EP1745826B1 - Verfahren zur Bearbeitung von Laufflächen von Wintersportgeräten - Google Patents

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EP1745826B1
EP1745826B1 EP06450094A EP06450094A EP1745826B1 EP 1745826 B1 EP1745826 B1 EP 1745826B1 EP 06450094 A EP06450094 A EP 06450094A EP 06450094 A EP06450094 A EP 06450094A EP 1745826 B1 EP1745826 B1 EP 1745826B1
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EP
European Patent Office
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tool
running surface
track
predefined
blank
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EP06450094A
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Robert Dipl.-Ing. Dr. Schamesberger
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Atomic Austria GmbH
Original Assignee
Atomic Austria GmbH
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C5/00—Skis or snowboards
    • A63C5/04—Structure of the surface thereof
    • A63C5/0428—Other in-relief running soles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C5/00—Skis or snowboards
    • A63C5/04—Structure of the surface thereof
    • A63C5/044—Structure of the surface thereof of the running sole
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/304536—Milling including means to infeed work to cutter
    • Y10T409/30532—Milling including means to infeed work to cutter with means to advance work or product

Definitions

  • the invention relates to a method for processing treads of winter sports equipment, such as skis or snowboards, in which a pad blank is subjected to a machining operation to obtain a predetermined surface microstructure, which improves the lubricity, and a corresponding device for machining pads of winter sports equipment.
  • the sliding of a winter sports equipment represents a friction case of a special kind. This is because the individual friction partners, such as covering, snow and intervening water film are difficult to define and the geometric conditions are difficult to describe and variable . It is known that the frictional resistance under circumstances such as in skis, but also in other circumstances, such as in boats or aircraft may possibly be favorably influenced by targeted roughening of the surface of the object in question.
  • One reason for the improved sliding properties of rough surfaces of skis is in the fact that suction effects are reduced or avoided at higher speeds.
  • polyethylene As a material for the production of Schibelägen has largely enforced polyethylene.
  • Particular advantages of polyethylene, especially with medium and high molecular weight are the good wear and sliding behavior of high toughness and at the same time excellent chemical resistance.
  • These advantages, in particular the abrasion resistance increase with increasing molecular weight, so that ultrahigh-molecular weight polyethylene with a molecular weight of several million is used, in particular for critical applications, such as racing.
  • the production and processing of ultrahigh molecular weight polyethylene linings is difficult because this material is not extrudable and extremely difficult to deform.
  • the surface structures required to improve the sliding properties are mostly applied by grinding operations, but this entails various disadvantages.
  • Another disadvantage of grinding methods is that the inevitable local heating of the lining surface undesirable chemical changes occur that worsen the sliding properties.
  • there may be chemical interactions between the abrasive material and the material of the lining which represents a further impairment.
  • the FR 2 112 645 A discloses a device for forming grooves in a plastic film similar to that used for scoring cardboard.
  • This plastic film scoring apparatus has a rotating roller having a smooth and homogeneous surface, the plastic film to be scored coming in contact with it along a generatrix of the same.
  • pressure is applied at one point or at several points thereof through the plastic film which is controllable by means of scoring members such as cutting wheels, balls or a grooved or ribbed roller.
  • the at least one scoring member is designed to support itself along the generatrix of the roller and to exert here a controllable pressure adapted to the desired scoring depth on the plastic film guided between the scoring member and the opposing roller.
  • the structure of a Schibelag can be divided into a macrostructure and a microstructure.
  • the macrostructure is defined as structures with a depth> 20 ⁇ m.
  • the microstructures are smaller structures.
  • the structuring is produced by grinding the surface, as described above, but only the macrostructure can be produced reproducibly.
  • the microstructure is dependent on a large number of parameters which can not be influenced directly, so that even under identical production conditions, there are great differences in the sliding behavior.
  • To avoid these disadvantages is in the WO 03/061783 suggested to pattern a coating by an embossing process in which an embossing roll is rolled over the coating to produce a microstructure.
  • the DE 40 13 901 A describes a method for profiling the running surfaces of skis.
  • Scaled structures are primarily produced in the area of the bond, which should improve the climbing behavior. Such structures must have typical orders of magnitude above the macrostructures as described above. In this case, a machining tool is pushed into the tread in shock-striking or chisel-like motion. However, it is not known to use such or a similar method for producing microstructures.
  • Object of the present invention is to provide a method by which the above disadvantages are avoided and with which it is possible to produce a well-defined and reproducible surface structure of a covering for a winter sports equipment.
  • the greatest possible degrees of freedom in the geometric design of the surface structure should be possible.
  • the process should furthermore not cause any influence on the chemical composition and properties.
  • Another object of the present invention is to provide a device for producing such a coating.
  • the tool comprises at least one tool tip which is moved in sliding movement over a running surface of the lining blank and is pressed onto the lining blank with a predetermined force to form grooves, wherein the plastic deformation comprehensive machining operation is performed on a coordinate table.
  • the microstructure refers to depressions or protrusions with a typical height dimension of less than 0.02 mm. It has been found that by a plastic deformation, which is brought about by a relative movement of the tool with respect to the surface of the covering or lining blank to be machined, a surface structure can be created, which is characterized by a local material displacement.
  • An essential aspect of the present invention is that the production of the surface structure is force-controlled, that is, the force with which a tool is pressed onto the running surface is largely independent of local thickness variations due to production tolerances or the like. In this way, the disadvantages described above can be avoided and in particular a uniform and completely reproducible surface structure without deterioration of the chemical properties is achieved.
  • the method according to the invention provides that, during the deformation of the lining blank, at least one tool tip is guided in sliding movement over the running surface of the lining blank. Such a method is referred to in another context as guilloche. It is an engraving process that originated in metalworking and was used a long time ago for the production of high-quality watches. According to the invention, the machining takes place on a coordinate table, which is a working device in which a tool can be moved over the workpiece in the longitudinal and transverse directions, as in the case of a plotter.
  • a diamond cone is particularly preferably used for such a method, since due to the high hardness an extreme abrasion resistance is given and due to the inert material no chemical influences on the surface are to be feared.
  • the tool tip has a radius of about 0.02 mm. In this way, microstructures of optimum size can be produced.
  • a particularly advantageous variant of the method according to the invention is characterized in that the machining process comprising the plastic deformation takes place on the lining blank prior to application to the winter sports device.
  • Such a procedure includes several advantages. On the one hand, it is possible to work on a flat base which is not curved and prestressed in the longitudinal direction like an assembled ski.
  • Another advantage of this variant of the method is that no consideration for steel edges has to be taken during machining of the coverings. Before or after processing, the lining blank is cut precisely and inserted into the recess between the steel edges.
  • winter sports equipment can be created with a tread, preferably made of polyethylene, the tread has a predetermined structure.
  • the structure is designed as a groove structure with a uniform depth. It has also been found to be favorable when the surface structure is composed of predetermined geometric patterns. Chemical changes of the coating surface can thereby be avoided that the surface structure is made by chipless machining.
  • the invention relates to a device for the production of coverings of winter sports equipment with a tool guide for guiding a tool that applies a predetermined surface structure on the tread of the covering comprising a surface microstructure, which improves the lubricity, wherein the tool for chipless production the surface microstructure is adapted to cause a plastic deformation of the tread.
  • a device for the production of coverings of winter sports equipment with a tool guide for guiding a tool that applies a predetermined surface structure on the tread of the covering comprising a surface microstructure, which improves the lubricity, wherein the tool for chipless production the surface microstructure is adapted to cause a plastic deformation of the tread.
  • such a device is characterized in that the tool has at least one tool tip for producing a groove having a predetermined profile and can be pressed with a predetermined force on the running surface of the lining blank, wherein a coordinate table is arranged for moving the tool.
  • the processing performance can be improved in a particularly favored manner, that several tools for simultaneous processing of the tread of the lining blank are provided on the tool guide. In this way it is possible, for example, simultaneously to machine a slide day over its entire width, similar to conventional methods, without abandoning the advantages described above. It is particularly advantageous in this context, when the individual tools are spring-mounted independently. This ensures that each individual tool can optimally adapt to the respective local variations in thickness. Alternatively, however, other solutions, such as a hydraulic storage of the individual tools are possible. An optimal adaptation of the surface structure to the respective required sliding and driving properties of the winter sports equipment can be carried out in a particularly preferred manner by the fact that the tool guide has a control for the production of predetermined patterns on the running surface of the lining blank.
  • the tool of FIG. 1 is an engraving diamond 5 having a shank diameter D of, for example, 3 mm, a cone angle ⁇ of 60 ° and a radius R of the diamond tip 1 of 0.02 mm.
  • the pad blank is indicated by 20.
  • Fig. 2 shows a multiple tool, in which side by side a plurality of diamond pins 5 are displaced in the longitudinal direction and each biased by a spring 6. Behind the pins 5 of the first row more pins are arranged on the gap in order to produce a larger groove density can.
  • Fig. 3 shows schematically a portion of a ski 7 with exaggerated sidecut.
  • the steel edges 8 delimit the running surface 9.
  • a plurality of grooves 11 is arranged at an angle ⁇ to the longitudinal axis 10a, which angle ⁇ in the given example is about 45 °.
  • the grooves 11 are arranged substantially in the longitudinal direction and wavy.
  • the embodiment of Fig. 5 corresponds substantially to that of Fig. 3 with the difference that the grooves 11 are arranged transversely to the longitudinal axis 10a.
  • the grooves 11 are in the form of triangular structures which are distributed over gaps on the pad 9.
  • Fig. 7 shows the surface structure of Fig. 1 in detail.
  • a depression 31 is bounded by two elevations 30, which are produced by material displacement.
  • the vertical dimension of the recess 31 is designated h 1 and is for example 0.015 mm.
  • the vertical dimension of the elevations 31 is designated by h 2 and is about 0.01 mm.
  • the total height H is about 0.025 mm. Since both h 1 and h 2 are smaller than 0.02 mm, this is a microstructure in the sense of the invention.

Landscapes

  • Road Repair (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Golf Clubs (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von Laufflächen von Wintersportgeräten, wie etwa Schiern oder Snowboards, bei dem ein Belagrohling einem Bearbeitungsvorgang unterworfen wird, um eine vorbestimmte Oberflächen-Mikrostruktur zu erhalten, die die Gleitfähigkeit verbessert, sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Bearbeitung von Belägen von Wintersportgeräten.
  • Das Gleiten eines Wintersportgerätes, wie etwa eines Schis auf Schnee, stellt einen Reibungsfall besonderer Art dar. Dies hat seinen Grund darin, dass die einzelnen Reibpartner, wie Belag, Schnee und dazwischenliegender Wasserfilm schwer definierbar sind und die geometrischen Verhältnisse schwierig zu beschreiben und veränderlich sind. Es ist bekannt, dass der Reibungswiderstand unter Verhältnissen, wie sie etwa bei Schiern, aber auch unter anderen Umständen, wie etwa bei Booten oder Flugzeugen vorliegen, unter Umständen durch gezieltes Aufrauen der Oberfläche des betreffenden Gegenstandes günstig beeinflusst werden kann. Ein Grund für die verbesserten Gleiteigenschaften von rauen Oberflächen der Beläge bzw. Laufflächen von Schiern liegt in der Tatsache, dass Saugeffekte bei höheren Geschwindigkeiten verringert bzw. vermieden werden.
  • Als Material für die Herstellung von Schibelägen hat sich weitestgehend Polyethylen durchgesetzt. Besondere Vorteile von Polyethylen, insbesondere mit mittlerer und hoher Molmasse liegen im guten Verschleiß- und Gleitverhalten hoher Zähigkeit und gleichzeitig hervorragender Chemikalienbeständigkeit. Diese Vorteile, insbesondere die Abriebfestigkeit, steigen mit zunehmender Molmasse an, so dass insbesondere für kritische Anwendungsfälle, wie etwa den Rennsport, ultrahochmolekulares Polyethylen mit einer Molmasse von mehreren Millionen verwendet wird. Die Herstellung und Bearbeitung von Belägen aus ultrahochmolekularem Polyethylen ist jedoch schwierig, da dieses Material nicht extrudierbar und äußerst schwer verformbar ist.
  • In der Praxis werden die zur Verbesserung der Gleiteigenschaften erforderlichen Oberflächenstrukturen zumeist durch Schleifvorgänge aufgebracht, was jedoch mit verschiedenen Nachteilen behaftet ist. Zum einen ist es aufgrund von unvermeidlichen Dickentoleranzen bei der Belagherstellung kaum möglich, eine gleichmäßige Oberflächenrauigkeit zu erzielen, da die Dickentoleranzen größer sind als die Tiefe der herzustellenden Struktur. Auf diese Weise ist es unvermeidlich, dass die Oberflächeneigenschaften, wie die Rautiefe, von den jeweils lokal vorliegenden Dickenschwankungen des Belagrohlings abhängen und somit ungleichmäßig und nicht reproduzierbar sind. Ein weiterer Nachteil von Schleifverfahren besteht darin, dass durch die unvermeidliche lokale Erwärmung der Belagoberfläche unerwünschte chemische Veränderungen auftreten, die die Gleiteigenschaften verschlechtern. Darüber hinaus kann es zu chemischen Wechselwirkungen zwischen dem Schleifmaterial und dem Material des Belages kommen, was eine weitere Beeinträchtigung darstellt.
  • Die FR 2 112 645 A offenbart eine Vorrichtung zur Ausbildung von Rillen in einer Kunststofffolie ähnlich wie sie zur Rillung von Karton verwendet wird. Diese Vorrichtung zur Rillung von Kunststofffolien weist eine rotierende Walze mit einer glatten und homogenen Oberfläche auf, wobei die zu rillende Kunststofffolie entlang einer Erzeugenden derselben mit ihr in Kontakt kommt. Auf derselben Erzeugenden wird an einem Punkt oder an mehreren Punkten derselben durch die Kunststofffolie hindurch ein Druck ausgeübt, der mit Hilfe von Rillungsorganen, wie etwa Schneidrädern, Kugeln oder einer mit Nuten oder Rippen versehenen Walze regelbar ist. Das zumindest eine Rillungsorgan ist dabei ausgebildet, um sich entlang der Erzeugenden der Walze abzustützen und hier einen regelbaren und an die gewünschte Rillungstiefe angepassten Druck auf die zwischen dem Rillungsorgan und der gegenüberliegenden Walze hindurchgeführte Kunststofffolie auszuüben. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Oberflächen-Mikrostruktur, die die Gleitfähigkeit der Lauffläche von Wintersportgeräten verbessert, ist dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.
  • Aus der WO 03/061783 ist es bekannt, dass die Strukturierung eines Schibelags in eine Makrostruktur und eine Mikrostruktur unterteilt werden kann. Als Makrostruktur werden Strukturen mit einer Tiefe > 20 µm bezeichnet. Bei den Mikrostrukturen handelt es sich um kleinere Strukturen. In dieser Druckschrift wird zutreffend festgestellt, dass in der Praxis die Strukturierung durch Schleifen der Oberfläche hergestellt wird, wie dies oben beschrieben ist, wobei jedoch nur die Makrostruktur reproduzierbar hergestellt werden kann. Insbesondere ist die Mikrostruktur von einer Vielzahl von nicht direkt beeinflussbaren Parametern abhängig, so dass sich auch unter identischen Produktionsbedingungen große Unterschiede im Gleitverhalten ergeben. Um diese Nachteile zu vermeiden wird in der WO 03/061783 vorgeschlagen, einen Belag durch ein Prägeverfahren zu strukturieren, bei dem eine Prägewalze über den Belag abrollen gelassen wird, um eine Mikrostruktur herzustellen.
  • Solche Prägeverfahren stoßen jedoch mit zunehmender Molmasse des Materials des Belages auf zunehmende Schwierigkeiten, da eine plastische Verformung aufgrund der verringerten Fließeigenschaften nur mehr sehr eingeschränkt möglich ist. Daneben treten die bereits oben beschriebenen Ungleichmäßigkeiten zufolge der Dickentoleranz auf, da der lokale Druck des Prägewerkzeuges auf die Belagoberfläche sehr stark durch die Dickenschwankungen des Belages selbst beeinflusst wird. Aufgrund dieser Tatsachen ist es insbesondere bei hochmolekularen Belägen auch mit einem solchen Verfahren kaum möglich, reproduzierbare Oberflächenstrukturen herzustellen. Ein solches Prägeverfahren ist auch in der DE 102 43 310 A offenbart. Darüber hinaus beschreibt die EP 1 415 686 A ein modifiziertes Prägeverfahren, das die obigen Nachteile jedoch auch nicht beseitigen kann.
  • Die DE 40 13 901 A beschreibt ein Verfahren zur Profilierung der Laufflächen von Schiern. Dabei werden primär im Bereich der Bindung schuppenförmige Strukturen hergestellt, die das Steigverhalten verbessern sollen. Solche Strukturen müssen typische Größenordnungen aufweisen, die oberhalb der Makrostrukturen liegen, wie sie oben beschrieben sind. Dabei wird ein Bearbeitungswerkzeug in stoßprägender bzw. meißelartiger Bewegung in die Lauffläche gedrängt. Es ist jedoch nicht bekannt, ein solches oder ein ähnliches Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturen zu verwenden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem die obigen Nachteile vermieden werden und mit dem es möglich ist, eine genau definierte und reproduzierbare Oberflächenstruktur eines Belages für ein Wintersportgerät herzustellen. Dabei sollen möglichst große Freiheitsgrade bei der geometrischen Ausbildung der Oberflächenstruktur möglich sein. Das Verfahren soll weiterhin keine Beeinflussung der chemischen Zusammensetzung und Eigenschaften verursachen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Belages anzugeben.
  • Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Werkzeug mindestens eine Werkzeugspitze umfasst, die in gleitender Bewegung über eine Lauffläche des Belagrohlings bewegt wird und mit einer vorbestimmten Kraft auf den Belagrohling gedrückt wird, um Rillen auszubilden, wobei der die plastische Verformung umfassende Bearbeitungsvorgang auf einem Koordinatentisch durchgeführt wird. Als Mikrostruktur werden Vertiefungen oder Erhöhungen mit einer typischen Höhenabmessung von weniger als 0,02 mm bezeichnet. Es hat sich herausgestellt, dass durch eine plastische Verformung, die durch eine Relativbewegung des Werkzeuges in Bezug auf die Oberfläche des zu bearbeitenden Belages bzw. Belagrohling herbeigeführt wird, eine Oberflächenstruktur geschaffen werden kann, die durch eine lokale Materialverdrängung charakterisiert ist. Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Herstellung der Oberflächenstruktur kraftgesteuert ist, das heißt, dass die Kraft, mit der ein Werkzeug auf die Lauffläche gedrückt wird, weitgehend unabhängig von lokalen Dickenschwankungen aufgrund von Produktionstoleranzen oder dergleichen ist. Auf diese Weise können die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden und es wird insbesondere eine gleichmäßige und völlig reproduzierbare Oberflächenstruktur ohne Verschlechterung der chemischen Eigenschaften erreicht. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht dabei vor, dass bei der Verformung des Belagrohlings mindestens eine Werkzeugspitze in gleitender Bewegung über die Lauffläche des Belagrohlings geführt wird. Ein solches Verfahren wird in anderem Zusammenhang als guillochieren bezeichnet. Dabei handelt es sich um ein Gravierverfahren, das aus der Metallbearbeitung stammt und vor längerer Zeit zur Herstellung von hochwertigen Uhren eingesetzt worden ist. Erfindungsgemäß erfolgt die Bearbeitung auf einem Koordinatentisch, das ist ein Arbeitsgerät, bei dem ein Werkzeug wie bei einem Plotter in Längs- und Querrichtung über das Werkstück bewegt werden kann.
  • Besonders bevorzugt wird ein Diamantkonus für ein solches Verfahren verwendet, da aufgrund der großen Härte eine extreme Abriebfestigkeit gegeben ist und durch das inerte Material keine chemischen Beeinflussungen der Oberfläche zu befürchten sind.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Werkzeugspitze einen Radius von etwa 0,02 mm aufweist. Auf diese Weise können Mikrostrukturen optimaler Größenordnung hergestellt werden.
  • Besonders günstige Gleiteigenschaften werden erzielt, wenn das Werkzeug zumindest abschnittsweise in einem vorbestimmten Winkel zur Längsrichtung des Belagrohlings bewegt wird. Wenn es sich um einen rechten Winkel handelt, verlaufen die hergestellten Rillen quer zur Fahrtrichtung, was bei bestimmten Schneeverhältnissen Vorteile bietet. Es ist aber auch möglich, Wellenmuster vorzusehen, wobei beide Ausführungsvariante Vorteile gegenüber der bekannten und weitgehend verfahrensbedingten Anordnung von Längsrillen auf der Belagoberfläche aufweisen.
  • Eine besonders vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der die plastische Verformung umfassende Bearbeitungsvorgang auf dem Belagrohling vor dem Aufbringen auf das Wintersportgerät erfolgt. Eine solche Verfahrensfiihrung beinhaltet mehrere Vorteile. Zum einen kann auf einer planen Unterlage gearbeitet werden, die nicht wie ein zusammengebauter Schi in Längsrichtung gekrümmt und vorgespannt ist. Ein weiterer Vorteil dieser Verfahrensvariante besteht darin, dass bei der Bearbeitung der Belages keine Rücksicht auf Stahlkanten genommen werden muss. Vor oder nach der Bearbeitung wird der Belagrohling exakt zurechtgeschnitten und in die Ausnehmung zwischen den Stahlkanten passgenau eingebracht.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Wintersportgeräte mit einer Lauffläche, vorzugsweise aus Polyethylen, geschaffen werden, deren Lauffläche eine vorbestimmte Struktur aufweist.
  • Bei einem solchen Wintersportgerät ist die Oberflächen-Struktur der Lauffläche durch plastische Verformung hergestellt. Es hat sich herausgestellt, dass solche Wintersportgeräte insbesondere in kritischen Anwendungen, wie etwa im Rennsport, also bei sehr hohen Geschwindigkeiten, und bei Verwendung hochqualitativer Materialien, wie ultrahochmolekularem Polyethylen, besondere Vorteile aufweisen.
  • Besonders günstig für die Gleiteigenschaften ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Struktur als Rillenstruktur mit gleichmäßiger Tiefe ausgebildet ist. Dabei hat es sich weiters als günstig herausgestellt, wenn die Oberflächenstruktur aus vorbestimmten geometrischen Mustern zusammengesetzt ist. Chemische Veränderungen der Belagoberfläche können dadurch vermieden werden, dass die Oberflächenstruktur durch spanlose Bearbeitung hergestellt ist.
  • Im Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von Belägen von Wintersportgeräten mit einer Werkzeugführung zur Führung eines Werkzeuges, das eine vorbestimmte Oberflächenstruktur auf der Lauffläche des Belages aufbringt, die eine Oberflächen-Mikrostruktur umfasst, die die Gleitfähigkeit verbessert, wobei das Werkzeug zur spanlosen Herstellung der Oberflächen-Mikrostruktur dazu ausgebildet ist, eine plastische Verformung der Lauffläche zu bewirken. Gemäß der erfindungsgemäßen Ausbildung ist eine solche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug mindestens eine Werkzeugspitze zur Herstellung einer Rille mit einem vorbestimmten Profil aufweist und mit einer vorbestimmten Kraft auf die Lauffläche des Belagrohlings pressbar ist, wobei ein Koordinatentisch zur Bewegung des Werkzeuges eingerichtet ist.
  • Die Bearbeitungsleistung kann in besonders begünstigter Weise dadurch verbessert werden, dass an der Werkzeugführung mehrere Werkzeuge zur gleichzeitigen Bearbeitung der Lauffläche des Belagrohlings vorgesehen sind. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, einen Schibelag ähnlich wie bei herkömmlichen Verfahren gleichzeitig über seine gesamte Breite zu bearbeiten, ohne die oben beschriebenen Vorteile aufzugeben. Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn die einzelnen Werkzeuge unabhängig voneinander federnd gelagert sind. Dadurch wird gewährleistet, dass sich jedes einzelne Werkzeug den jeweils vorliegenden lokalen Dickenschwankungen optimal anpassen kann. Alternativ dazu sind jedoch auch andere Lösungen, wie etwa eine hydraulische Lagerung der einzelnen Werkzeuge möglich. Eine optimale Anpassung der Oberflächenstruktur auf die jeweils geforderten Gleit- und Fahreigenschaften des Wintersportgerätes kann in besonders bevorzugter Weise dadurch erfolgen, dass die Werkzeugführung eine Steuerung zur Herstellung vorbestimmter Muster auf der Lauffläche des Belagrohlings aufweist.
  • In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    schematisch ein Detail eines einzelnen Werkzeuges in einer Ansicht;
    Fig. 2
    ein Vielfachwerkzeug;
    Fig. 3 bis 6
    verschiedene Ausführungsvarianten der Bearbeitung des Belages; und
    Fig. 7
    ein Detail von Fig. 1.
  • Bei dem Werkzeug von Fig. 1 handelt es sich um einen Gravierdiamanten 5 mit einem Schaftdurchmesser D von beispielsweise 3 mm, einem Konuswinkel a von 60° und einem Radius R der Diamantspitze 1 von 0,02 mm. Der Belagrohling ist mit 20 angedeutet.
  • Fig. 2 zeigt ein Mehrfachwerkzeug, bei dem nebeneinander mehrere Diamantstifte 5 in Längsrichtung verschiebbar und jeweils durch eine Feder 6 vorgespannt sind. Hinter den Stiften 5 der ersten Reihe sind auf Lücke weitere Stifte angeordnet, um eine größere Rillendichte erzeugen zu können.
  • Die Fig. 3 zeigt schematisch einen Abschnitt eines Schis 7 mit übertriebener Taillierung. Die Stahlkanten 8 begrenzen die Lauffläche 9. Eine Vielzahl von Rillen 11 ist in einem Winkel β zur Längsachse 10a angeordnet, welcher Winkel β im gegebenen Beispiel etwa 45° beträgt.
  • Bei der Ausführungsvariante von Fig. 4 sind die Rillen 11 im Wesentlichen in Längsrichtung angeordnet und wellenförmig ausgeführt. Die Ausführungsvariante von Fig. 5 entspricht im Wesentlichen der von Fig. 3 mit dem Unterschied, dass die Rillen 11 quer zur Längsachse 10a angeordnet sind.
  • Bei der Ausführungsvariante von Fig. 6 liegen die Rillen 11 in der Form von dreieckigen Strukturen vor, die auf Lücken über den Belag 9 verteilt angeordnet sind.
  • Fig. 7 zeigt die Oberflächenstruktur von Fig. 1 im Detail. Eine Vertiefung 31 ist von zwei Erhebungen 30 begrenzt, die durch Materialverdrängung erzeugt sind. Die vertikale Abmessung der Vertiefung 31 ist mit h1 bezeichnet und beträgt beispielsweise 0,015 mm. Die vertikale Abmessung der Erhebungen 31 ist mit h2 bezeichnet und beträgt etwa 0,01 mm. Somit beträgt die Gesamthöhe H etwa 0,025 mm. Da sowohl h1 als auch h2 kleiner sind als 0,02 mm handelt es sich hier um eine Mikrostruktur im Sinne der Erfindung.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Bearbeitung von Laufflächen (9) von Wintersportgeräten, wie etwa Schiern oder Snowboards, bei dem ein Belagrohling (20) einem spanlosen Bearbeitungsvorgang unterworfen wird, um eine vorbestimmte Oberflächen-Mikrostruktur zu erhalten, die die Gleitfähigkeit verbessert, wobei der Bearbeitungsvorgang zur Herstellung der Oberflächen-Mikrostruktur eine plastische Verformung durch ein Werkzeug (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (5) mindestens eine Werkzeugspitze (1) umfasst, die in gleitender Bewegung über eine Lauffläche (9) des Belagrohlings (20) bewegt wird und mit einer vorbestimmten Kraft auf den Belagrohling (20) gedrückt wird, um Rillen (11) auszubilden, wobei der die plastische Verformung umfassende Bearbeitungsvorgang auf einem Koordinatentisch durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspitze als Diamantkonus (1) ausgebildet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspitze einen Radius von etwa 0,02 mm aufweist und dass die Anpresskraft so gewählt wird, dass die Eindringtiefe der Werkzeugspitze kleiner ist als 0,02 mm.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungsvorgang mittels eines Werkzeuges (5) durchgeführt wird, das federnd gelagert ist und auf diese Weise auf die Lauffläche (9) des Belagrohlings (20) gedrückt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (5) zumindest abschnittsweise in einem vorbestimmten Winkel (β) zur Längsachse des Belagrohlings (20) bewegt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (5) in wellenförmigen Bewegungen über den Belagrohling (20) geführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der die plastische Verformung umfassende Bearbeitungsvorgang auf dem Belagrohling (20) vor dem Aufbringen der Lauffläche (9) auf das Wintersportgerät erfolgt.
  8. Vorrichtung zur Herstellung von Belägen von Wintersportgeräten mit einer Werkzeugführung zur Führung eines Werkzeuges (5), das eine vorbestimmte Oberflächenstruktur auf der Lauffläche (9) des Belages aufbringt, die eine Oberflächen-Mikrostruktur umfasst, die die Gleitfähigkeit verbessert, wobei das Werkzeug (5) zur spanlosen Herstellung der Oberflächen-Mikrostruktur dazu ausgebildet ist, eine plastische Verformung der Lauffläche (9) zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (5) mindestens eine Werkzeugspitze (1) zur Herstellung einer Rille (11) mit einem vorbestimmten Profil aufweist und mit einer vorbestimmten Kraft auf die Lauffläche (9) des Belagrohlings (20) pressbar ist, wobei ein Koordinatentisch zur Bewegung des Werkzeuges (5) eingerichtet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspitze (1) aus Diamant hergestellt ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspitze einen Radius von etwa 0,02 mm aufweist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspitze einen Konuswinkel α von etwa 60° aufweist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (5) in der Werkzeugführung federnd gelagert ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der Werkzeugführung mehrere Werkzeuge (5) zur gleichzeitigen Bearbeitung der Lauffläche (9) des Belagrohlings (20) vorgesehen sind.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Werkzeuge (5) unabhängig voneinander federnd gelagert sind.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugführung eine Steuerung zur Herstellung vorbestimmter Muster auf der Lauffläche (9) des Belagrohlings (20) aufweist.
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