab­ setzt, seine Ermüdung verringert und die Abstoßeffekti­ vität erhöht.

Auf einer weichen Laufspur (Fig. 6) sackt der Ski 1 beim Abstoßen bis zu einer erheblichen Tiefe h ab, wes­ halb die Resultierende der Pistenreaktionskräfte R sich in der Nähe des Mittelpunktes der Lauffläche 2 befindet. In diesem Fall ist die Verlagerung Δ b der Stützflä­ che 4 in der horizontalen Richtung gering.

Auf einer harten Laufspur (Fig. 7) geschieht das Gleiten des Skis 1 hauptsächlich auf der Rippe 9, und die Resultierende der Pistenreaktionskräfte R wirkt in der Nähe dieser Rippe 9. Diese Lage der Pistenreaktions­ kräfte R setzt eine größere Verlagerung Δ b der Stützfläche 4 in der horizontalen Richtung zur in­ neren Flanke 6 hin voraus. Daraus läßt sich schlußfolgern, daß für verschiedene Witterungsverhältnisse und verschie­ den vorbereitete Skipisten Skier 1 mit unterschiedlichem Verlagerungbetrag Δ b der Stützfläche 4 in der horizon­ talen Richtung erforderlich sind. Die erfindungsgemäße Konstruktion gewährleistet auch beim Gleiten auf den beiden Skiern (auf geraden Abhängen, auf ebenen Abschnit­ ten mit Abstoßen mittels Stöcken) eine optimale Vertei­ lung der wirksamen Kräfte.

Das Gewicht P des Skiläuferkörpers verteilt sich bei Abfahrt auf die beiden Skier 1 (s. Fig. 8, 9), wobei ein Kräftedreieck gebildet wird, das die Seitenstabili­ tät des Skiläufers gewährleistet. Bei den bekannten Konstruktionen der Skier 1 (Fig. 8) ist die an der äu­ ßeren Flanke 7 anliegende Hälfte der Lauffläche 2 stär­ ker belastet, was die Gleitbedingungen verschlechtert und die Gleitgeschwindigkeit, insbesondere auf einer wei­ chen Laufspur, herabsetzt.

Bei den erfindungsgemäßen Skiern (Fig. 9) stimmen die Angriffspunkte der Körpergewichtskraft P des Skiläufers und der Resultierenden der Pistenreaktions­ kräfte R miteinander überein, was eine gleichmäßige Belastung der Lauffläche 2 im Querschnitt gewährleistet.

Mitunter erweist es sich bei Abfahrten, daß die Hal­ tekraft F der seitlichen Führung des Skis 1 unzu­ reichend ist. Zur Steigerung dieser Kraft verkanten die Skiläufer die Skier 1 (Abstützen auf die Rippen 9). Das Verkanten der erfindungsgemäßen Skier ist viel leichter als bei den bekannten Skiern.

Dies erklärt sich dadurch, daß bei den bekann­ ten Skiern das Körpergewicht P des Sportlers näher an der Rippe 9 als bei den bekannten Skiern wirkt, so daß das Körpergewicht P leichter auf die Rippe 9 verlagert werden kann.

In Fig. 10 ist eine Variante der Konstruktion der erfindungsgemäßen Skier 1 dargestellt, bei denen die äußere Flanke 7 im rechten Winkel β zur Oberseite 3 und Lauffläche 2 ausgeführt ist. Die innere Flanke 6 liegt in bezug auf die Lauffläche 2 unter einem Winkel α größer als 90°.

Beim Anwenden des Schlittschuhschrittes durch den Skiläufer weist derartige Skikonstruktion eine Reihe von Vorteilen gegenüber den herkömmlichen Konstruktionen auf. Die Ebene, in der die Abstoßkräfte T wirken, und die Ebene, in der die Resultierende der Pistenreaktions­ kräfte R liegt, stimmen miteinander überein und bilden keinen Arm dieser Kräfte quer zum Ski. Dies schließt quergerichtete Verdrehungsmomente aus, die sonst auf den Fuß des Skiläufers einwirken, und setzt seine Ermüdung beim Laufen auf der Piste beträchtlich herab. Eine brei­ tere Oberseite 3, die während des Laufs starken Druck­ spannungen ausgesetzt ist, besitzt eine gleiche Festigkeit mit der schmaleren Lauffläche 2, in der Zug­ spannungen wirken. Dies gewährleistet die Funktion der Skikonstruktionselemente mit dem gleichen Sicherheits­ grad, verringert auch das Gesamtgewicht des Skis. Der stumpfe Winkel α zwischen der inneren Flanke 6 und der Lauffläche 2 gewährleistet ein effektives Gleiten des Skis sogar auf einer weichen Laufspur.

In Fig. 11 ist eine Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Skier 1 für eine harte Laufspur dargestellt. Bei dieser Konstruktion der Skier 1 bilden die Abschnitte der inneren und äußeren Flanke, die an die Laufflä­ che 2 des Skies 1 angrenzen, rechte Winkel α, β mit der letzteren. Dank diesem Winkel α kann ein zuverlässi­ ges Verkanten des Skis 1 auf einer harten Laufspur vorgenommen werden.

Die oberen Schichten des Skis 1 weisen in ihrem Querschnitt die Form eines Parallelogramms auf. Eine solche Form gestattet es, das Gewicht des Skis 1 bei aus­ reichender Festigkeit der Oberseite 3 zu verringern.

In Fig. 12 ist eine weitere Variante der Konstruk­ tion der Skier 1 für eine harte Laufspur dargestellt. In dieser Konstruktion wird eine Verkleinerung des Win­ kels α zwischen der inneren Flanke 6 und der Laufflä­ che 2 durch die Ausbildung einer Längsausspannung 12 an der inneren Flanke 6 erreicht. Der obere Abschnitt des Skis 1 besitzt dabei im Querschnitt die Form eines Paral­ lelogramms.

In Fig. 13 ist eine Ausführungsform der Skier 1 mit einer gegenseitigen Querverlagerung zweier oder mehrerer Schichten der tragenden Konstruktion dargestellt. Diese Konstruktion ist einfach und fertigungsgerecht.

In Fig. 14 ist eine Ausführungsform der Skikonstruk­ tion für eine lockere weiche Laufspur, die keine schar­ fen Kurven aufweist, dargestellt. Die gerundeten Rip­ pen 9 und 11 verringern das Eindringen der Skier 1 in die Pistentiefe und setzen auch den Reibungswiderstand derselben im Schnee herab.

Die vorliegende Erfindung gestattet es, asymmetri­ sche Belastungen an den Füßen des Skiläufers beträcht­ lich herabzusetzen, und erleichtert ferner das Kantstel­ len der Skier beim Anwenden des Schlittschuhschrittes. Dies verringert die Ermüdung des Stütz- und Bewegungs­ apparates des Skiläufers beim Anwenden des Schlittschuh­ schrittes erheblich. Darüber hinaus vergrößert die er­ findungsgemäße Skikonstruktion die Gleitlänge auf jedem Ski und ermöglicht es, die vom Skiläufer erreichbare Abstoßkraft zu erhöhen.

Claims (6)

1. Skier mit

• - einer Lauffläche (2);
• - einer Oberseite (3);
• - einer Stützfläche (4) zum Anbringen einer Bindung (5), die sich auf der Oberfläche (3) befindet;
• - einer inneren Flanke (6);
• - einer äußeren Flanke (7),

dadurch gekennzeichnet, daß

• - der im Bereich der Skistützfläche (4) liegende Abschnitt des Skis (1) in bezug auf die Lauffläche (2) in der hori­ zontalen Richtung zur inneren Flanke (6) desselben hin verlagert ist.

2. Skier nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens im Bereich der Stützfläche (4) jeder Ski in seinem Querschnitt etwa die Form eines Parallelo­ gramms hat.

3. Skier nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• - die obere Innenrippe (8) eines jeden Skis (1) in der Horizontalebene einwärts gekrümmt ist.

4. Skier nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Krümmung der oberen Innen­ rippe (8) mit einem Halbmesser ausgeführt ist, mit:
r - Halbmesser der Krümmung der Projektion der oberen Innenrippe (8),
b - Querverlagerungsgröße der Stützfläche (4),
l - Länge des in der horizontalen Richtung verlagerten Abschnittes des Skis (1).

5. Skier nach Ansprüchen 1-3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• - der Abschnitt der äußeren Flanke (7) eines jeden Skis (1), der an die Lauffläche (2) des Skis (1) angrenzt, mit der letzteren einen etwa rechten Winkel (β) bildet.