DE3927323A1 - Aus mehreren schichten bestehender ski oder snowboard - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen im Querschnitt aus mehreren Schichten bestehenden Ski oder Snowboard; sie betrifft sowohl Alpin- als auch Langlaufski.

Bei beiden Skiarten ebenso wie bei Snowboards besteht das Bestreben, diese Skier schneller zu machen, d. h. ihren Reibungswiderstand herabzusetzen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird auf Beispiele der Natur, im vorliegenden Fall auf den Delphin, zurückgegriffen. Es ist bekannt, daß Delphine erstaunlich hohe Fortbewegungsgeschwindigkeiten erreichen, welche nicht durch die vorhandene Muskelleistung zu erklären sind. Dazu ist in dem Buch "Natur als Konstrukteur" von Klaus Wunderlich und Wolfgang Gloede, Edition Verlag Leipzig, 1977, auf Seite 54 wörtlich folgendes ausgeführt:
"Tatsächlich ist es nun so, daß nicht die spezifische Muskelleistung (beim Delphin) abnorm hoch liegt, sondern daß der Strömungswiderstand durch natürliche "Vorrichtungen" auf etwa ein Zehntel des für den Delphinkörper theoretisch berechneten Wertes reduziert wird. Damit ist der Delphin der Technik weit voraus. In der Sprache der Strömungslehre ist ein geringer Strömungswiderstand gleichbedeutend mit voll laminarer Umströmung eines Gegenstandes - Strömung ohne Wirbelbildung in der Grenzschicht und hinter dem Körper. Solange die Strömung laminar bleibt, wächst der Widerstand proportional zur Geschwindigkeit. Beim Einsetzen von Turbulenzen erhöht sich der Widerstand sprunghaft und steigt dann mit dem Quadrat der Geschwindigkeit."

Und weiter heißt es auf der gleichen Seite:
"Der Oberhaut an der sich die entscheidenden Strömungsvorgänge (beim Delphin) abspielen, fällt die wichtigste Rolle zu. Sie schwingt mit der Grenzschichtwelle, die bei beginnender Turbulenz entsteht und dämpft sie. Dadurch werden jene gefährlichen Vorboten der Turbulenz unterdrückt. Für diese ihre Spezialaufgabe ist die nur rund 1,5 mm dicke Oberhaut bestens ausgebildet. Sie besteht aus einer 0,5 mm starken, faltbaren Membran und einer darunter liegenden 1 mm dicken elastisch verformbaren Dämpfungsschicht, die zu 80% aus Wasser besteht. In feinsten Kanälchen kann dieses Wasser parallel zur Oberfläche strömen. Darunter liegt die etwa 6 mm starke Innenhaut, die aus sehr festem und zähem Gewebe besteht. Schwingungen in der Grenzschicht werden über die weiche Außenhaut auf die Dämpfungsschicht übertragen, wo bei Deformation das Wasser durch die engen Kanälchen in andere Bereiche strömen muß. Die winzigen Kanaldurchmesser bremsen das innere Strömen des Wassers in dieser Schicht und dämpfen so die Schwingungen, ähnlich wie in einem Autostoßdämpfer. Dies alles sind passive Vorgänge, die bei den entsprechenden Strömungsverhältnissen automatisch ablaufen und vom Delphin nervös nicht beeinflußt werden."

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich auch beim Skilaufen ähnliche Vorgänge abspielen wie bei dem im Wasser sich fortbewegenden Delphin. An der Lauffläche des Skis bildet sich nämlich beim Laufen ebenfalls ein Wasserfilm, der der Turbulenzbildung unterliegt und damit eine Bremswirkung auf den Ski ausübt. Die Bildung solcher Turbulenzen kann nun in einer dem Delphin analogen Weise unterdrückt werden, wenn bei einem aus mehreren Schichten bestehenden Ski oder Snowboard, dessen unterste den Laufsohlenbelag bildende Schicht seitlich von den Stahlkanten begrenzt wird, gemäß der Erfindung zwecks Verbesserung der Gleiteigenschaft des Laufsohlenbelages zwischen diesen und den geschichteten Ski- oder Snowboardkörper eine nach dem Aufbau einer strömungsdämpfenden Delphinhaut konzipierte elastische Einlage eingefügt wird, wodurch während des Laufes am Laufsohlenbelag auftretende Turbulenzen kompensiert werden.

Versuche mit einem solchermaßen aufgebauten Skiprofil haben die Richtigkeit der oben aufgestellten Hypothese bestätigt. Skier mit einer solchen Dämpfungsschicht waren erheblich schneller als vergleichbare andere Skier.

Elastische Einlagen sind zwar im Skibau bekannt. So verwendet man beispielsweise elastische Einlagen zur Verbesserung der Klebefugen (DE-OS 18 11 071), ferner zur Schwingungsdämpfung bei elastischer Lagerung von Materialien mit hohem Elastizitätsmodul (DE-PS 24 34 423), ferner zur Eliminierung der Bewegungen zwischen Gliederkanten und Laufflächenbelag (DE-OS 18 11 071) sowie zur Optimierung von Steighilfen bei Langlauf- und Tourenski (DE-OS 37 23 974).

Abgesehen von den diesem Stand der Technik zugrunde liegenden anderen Aufgabenstellungen erfüllen diese bekannten Dämpfungsschichten nicht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe und Lösung, welche in einer technischen Nachbildung der Delphinhaut besteht. Dabei entspricht der Laufflächenbelag der Außenhaut des Delphins, der Zuggurt der inneren Haut. Dazwischen liegt eine Dämpfungsschicht aus Gummi oder Elastomerkunststoff, die entweder als Vollmaterial, gelocht oder profiliert ausgebildet sein kann. Dabei können die Hohlräume mit Luft oder mit Flüssigkeit gefüllt sein; sie sind zweckmäßig so ausgebildet, daß sie untereinander verbunden sind. Dieser Laufflächenaufbau kann in beliebiger Länge, bis maximal zur gesamten Skilänge, eingebaut werden.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung besteht die elastische Einlage aus einer Gummiplatte einer Stärke von 0,5 bis 2 mm, vorzugsweise 1 mm, welche zwischen die breiten Schenkel der Stahlkantenprofile eingelegt, vorzugsweise eingeklebt ist.

Mit einer in Fig. 2 von DE-OS 18 11 071 eingezeichneten Zwischenlage von hochelastischem Werkstoff ist die der Erfindung zugrunde liegende Wirkung nicht erreichbar, weil es sich dabei nur um eine dünne Folie von etwa 0,2 bis 0,3 mm handelt, entsprechend der dort gestellten Aufgabe der Eliminierung der Bewegungen der geteilten Stahlkanten gegenüber dem Laufflächenbelag.

Die elastische Einlage kann auch als Hohlkammerprofil ausgebildet sein, wobei deren Hohlräume vorzugsweise untereinander verbunden sind.

Weiterhin kann die elastische Einlage ein gewelltes Querschnittsprofil mit Hohlräumen in Skilängsrichtung aufweisen; auch in diesem Fall sind die Hohlräume vorzugsweise untereinander verbunden.

Schließlich kann die elastische Einlage ein ein- oder beidseitiges Noppen-Querschnittsprofil aufweisen, was hinsichtlich Gewichtsersparnis als besonders vorteilhaft anzusehen ist.

Die Hohlräume der elastischen Einlage werden zweckmäßig mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser gefüllt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Querschnitt durch ein Skiprofil mit einer einfachen Gummidämpfung aus Vollmaterial,

Fig. 2 ein Querschnitt durch ein Skiprofil mit einer als Hohlkammer ausgebildeten Dämpfungsschicht,

Fig. 3 ein Skiprofil mit gewellter Ausbildung der Dämpfungsschicht,

Fig. 4 ein Skiprofil mit noppenartiger Ausbildung der Dämpfungsschicht,

Fig. 5 ein Skiprofil mit einer gelochten Dämpfungsschicht.

In allen Ausführungsbeispielen ist der Kern des Skikörpers mit 1, der Druckgurt mit 2, der Zuggurt mit 3, die Stahlkanten mit 4 und der Laufsohlenbelag mit 5 bezeichnet. Zwischen Zuggurt 3 und Stahlkanten 4 befindet sich eine Gummieinlage 7.

Zwischen dem Laufsohlenbelag 5 und dem Zuggurt 3 ist nun eine Dämpfungsschicht 6 eingefügt, vorzugsweise eingeklebt, welche in der Ausführungsform nach Fig. 1 aus Vollmaterial besteht, welches zweckmäßig eine Shore-Härte A 30-90, vorzugsweise 50 aufweist. Diese elastische Einlage weist eine Stärke von 0,5 bis 2 mm, vorzugsweise 1 mm auf.

In der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Dämpfungsschicht 6 als Hohlkammerprofil ausgebildet, die Hohlkammern sind mit 8 bezeichnet. Sie sind an ihren Enden geschlossen, weisen aber untereinander Verbindungen auf.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform gezeichnet, in welcher die Dämpfungsschicht 6 als gewelltes Profil ausgebildet ist. Auch in diesem Fall sind die Hohlräume des gewellten Profils untereinander verbunden.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform gezeichnet, bei der die Dämpfungsschicht einseitig Noppen aufweist, so daß zwischen den einzelnen Noppen Hohlräume 9 bestehen. Diese Noppen können auch beidseitig angeordnet werden.

Die in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2, 3 und 4 in der Dämpfungsschicht vorhandenen Hohlräume, welche normalerweise mit Luft gefüllt sind, können auch mit einer Flüssigkeit, z. B. Wasser gefüllt sein.

In Fig. 5 ist schließlich eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Dämpfungsschicht 6 gelocht ist. Die gestanzten Löcher sind mit 10 bezeichnet.

Mit dieser Dämpfungsschicht wird der gleiche Effekt erreicht, der anhand der Delphinhaut eingangs beschrieben ist. Damit werden Turbulenzen an der Unterseite des aus Polyäthylen bestehenden Laufsohlenbelages weitgehend vermieden und der Ski kann schneller gefahren werden.

Claims (8)

1. Aus mehreren Schichten bestehender Ski oder Snowboard, dessen unterste, den Laufsohlenbelag bildende Schicht seitlich von den Stahlkanten begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verbesserung der Gleiteigenschaft des Laufsohlenbelages zwischen diesen und den geschichteten Ski- oder Snowboardkörper eine nach dem Aufbau einer strömungsdämpfenden Delphinhaut konzipierte elastische Einlage (6) eingefügt ist, wodurch während des Laufes am Laufsohlenbelag (5) auftretende Turbulenzen kompensiert werden.

2. Ski oder Snowboard nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einlage (6) aus einer Gummiplatte einer Stärke von 0,5 bis 2 mm, vorzugsweise 1 mm besteht, welche zwischen die breiten Schenkel der Stahlkantenprofile eingelegt, vorzugsweise eingeklebt ist.

3. Ski oder Snowboard nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einlage (6) als Hohlkammerprofil ausgebildet ist, deren Hohlräume (8) vorzugsweise untereinander verbunden sind.

4. Ski oder Snowboard nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einlage (6) ein gewelltes Querschnittsprofil mit Hohlräumen in Skilängsrichtung aufweist (Fig. 3), wobei diese Hohlräume vorzugsweise untereinander verbunden sind.

5. Ski oder Snowboard nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einlage (3) ein ein- oder beidseitiges Noppen-Querschnittsprofil aufweist (Fig. 4).

6. Ski nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume der elastischen Einlage (6) mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, gefüllt sind.

7. Ski nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einlage aus Gummi oder Elastomerkunststoff mit einer Shore-Härte A zwischen 30 und 90, vorzugsweise 50 besteht.

8. Ski nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einlage (6) gelocht ist.