DE3800164C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Langlaufski für die Schlittschuh- oder Skating-Lauftechnik mit einer Lauffläche, die von in Längsrichtung geraden Unterkanten begrenzt ist, einer Oberfläche, deren Breite der Breite der Lauffläche entspricht, einer Stützfläche zum Anbringen einer Bindung, die sich auf der Oberfläche befindet, und einer inneren sowie einer äußeren Seitenwange.

Ski dieser Art, wie sie beispielsweise aus dem DE-GM 85 14 979 bekannt sind, haben auch gerade verlaufende Oberkanten, so daß die die Stützfläche für die Bindung einschließende Skioberfläche parallel zur Lauffläche verläuft und der Ski durchgehend einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist.

Im Gegensatz zu alpinen Abfahrtsski werden Langlaufski im wesentlichen in der Ebene benutzt, wobei in Spuren gelaufen wird. In Skiwettbewerben, im Biathlon, Zweikampf und ähnlichen Sportarten findet jedoch der sogenannte "Schlittschuhschritt" eine breite Anwendung. Hierzu müssen die Ski hohen Anforderungen hinsichtlich ihres effektiven Gleitvermögens unter verschiedensten Wetterverhältnissen und bei verschiedenartiger Geländegestaltung genügen. Sie sollen sowohl bei Steigungen als auch auf ebenen Abschnitten und auf Abhängen bequem sein, eventuelle Zerrungen und Verrenkungen 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 Pistenoberfläche (bedingt durch Gleiten des Ski auf der Kante) bildet, was zur Entstehung von Verdrehungsmomenten im Fuß des Skiläufers führt, die bestrebt sind, den Ski mit seiner gesamten Lauffläche zurückzudrehen. Um den Ski in der verkanteten Stellung zu halten, muß der Skiläufer zusätzliche Kräfte aufwenden, was sich auf die beanspruchten Muskeln und seinen Stütz- und Bewegungsapparat nachteilig auswirkt.

Darüber hinaus ist bekannt, daß beim Geradestrecken eines Beines (beim Abstoßen) der Fuß nach innen eingedreht wird, wobei die Abstoßkraft näher an der Außenseite des Fußes wirkt. Unter natürlichen Bedingungen trägt dies beim Schreiten auf weichem Grund zur stabilen Fußlage bei. Beim Anwenden des Schlittschuhschrittes führt die Eindrehung des Fußes nach innen beim Abstoßen zur weiteren Zunahme der auf denselben einwirkenden Verdrehungsmomente und Vergrößerung der erforderlichen ausgleichenden Kraft des Skiläufers.

Die Hauptanstrengungen der Entwickler sind darauf gerichtet, die Gleiteigenschaften der Ski zu verbessern und ihr Gewicht durch entsprechende Innenkonstruktion herabzusetzen. Die bekannten Langlaufski haben ausgezeichnete Laufeigenschaften beim Anwenden herkömmlicher Lauftechniken und sind von ausreichender Zuverlässigkeit und Einfachheit. Bei der Anwendung des Schlittschuhschrittes aber weisen sie eine Reihe von Nachteile auf.

In Fig. 1 und 2 sind die Verhältnisse beim Schlittschuhschritt mit bekannten Skikonstruktionen illustriert. Die Ebene, in der die Abstoßkräfte T wirksam sind, und die Ebene, in der die Resultierende der Reaktionskräfte R der Skipiste liegt, stimmen nicht miteinander überein. Die Ebene der Abstoßkräfte T befindet sich in der Nähe der zentralen Längsebene des Fußes, während die Ebene der Resultierenden der Pistenreaktionskräfte R zur Innenkante hin verlagert ist, wodurch ein Hebelarm L dieser Kräfte gebildet wird. Dadurch erzeugen die versetzt wirkenden Kräfte ein Drehmoment und asymmetrische Belastungen im Fuß.

Der Sportler muß zum Halten des Fußes und des Ski in der vorgegebenen Stellung (Gleiten auf der inneren Unterkante) erhebliche Kräfte aufwenden, was ihn schnell ermüdet und seine Leistung mindert.

Außerdem ist der Schlittschuhschritt bei den bekannten Ski nur auf einer harten Skipiste effektiv. Auf einer weichen Piste dringen die verkanteten Ski auf eine beträchtliche Tiefe in die Laufpiste ein, wodurch die Reibung des Ski gegenüber der Piste sich erhöht und dem Skiläufer noch mehr Leistung abverlangt wird.

Aus der EP-Offenlegungsschrift 02 30 126 A2 sind Ski mit einwärts gekrümmten Innenwangen bekannt, d. h. sowohl die innere Oberkante als auch die innere Kante der Lauffläche dieser Ski sind einwärts gekrümmt. Hier handelt es sich um einen drehfreudigen Alpinski für Anfänger, bei dem die Einwärtskrümmung der Innenkanten der Lauffläche in der Kurve beim Verkanten des Außenski und der Gewichtsverlagerung auf diesen zu einem kleineren Kurvenradius bzw. einer engeren Kurve führt. Die Bindung bleibt mittig zur Mittellinie des Ski, so daß sie im Bereich ihrer Stützfläche gegenüber dem dortigen Skiquerschnitt nach innen versetzt ist. Die Oberfläche des Ski verläuft oberhalb der Lauffläche mit gleicher Breite wie diese und alle Querschnitte längs des Ski haben eine Rechteckform.

Diese bekannte Konstruktion eines drehfreudigen Alpinabfahrtski für Anfänger wäre ungeeignet für Langlaufski, insbesondere für Wettbewerbe, wo der Schlittschuhschritt als Lauftechnik die größte Bedeutung hat. Für eine solche Lauftechnik hätten diese bekannten Ski ganz negative Laufeigenschaften, da jeder der Schritte zu einer Kurve geraten würde.

Es sei noch erwähnt, daß bei dem betrachteten bekannten Ski eine Montageplatte zwischen dem Ski und der Bindung notwendig ist, was zu einer größeren Bauhöhe und damit einer höheren Lage des Skiläufers führt und die Seitenstabilität seines Laufs beeinträchtigt. Außerdem erhöhten die Montageplatten das Gewicht der Ski und bringen, da sie im Bindungsbereich seitlich überstehen, die Gefahr des Hängenbleibens des Skiläufers an Unebenheiten der Piste, Wurzeln oder dergl. mit sich.

Schließlich sind der Hebelarm der Querkräfte des Gewichts des Skiläufers und die Reaktionskräfte der Piste bei diesem bekannten Ski im Bereich des Vorderteils und des Skiendes wegen der Einwärtskrümmung der unteren Innenkante wesentlich größer als im mittleren Bindungsbereich, was zu Drehmomentbeanspruchungen des Ski im vorderen und hinteren Bereich führt und seine Festigkeit negativ beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Langlaufski gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, deren Konstruktion es ermöglicht, die Einwirkung des Verdrehungsmomentes der quergerichteten Kräfte und der asymmetrischen Belastungen, die auf den Stütz- und Bewegungsapparat des Sportlers beim Anwenden des Schlittschuhschrittes einwirken, beträchtlich zu vermindern.

Die gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst, daß der im Bereich der Stützfläche liegende Abschnitt des Ski in bezug auf die Lauffläche in der horizontalen Richtung zur inneren Seitenwange 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. Das Belasten des Fußes und das Verkanten des Ski geschehen hierbei viel leichter und schneller. Der Fuß und das Fußgelenk des Sportlers brauchen nicht dem beim Verkanten des Langlaufski erzeugten Widerstand entgegenzuwirken, der beim Fortbewegen auf den Ski der bekannten Konstruktion entsteht. Die Vermeidung der asymmetrischen Belastungen am Fuß erhöht die Abstoßeffektivität und -intensität und vergrößert die Gleitlänge auf jedem Langlaufski.

In der vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung hat jeder Langlaufski mindestens im Bereich der Stützfläche in seinem Querschnitt praktisch die Form eines Parallelogramms.

Diese konstruktive Ausführung gewährleistet eine Erhöhung des resultierenden (stumpfen) Winkels zwischen der inneren Seitenwange und der Lauffläche. Bei diesem Winkel nimmt die Auflagerfläche des Ski in der geometrischen Progression - vom Betrag seiner Eindringungstiefe an - zu, wodurch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Langlaufski nicht so tief in die Piste eindringen und sogar auf einer "weichen" Laufspur eine gute Gleitung gewährleisten.

Zweckmäßigerweise ist die innere Oberkante eines jeden Ski in der Horizontalebene einwärts gekrümmt.

Diese Ausführung gewährleistet einen stetigen Übergang vom dünneren Spitzen- und Fersenteil des Ski zum dickeren mittleren Teil im Bereich der Stützfläche und setzt hierdurch den Reibungswiderstand der inneren Seitenwange des Ski im Schnee herab.

In sehr zweckmäßiger Weise ist der gekrümmte Teil der inneren Oberkante mit einem Halbmesser

ausgeführt, wobei bedeutet:

r - Halbmesser der Krümmung der inneren Oberkante, cm;
Δb - maximaler Versatz der Stützfläche, cm;
l - Länge des in der horizontalen Richtung verlagerten Abschnittes, cm.

Die Ausführung der Oberkante mit einer derartigen Krümmung gewährleistet eine Verringerung des Reibungswiderstands der inneren Seitenwange im Schnee.

Gemäß einer der Ausführungsformen der Erfindung bildet der Abschnitt der äußeren Seitenwange der an die Lauffläche angrenzt, mit der letzteren praktisch einen rechten Winkel.

Diese konstruktive Ausführung der äußeren Seitenwange verhindert die Eindringung des Ski in die Pistentiefe in den Kurven infolge einer erheblichen Vergrößerung seiner Auflagerfläche beim tiefer werdenden Eindringen desselben in den Schnee.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand beigefügter Zeichnungen erläutert; 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 Langlaufski 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 Langlaufski beim Gleiten gleichzeitig auf zwei Langlaufski;

Fig. 9 dasselbe, bei den erfindungsgemäßen Langlaufski;

Fig. 10-14 Konstruktionsvarianten der erfindungsgemäßen Langlaufski (im Querschnitt).

Die Konstruktion von Ski 1 (Fig. 3-5) schließt eine Lauffläche 2, eine Oberfläche 3 mit einer Stützfläche 4 zum Anbringen einer Bindung 5 sowie eine innere Seitenwange 6 und eine äußere Seitenwange 7 ein. Die Stützfläche 4 eines jeden Ski 1 ist in bezug auf die Lauffläche 2 in der horizontalen Richtung zur inneren Seitenwange 6 hin verlagert. Im Querschnitt weist jeder Ski 1 praktisch die Form eines Parallelogramms mit den Basiswinkeln α und β auf. Die Seitenwangen 6, 7 bilden an der Stoßstelle mit der Oberfläche 3 und der Lauffläche 2 eine innere Oberkante 8, eine innere Unterkante 9, eine äußere Oberkante 10 und eine äußere Unterkante 11. Die innere Oberkante 8 ist in der Horizontalebene mit einer aus dem Ski 1 nach außen gekehrten Krümmung ausgeführt. Die Krümmung der inneren Oberkante 8 ist mit einem Halbmesser

wobei bedeutet:

r - Halbmesser der Krümmung der inneren Oberkante 8, cm;
Δb - maximaler Versatz der Stützfläche 4 in bezug auf die Lauffläche 2 in der horizontalen Richtung, cm;
l - Länge des in der horizontalen Richtung verlagerten Abschnittes des Ski, cm.

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

Bei Anwenden des Schlittschuhschrittes liegt der Ski 1 mit seiner Lauffläche 2, der inneren Unterkante 9 und der inneren Seitenwange 6 an der Piste an. Hierbei liegen die Abstoßkräfte T und die Resultierende der Pistenreaktionskräfte R in einer Ebene (Fig. 3-4), was die asymmetrischen Belastungen am Fuß des Sportlers herabsetzt, seine Ermüdung verringert und die Abstoßeffektivität erhöht.

Auf einer weichen Laufspur (Fig. 6) sackt der Ski 1 beim Abstoßen bis zu einer erheblichen Tiefe h ab, weshalb die Resultierende der Pistenreaktionskräfte R sich in der Nähe des Mittelpunktes der Lauffläche 2 befindet. In diesem Fall ist der Versatz Δb der Stützfläche 4 in der horizontalen Richtung gering.

Auf einer harten Laufspur (Fig. 7) geschieht das Gleiten des Ski 1 hauptsächlich auf der inneren Unterkante 9, und die Resultierende der Pistenreaktionskräfte R wirkt in der Nähe dieser Unterkante 9. Diese Lage der Pistenreaktionskräfte R setzt einen größeren Versatz Δb der Stützfläche 4 in der horizontalen Richtung zur inneren Seitenwange 6 hin voraus. Daraus folgert, daß für verschiedene Witterungsverhältnisse und verschieden vorbereitete Skipisten Ski 1 mit unterschiedlichem Versatz Δb der Stützfläche 4 in der horizontalen Richtung erforderlich sind.

Das Gewicht P des Skiläuferkörpers verteilt sich bei Abfahrt auf die beiden Ski 1 (s. Fig. 8, 9), wobei ein Kräftedreieck gebildet wird, das die Seitenstabilität des Skiläufers gewährleistet. Bei den bekannten Konstruktionen der Ski (Fig. 8) ist die an der äußeren Seitenwange 7 anliegende Hälfte der Lauffläche 2 stärker belastet, was die Gleitbedingungen verschlechtert und die Gleitgeschwindigkeit, insbesondere auf einer weichen Laufspur, herabsetzt.

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

Mitunter erweist es sich bei Abfahrten, daß die Haltekraft F der seitlichen Führung des Ski 1 unzureichend ist. Zur Steigerung dieser Kraft verkanten die Skiläufer die Ski 1 (Abstützen auf die Unterkanten 9, 11). Das Verkanten der erfindungsgemäßen Langlaufski ist viel leichter als bei den bekannten Ski.

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

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

In Fig. 11 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Langlaufski für eine harte Laufspur dargestellt. Bei dieser Konstruktion bilden die Abschnitte der inneren und äußeren Seitenwangen 6, 7, die an die Lauffläche 2 des Ski 1 angrenzen, rechte Winkel α, β mit der letzteren. Dank diesem Winkel α kann ein zuverlässiges Verkanten des Ski 1 auf einer harten Laufspur vorgenommen werden.

Der obere Abschnitt des Ski 1 weist im Querschnitt die Form eines Parallelogramms auf. Eine solche Form gestattet es, daß Gewicht des Ski 1 bei ausreichender Festigkeit der Oberfläche 3 zu verringern.

In Fig. 12 ist eine weitere Variante der Konstruktion für eine harte Laufspur dargestellt. In dieser Konstruktion wird eine Verkleinerung des Winkels α zwischen der inneren Seitenwange 6 und der Lauffläche 2 durch die Ausbildung einer Längsaussparung 12 an der inneren Seitenwange 6 erreicht. Der obere Abschnitt des Ski 1 besitzt dabei im Querschnitt die Form eines Parallelogramms.

In Fig. 13 ist eine Ausführungsform 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 Skikonstruktion für eine lockere weiche Laufspur, die keine scharfen Kurven aufweist, dargestellt. Die gerundeten Unterkanten 9 und 11 verringern das Eindringen der Ski 1 in die Piste und setzen auch den Reibungswiderstand im Schnee herab.

Claims (6)

1. Langlaufski für die Schlittschuh- oder Skating-Lauftechnik mit

• - einer Lauffläche (2), die von in Längsrichtung geraden Unterkanten (9, 11) begrenzt ist;
• - einer Oberfläche (3), deren Breite der Breite der Lauffläche (2) entspricht;
• - einer Stützfläche (4) zum Anbringen einer Bindung (5), die sich auf der Oberfläche (3) befindet;
• - einer inneren Seitenwange (6) und
• - einer äußeren Seitenwange (7),

dadurch gekennzeichnet, daß der im Bereich der Stützfläche (4) liegende Abschnitt des Ski (1) in bezug auf die Lauffläche (2) in der horizontalen Richtung zur inneren Seitenwange (6) hin verlagert ist.

2. Langlaufski nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens im Bereich der Stützfläche (4) jeder Ski (1) im Querschnitt etwa die Form eines Parallelegramms hat.

3. Ski nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberkante (8) eines jeden Ski (1) in der Horizontalebene einwärts gekrümmt ist (Fig. 5).

4. Langlaufski nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der inneren Oberkante (8) mit einem Halbmesser ausgeführt ist, wobei bedeutet:r - Halbmesser der Krümmung der inneren Oberkante (8),
Δb - maximaler Versatz der Stützfläche (4),
l - Länge des in der horizontalen Richtung verlagerten Abschnitts des Ski (1).

5. Langlaufski nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt der äußeren Seitenwange (7), der an die Lauffläche (2) angrenzt, mit der letzteren einen etwa rechten Winkel (β) bildet.