Die Erfindung betrifft ein Schneegleitelement, insbesondere ein
Ski oder ein Schlitten oder ein Snowboard, mit einem Gleitelementkörper,
der eine Oberfläche und' eine Unterfläche aufweist,
wobei die Unterfläche in Teilbereichen entlang der Längsachse
des Schneegleitelementes in der Umhüllenden eine konvexe Form
aufweist.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Unterflächen, das
heisst Laufflächen, von Schneeskiern bekannt, die eine konvexe
Form aufweisen. So zeigt die US 5,673,926 einen Ski sehr kurzer
Bauart, dessen Unterseite im vorderen Bereich eine Prismenform
aufweist, die unter dem Fuss des Skifahrenden in eine flache Unterseite
mit seitlich abgerundeter, hochgezogener und somit konvexer
Fläche.
Die US 4,974,868 zeigt zwei Ausgestaltungen von Snowboards, bei
denen jeweils drei breite Querrillen bestehen. Darüber hinaus
aber ist die Unterfläche bei der Ausführung nach den ersten drei
Figuren mit einer konvexen Unterfläche versehen und die Unterfläche
bei der Ausführung nach den letzten drei Figuren ist mit
einer konvexen Unterfläche versehen, die an den Seitenkanten
konkav in eine schneidende Seitenkante übergeht. Die US
4,974,868 soll ein vereinfachtes Drehen des Snowboards ermöglichen,
da durch die Kippbewegung über die konvexe Unterseite die
schneenahe Kante des Snowboards leichter in den Schnee eingreifen
kann. Auch steht nur ein geringerer Anteil des Snowboards
tatsächlich mit dem Schnee in Berührung.
Die US 4,083,577 beschreibt einen Ski mit konvexer Unterfläche,
wobei im Bindungsbereich seitliche Kanten angebracht sind, die
in der Tiefe über die konvexe Skifläche hinausstehen und so immer
mit dem Schnee als Führungsflächen in Kontakt stehen
Die CH 600 905 zeigt eine konvexe Form der Sohle mit longitudinal
eingelassenen Stegen.
Alle genannten bekannten Schneegleitelemente beschreiben konvexe
Skiunterflächen, die ein einfacheres Lenken durch seitliche Belastung
des Skis oder Snowboards gewährleisten wollen. Dabei
sind die Skiunterflächen in der Art einer Wippe ausgestaltet,
wobei teilweise seitliche Kantenverstärkungen eingezogen sind,
d.h. Kantenelemente, die über die konvexe Endkantenfläche hinausstehen,
um eine bessere Führung und kein einfacher Umkippen
zu realisieren. Damit ist aber keine durch Druckpunktverlagerung
gesteuerte Steuerung des Schneegleitelementes möglich.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, ein Schneegleitelement der eingangs genannten
Art so auszugestalten, dass durch. Druckpunktverlagerung eine
selbststabilisierende Steuerung des Schneegleitelementes erreicht
wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass im
Querschnitt des Schneegleitelementes eine Abfolge von in diesem
Querschnitt jeweils konkaven Elementen eingebettet ist.
Dabei kann durch einen Blick auf die in der folgenden Beschreibung
erläuterten Ausführungsbeispiele erkannt werden, dass unabhängig
von dem Schneegleitgerät, insbesondere Snowboard, Ski
oder Schlitten, jeweils das Prinzip des Lenkens durch druckpunktabhängige
Aktivierung von mehreren, insbesondere mindestens
dreier, unterschiedlich gekrümmter Kanten umgesetzt wird. Dabei
können so verschiedene Querschnitte wie von Ski, Snowboard oder
Schlitten realisiert werden.
Der vorteilhafte Unterschied zum Stand der Technik liegt insbesondere
in dem Erreichen eines variablen Lenkeffektes durch
Druckpunktverlagerung.
Die Unterseite gemäss der Erfindung weist einen ingesamt konvexen
Querschnitt auf, welcher durch mehrere Führungskanten strukturiert
wird. Diese Führungskanten erzeugen in der Untersicht
taillierte Gleitflächen. Von der Mitte zur Seite hin nimmt die
Taillierung sukzessive zu, d.h. die Führungskanten sind in der
Unteransicht zunehmend stärker längs gekrümmt. Dadurch entsteht
folgender Effekt: Wird das Fahrzeug lateral asymmetrisch belastet,
wandert also der Druckpunkt der Gewichtskraft aus der Mitte,
neigt sich der Rumpf zur entsprechenden Seite. Dadurch kommen
stärker gekrümmte Führungskanten zum Einsatz, was dazu führt
dass das Fahrzeug eine Kurve in Richtung des verlagerten Druckpunkts
beschreibt. Der Kurvenradius wird mit zunehmender Gewichtsverlagerung
kleiner. Hierdurch entsteht ein sich selbst
stabilisierender fahrdynamischer Effekt, wie man ihn vom Fahrrad
oder Skateboard kennt: Droht nämlich der Körper des Fahrers aus
dem Gleichgewicht zu geraten, wird er sich instinktiv stärker
auf der Seite abstützen, nach der er umzukippen droht (Beim
Snowboard mit den Füssen, beim Schlitten mit Becken, Händen und
Füssen. Dadurch neigt sich der Rumpf zu dieser Seite, beschreibt
eine je nach Stärke der Kippbewegung eine entsprechend kleine
Kurve. Die dadurch entstehende Fliehkraft (Zentrifugalkraft)
verhilft dem Körper des Fahrers wieder zu seinem Gleichgewicht.
Durch minimale Korrekturbewegungen, wie man sie auch beim Skateboard-
oder Fahrradfahren ständig ausübt (bei letzterem mit dem
Lenker) wird nach kurzer Lernphase immer wieder instinktiv ein
Gleichgewichtszustand hergestellt, der auch beim Kurvenfahren
erhalten bleibt. Dieser Effekt funktioniert nur, wenn das Gleitelement
eine gewisse Geschwindigkeit erreicht hat.
Durch die variable Auflagefläche wird der erfindungsgemässe Effekt
bei allen entsprechend gestalteten Gleitelementen erreicht.
Ausgehend von den beigefügten Zeichnungen wird nun die Erfindung
beispielhaft anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Snowboard gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung in einer Unteransicht,
- Fig. 2
- das Snowboard nach Fig. 1 in einer dimetrischen Ansicht,
- Fig. 3
- eine Seitenansicht und eine Vorderansicht des Snowboards nach Fig. 1 auf einer Auflage in nicht gekippter
Lage,
- Fig. 4
- eine Seitenansicht und eine Vorderansicht des Snowboards nach Fig. 1 auf einer Auflage in gekippter Lage,
- Fig. 5a bis 5d
- Querschnittansichten von verschiedenen Ausführungsbeispielen für Schneegleitelemente, wobei Fig.
5b eine weniger stark gekrümmte Abwandlung des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1 zeigt,
- Fig. 6
- eine Vorderansicht eines Schneekickboards nach der Erfindung,
- Fig. 7
- eine Unteransicht des Schneekickboards nach Fig. 6,
- Fig. 8
- eine perspektivische Ansicht des Schneekickboards nach
Fig. 6,
- Fig. 9
- eine Vorderansicht eines Schneeschlittens nach der Erfindung,
- Fig. 10
- eine perspektivische Ansicht des Schneeschlittens nach
Fig. 9,
- Fig. 11
- eine Unteransicht des Schneeschlittens nach Fig. 9,
- Fig. 12
- eine perspektivische Ansicht eines Abfahrtskis nach der
Erfindung,
- Fig. 13
- eine Vorderansicht des Abfahrtskis nach Fig. 12, und
- Fig. 14
- eine Unteransicht des Abfahrtskis nach Fig. 12.
Die Fig. 1 zeigt ein tailliertes Snowboard 1 gemäss einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Unteransicht. Es hat
einen Gleitelementkörper 2, von dem in der Fig. 1 lediglich die
Unterseite 3 zu sehen ist. Diese besteht aus mehreren, in sich
konkaven, in Längsrichtung 5 des Snowboards 1 ausgerichteten
Vertiefungen 6. Hier sind es fünf Vertiefungen oder Rillen 6,
die nebeneinander angeordnet sind. Mit den Linien 7 sind die
Kontaktlinien bezeichnet, an denen zwei benachbarte Vertiefungen
6 in unstetiger Weise, d.h. in einer Kante, oder in abgerundeter
Weise ineinanderübergehen. Mit dem Bezugszeichen 17 ist die äusserste
Kante bezeichnet, die den Bereich des Übergangs zur
Oberfläche 4 des Snowboards 1 bildet, wie es aus der Fig. 2 zu
erkennen ist.
Die Kanten 7 und 17 sind Führungskanten, die in der Unteransicht
taillierte Gleitflächen bilden. Von der Mitte zur Seite hin
nimmt die Taillierung sukzessive zu, das heisst die Führungskanten
sind in der Unteransicht zunehmend stärker längs gekrümmt.
Die Fig. 2 zeigt das Snowboard 1 nach Fig. 1 in einer dimetrischen
Ansicht. Gleiche Merkmale sind in allen Zeichnungen mit
denselben Bezugszeichen versehen. Es ist zu erkennen, dass die
Kante 17 die untere Kante der Snowboard-Seitenfläche 8 ist, die
der Dicke des Materials des Gleitelementkörpers 2 entspricht.
Natürlich könnte die Seitenfläche 8 in der Höhe auch sehr viel
kleiner sein, und sich im extremsten Fall auf die Kante 17 reduzieren.
Die Kanten 7 sind in strichlinierter Form dargestellt.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Seitenansicht und eine Vorderansicht
des Snowboards 1 nach Fig. 1 auf einer Auflage 11 in nicht
gekippter Lage beziehungsweise in gekippter Lage. Die Auflage
ist üblicherweise kein starres, nicht kompressibles Element sondern
kann durch ein Schneegleitelement 1 wie das hier dargestellte
(leicht) eingedrückt werden.
Wird das Fahrzeug lateral asymmetrisch belastet, wandert also
der Druckpunkt der Gewichtskraft aus der Mitte, wie noch in der
Fig. 3, neigt sich der Rumpf zur entsprechenden Seite, wie hier
zeichnerisch nach links in der Vorderansicht der Fig. 4. Dadurch
kommen seitliche Führungskanten 7 zum Einsatz, die hier in der
Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 27 bezeichnet sind. In der Fig. 3
sind diese Führungskanten die zentralen Kanten. Damit stehen
auch unterschiedliche konkave Bereiche, die hier mit dem Bezugszeichen
16 versehen worden sind, im Kontakt mit der Unterlage;
in der Fig. 3 ist dies die zentrale Vertiefung 16, in der Fig. 4
eine seitliche Vertiefung 16. Durch das Abkippen des Boards 1
kommen besagte Führungskanten 27 nach Fig. 4 zum Einsatz, die
stärker gekrümmt sind als die Führungskanten 27 nach Fig. 3.
Dies ist insbesondere aus der Fig. 1 zu erkennen, da die Krümmung
mit zunehmendem Abstand von der Längsachse 5 des Snowboards
1 zunimmt. Die stärkere Krümmung der Führungskanten führt dazu.
Dass das Snowboard 1 eine Kurve in Richtung des verlagerten
Druckpunktes beschreibt. Der Kurvenradius wird mit zunehmender
Gewichtsverlagerung (=zunehmendem Kippwinkel) kleiner.
Hierdurch entsteht ein sich selbst stabilisierender fahrdynamischer
Effekt, wie man ihn vom Fahrrad oder Skateboard kennt. Die
Anzahl der Führungskanten 7 (17) beziehungsweise Gleitflächen
ist minimal drei, somit sind es minimal zwei Vertiefungen 6. Im
in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind es
fünf Vertiefungen 6 und sechs Gleitflächen. Die Anzahl der Führungskanten
7 kann auch grösser gewählt werden, wobei zehn eine
mögliche sinnvolle Grösse ist. Jedoch ist auch eine grössere Anzahl
dieser Strukturen denkbar.
Die Fig. 5a bis 5d zeigen Querschnittansichten von verschiedenen
Ausführungsbeispielen für Schneegleitelemente, wobei Fig. 5b eine
weniger stark gekrümmte Abwandlung des Ausführungsbeispieles
nach Fig. 1 zeigt. Die Fig. 5a weist acht Vertiefungen und somit
neun Führungskanten 7 (17) auf.
Bei einer Ausführung nach der Fig. 5c sind die Vertiefungen 26
Rillen, die in ihrer Breite eher klein sind gegenüber der konvexen
Bodenfläche 37. Nach Fig. 5d sind die Vertiefungen 36 asymmetrisch
ausgestaltet und gehen an Kanten 7 ineinander über. Der
Bereich der grösseren Krümmung liegt bei diesen Vertiefungen 36
von der Mittellinie des Skis weg in Richtung Kanten 17.
Mit dem Bezugszeichen 49 ist bei jeder konkaven Form in den Fig.
5 der jeweilige Extremalpunkt gekennzeichnet, das heisst der
Punkt, der von der Verbindungsgeraden zweier benachbarter Kanten
7 zu 7 (bzw. von oder zu 17) in der senkrechten am meisten entfernt
liegt. Diese Punkte 49 liegen vorteilhafterweise auch auf
einer konvexen Umhüllenden. Dabei ist es dann egal, ob die Punkte
49 symmetrisch zu den benachbarten Kanten liegen oder nicht
8Fig. 5d).
Die Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht eines Schneekickboards nach
der Erfindung, wobei Fig. 7 eine Unteransicht und Fig. 8 eine
perspektivische Ansicht des Schneekickboards nach Fig. 6 zeigen.
Das taillierte Brett weist die im Zusammenhang mit den Fig. 1
bis 5 beschriebenen Vertiefungen 6 und Kanten 7 auf. Auf der
Oberfläche 4 des Boards ist eine Halteplatte 14 montiert, an der
eine Halte- und Fahrstange 15 angebracht ist, die über zwei
Stützstreben 18 gehalten wird. Die Standfläche 24 des Fahrers
umfasst einige vorzugsweise rauhe Streifen 25 für einen sicheren
Stand. Die Stange mit Griffkugel aus Weichmaterial dient auch
hier wie bei Strassenkickboards zum Kontrollieren des Geräts.
Zusätzlich zur aufgerauhten und profilierten Standfläche 24 sind
optional verstellbare Halteschlaufen (ähnlich denen bei Windsurfboards),
oder Haltehaken für die Füsse bzw. für einen Fuss
montierbar. Ferner kann eine mit dem hinteren Fuss zu tretende
Bremse, die über Hebel direkt auf die Schneeunterlage wirkt,
montiert werden. Die Standfläche 24 ist im Querschnitt konkav
gestaltet, um den Druck der Füsse im Kantenbereich zu erhöhen.
Zum bergauf Hochziehen lässt sich die Stange 15 nach vorne klappen,
so dass man das Gerät bequem hinter sich herziehen kann.
Für den Transport lässt sie sich auch nach hinten flach über den
Rumpf klappen.
Die in der Fig. 7 zu erkennende Taillierung ist wesentlich für
eine bessere Kurvenstabilität des Sportgerätes. Bis zu einer
Querlinie 31 verbreitern sich die Strukturen 6. Durch die geringere
Krümmung des Vorderteils bis zur Linie 32, dem Ort der geringsten
Breite des Boards, und das kürzere, weniger langgezogene
und schmalere Ende des Boards mit schmaleren Vertiefungen 6
an der dort lokal breitesten Stelle (mit der Querlinie 33 gekennzeichnet)
wird ein leichteres Eindrehen ermöglicht.
Die Fig. 9, 10 und 11 zeigen eine Vorderansicht eines Schneeschlittens
nach der Erfindung, eine perspektivische Ansicht desselben
und eine Unteransicht des Schneeschlittens nach Fig. 9.
Abgesehen von dem als Sitzraum 30 ausgestalteten Oberteil des
Schlittens ist die Ausgestaltung der Unterseite ähnlich zu den
vorangegangenen Ausführungsbeispielen. Die im wesentlichen konvexe
Unterseite mit den Kanten 7 wird von Vertiefungen 6 unterbrochen.
Diese sind, wie in der Unteransicht zu erkennen, in
Längsrichtung von vorne gesehen, zuerst breiter werdend bis zu
einer Linie 31, dann schmaler werdend bis zur Taille an der Linie
32 und schliesslich eine Verbreiterung auf das Niveau im
vorderen Bereich, was an der Linie 33 erreicht wird.
Ein Vorteil des Schlittens nach Fig. 9 liegt darin, dass bei fester
(Schnee-)Unterlage nur eine kleine Auflagefläche, nämlich
der Bereich der Kanten, auf der Unterlage aufliegt, und somit
ein höherer Anpressdruck erreicht wird. Bei weicher Schneeunterlage
sacken konventionelle Schlitten ein. Der hier vorgeschlagene
Schlitten dagegen verteilt dann die Auflagefläche auf einen
grossen Bereich, so dass weitere Gleitflächen ganz oder teilweise
zum Einsatz kommen. Das Gleiten bleibt auch dann qualitativ
gut.
Als Sitzschale fungiert optional ein weichgeschäumtes und somit
federndes Kunststoffteil. Neben PU-Schaumteilen kommen auch
EPP(Expanded Polypropylen)-Teile in Betracht. Als noch höherwertige
und platzsparende Variante dient ein eingelegtes, aufblasbares
Sitzkissen mit mehreren Kammern. Dieses sorgt für eine
komfortable Federung und gute Kälteisolation bei geringem Gewicht
. Optional ist es komplett in der gleichen Technologie wie
hochwertige Schlauchboote gefertigt, d.h. die Unterfläche wird
von einem gummiartigen Weichkunststoff gebildet.
Schliesslich zeigt Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines
Abfahrtskis nach der Erfindung, wobei die Fig. 13 eine Vorderansicht
und Fig. 14 eine Unteransicht des Abfahrtskis nach Fig. 12
darstellen. Auch in dieser Figur tritt die Taillierung des Skis
mit einer Verschmälerung der Vertiefungen 6 und eine entsprechenden
Linienführung der Kanten 7 deutlich hervor.
Allen dargestellten Ausführungsbeispielen liegen ähnliche Prinzipien
zur Fahrphysik zugrunde. Die möglichen Kurvenradien lassen
sich durch die Längskrümmung der Führungskanten definieren.
Zum Kurvenfahren ist durch den Fahrer des Schneegleitelementes
eine gewisse Neigung desselben einzustellen. Diese ist über die
Konvexität, d.h. die Winkelanordnung der Gleitflächen, einstellbar,
wobei auch die Breite eine Rolle spielt. Durch den Winkel
und die Breite lässt sich die Fahrdynamik einstellen, das
heisst, wie stark das Schneegleitelement in die Kurve fällt oder
in eine Kurve gedrückt werden muss. Bei einer progressiven Fahrdynamik
lassen sich leichte Kurven mit minimalen Druckpunktverlagerungen
fahren, während enge Kurven nur durch starke Druckpunktverlagerungen
erreicht werden können. Ein Schneegleitelement,
zum Beispiel ein Snowboard, ist somit in Kurven sehr viel
stabiler, da man hier nicht auf einer Kante 7 fährt sondern je
nach Schneehärte und Rumpfgestaltung auch auf mehreren Gleitflächen.
Die Führungskraft ist durch die Gestaltung der Führungskanten im
Querschnitt in Abhängigkeit vom zu befahrenden Medium weitgehend
verändern und optimieren. Weiterhin kann man die Führungskraft
asymmetrisch definieren, zum Beispiel bei Skiern. Die Kanten
sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5d schuppenartig gestaltet,
so dass beim Verkanten des Skis dieser sanft
wegrutscht, anstelle in die falsche Richtung zu lenken. Gleichzeitig
ist die Führungswirkung gegen Hangabtriebskräfte und Zentrifugalkräfte
bei einem solchen Ski wesentlich besser als bei
herkömmlichen.
Weiterhin können die Führungskanten entsprechend den Fig. 5a bis
d im Querschnitt unterschiedlich stark ausgeprägt sein, so dass
bei unterschiedlichen Neigungswinkeln unterschiedlichste Führungseigenschaften
erzielt werden.
Durch die räumliche Geometrie des derart gestalteten Rumpfes
wird noch ein weiterer positiver Effekt ermöglicht. Es ist beim
Skifahren, aber auch beim Snowboarden teilweise wünschenswert,
dass die Spurtreue in Neutralstellung gering ist, um etwa seitlich
zu rutschen oder das Schneegleitelement leicht drehen zu
können. Beim Kurvenfahren mit Hilfe der Kanten soll die Spurtreue
und Führungskraft möglichst gut sein. Bei einem entsprechend
diesem Ausführungsbeispiel ausgestalteten Rumpf nimmt der
Anpressdruck des vorderen und des hinteren Rumpfendes mit zunehmender
Neigung formbedingt zu. So ist ein Rumpf an der Unterseite
nicht wie konventionelle Rümpfe in der Seitenansicht konkav
überspannt sondern leicht konvex. Dies ist in der Fig. 3 mit dem
Bezugszeichen 47 für die hochgezogene vordere Nase des Boards
dargestellt. Die Spitze des Schneegleitelementes liegt in der
Ruhelage nicht auf.
Wenn dagegen das Schneegleitelement geneigt wird, wie in der
Fig. 4 dargestellt, dann wird die wirksame Länge sukzessive grösser
und dem folgt der Anpressdruck der Enden. Eine Feineinstellung
desselben ist durch die Wahl der Elastizität des Rumpfes
möglich.
Für alle Ausführungsbeispiel gilt, dass einfache Schneegleitelemente
als Blasformteil oder als Rotationsgussteil, Spritzgussoder
Fiefzieh-teil ausgestaltet sind und im höherwertigen Segment
aus faserverstärkten Kunststoffen bestehen. Auch ist eine
Bauweise in Formholz oder mit kunststoffummantelten Holzkernen
möglich. Eine Sandwichbauweise ist optional. Schliesslich können
Führungskanten aus Metall ausgeführt werden.