NO136697B

NO136697B -

Info

Publication number: NO136697B
Application number: NO760441A
Authority: NO
Inventors: Y Aho
Original assignee: Exel Oy
Priority date: 1975-02-14
Filing date: 1976-02-12
Publication date: 1977-07-18
Also published as: FI55612C; SE7601632L; SE410938B; FI55612B; CA1054643A; DE2605581A1; NO760441L; NO136697C; FI750408A

Abstract

Skistav.Ski pole.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en skistav som består The present invention relates to a ski pole which consists of

av de to eller flere fibersjikt hvis fibrer er sammenb.undet med en herdende masse. of the two or more fiber layers whose fibers are connected with a hardening mass.

Særlig ved .konkurranseskiløping er det av vesentlig betyd- Especially in competitive skiing, it is of significant importance

ning at staven er lett, idet staven for det første skal bæres, ning that the staff is light, as the staff must first be carried,

i hånd og for det andre skål akseleres fra bevegelseshas.tigheten 0 til en betydelig hastighet. Således er det a<y> større betydning at staven er lett enn at skien er lett, idet skien i størstedelen av konkurransebanen glir i sporet. Når det gjelder styrken, in hand and second bowl is accelerated from the movement speed 0 to a significant speed. Thus, it is a<y> more important that the pole is light than that the ski is light, as the ski slides in the track in the majority of the competition course. As for the strength,

kan lette staver nå for tiden fremstilles f.eks. av lett metall og armert plast som vanligst er en kombinasjon av glassfiber og epoksy- eller polyesterharpiks. Med fiberarmerte staver er det hittil ikke oppnådd bedre resultat enn med metallstaver, idet retningen og orienteringen av fibrer samt kombinasjonsmuligheten av ulike fibrer ikke har kunnet utnyttes fullkomment. For eksempel bringer ikke erstatningen eller opplegeringen av glass-fibrene med sterkere karbonfibrer i og for seg det ventete resultat. light spells can nowadays be produced, e.g. of light metal and reinforced plastic which is most commonly a combination of fiberglass and epoxy or polyester resin. Up to now, no better results have been achieved with fiber-reinforced rods than with metal rods, as the direction and orientation of fibers as well as the possibility of combining different fibers have not been fully utilized. For example, the replacement or alloying of the glass fibers with stronger carbon fibers does not in itself bring the expected result.

Formålet med den foreliggénde oppfinnelse er å frembringe The purpose of the present invention is to produce

en fiberstav av en ny type som kan fremstilles slik at den er lettere enn de kjente staver uten at styrken eller stivheten blir lidende, og hvor Økningen av kostnader sammenliknet med en vanlig glassfiberstav kan holdes fornuftig med hensyn til de opp-nådde fordeler. a fiber rod of a new type which can be produced so that it is lighter than the known rods without the strength or stiffness suffering, and where the increase in costs compared to a normal glass fiber rod can be kept reasonable with regard to the benefits achieved.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen hovedsakelig ved at det According to the invention, this is mainly achieved by

ene fibersjikt består av stavens tverrgående, omviklete glass- one fiber layer consists of the rod's transverse, wrapped glass

fibrer og det andre fibersjikt består av karbonfibrer eller både karbon- og glassfibrer som løper i stavens lengderetning. fibers and the second fiber layer consists of carbon fibers or both carbon and glass fibers that run in the lengthwise direction of the rod.

Som følge av lette og sterke karbonfibrer blir staven ifølge oppfinnelsen vesen-tlig lettere enn de sta<y>er som er anvendt hittil. As a result of light and strong carbon fibres, the rod according to the invention is significantly lighter than the rods that have been used up to now.

Det er imidlertid vesentlig for oppfinnelsen hvordan kombinasjonen av karbonfiberen og glassfiberen ifølge oppfinnelsen frembringer de egenskaper som er ønsket for staven. Som kjent er karbonfiberens strekkfasthet og elastisitetskoeffisient betydelig større enn de tilsvarende verdier hos glassfiberen, However, it is essential to the invention how the combination of the carbon fiber and the glass fiber according to the invention produces the properties that are desired for the rod. As is well known, carbon fiber's tensile strength and elasticity coefficient are significantly greater than the corresponding values for glass fiber,

slik at dens plassering som langsrettete fibrer allerede fører til en i og for seg særlig sterk og stiv stang, og en tilsvarende stivhet som i glassfiberkonstruksjonen oppnås med meget mindre fibermengde. Karbonfiberens elastiske forlengelse er imidlertid liten, slik at en stiv stav brekker allerede som følge av en relativ liten bøyning, dersom stavens tillatte bøyning, som foregår i det elastiske område, ikke kan økes på nye måter. For dette formål gis muligheten til å påvirke tverrsnittets tendens til å bli ovalt. Det føyer seg til bøyningen. so that its placement as longitudinal fibers already leads to an inherently particularly strong and stiff rod, and a similar stiffness to that achieved in the fiberglass construction with a much smaller amount of fibers. However, the elastic elongation of the carbon fiber is small, so that a rigid rod already breaks as a result of a relatively small bending, if the rod's permissible bending, which takes place in the elastic region, cannot be increased in new ways. For this purpose, the opportunity is given to influence the tendency of the cross-section to become oval. It adds to the bending.

Ovaldannelse som foregår for lettvint fører til at skien Oval formation that takes place too easily leads to the ski

buler ut og brister, slik at den knekker allerede før spenningen i den langsgående forsterkning har nådd en tillatt verdi, slik at bekjempning av tendensen til å bli oval, som ifølge den foreliggende oppfinnelse foregår ved hjelp av tverrviklete fibrer, bulges out and bursts, so that it breaks even before the stress in the longitudinal reinforcement has reached a permissible value, so that combating the tendency to become oval, which according to the present invention takes place by means of transversely wound fibres,

er nødvendig. En for stiv tverrforsterkning fører imidlertid, særlig i staven som inneholder karbonfibrer som lengdeforsterkning, til at denne plutselig brekker uten nevneverdig ovaldannelse. Således er karbonfiberen, hvis elastisitetskoeffisient er stor, uegnet for tverrforsterkningen, men glassfiberen, hvis elastisitetskoeffisient er mindre, er særlig egnet i staver hvor det finnes karbonfibrer som lengdeforsterkning. Glassfiberen som tverrforsterkning muliggjør ovaldannelse av staven i den utstrekning at en optimal elastisk bøyning oppnås i staven uten at spenningen i de langsgående karbonfibrer stiger tii bruddgrensen. is necessary. However, a cross reinforcement that is too stiff leads, especially in the rod that contains carbon fibers as longitudinal reinforcement, to this suddenly breaking without significant oval formation. Thus, the carbon fiber, whose coefficient of elasticity is large, is unsuitable for the transverse reinforcement, but the glass fiber, whose coefficient of elasticity is smaller, is particularly suitable in rods where there are carbon fibers as longitudinal reinforcement. The glass fiber as transverse reinforcement enables ovalization of the rod to the extent that an optimal elastic bending is achieved in the rod without the tension in the longitudinal carbon fibers rising to the breaking point.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til den medfølgende tegning, hvori: The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which:

Fig. 1 viser henholdsvis et tverrsnitt og et langsgåendé Fig. 1 shows a cross-section and a longitudinal end, respectively

snitt gjennom en første utførelsésform av staven ifølgé oppfinnelsen. Fig. 2 viser henholdsvis et tverrsnitt og et langsgående snitt gjennom en andre utførelsésform av staven ifølge o<p>pfinnelsen. section through a first embodiment of the rod according to the invention. Fig. 2 shows respectively a cross-section and a longitudinal section through a second embodiment of the rod according to the invention.

Fig. 3 viser henholdsvis et tverrsnitt og et langsgående Fig. 3 shows a cross section and a longitudinal section respectively

snitt gjennom et tredje utførelsésform av staven ifølge oppfinnelsen. section through a third embodiment of the rod according to the invention.

I utførelseseksemplet ifølge figm. 1 består den rørformete stav av et indre glassfibersjikt 1 og av et ytre karbonfibersjikt 2. Staven er fremstilt slik at glassfibrer er viklet om hjertet eller kjernen enten til et jevnt fibersjikt eller som en fiber-bunt i form av en skruegjenge, mens mellomrom er fulle av harpiks. Stort sett betyr sistnevnte alternativ at når man betrakter staven i det langsgående snitt, ser man at det finnes fortetninger og glisne partier i fordelingen av glassfibrer. På samme frem-stillingstrinn, umiddelbart eller viklingen av glassfibrer, In the embodiment according to figm. 1, the tubular rod consists of an inner glass fiber layer 1 and an outer carbon fiber layer 2. The rod is manufactured in such a way that glass fibers are wrapped around the heart or core either in a uniform fiber layer or as a fiber bundle in the form of a screw thread, while spaces are full of resin. Generally speaking, the latter option means that when you look at the rod in the longitudinal section, you see that there are densifications and gaping parts in the distribution of glass fibres. At the same production stage, immediately or the winding of glass fibres,

følger trekking av stavens langsgående karbonfibrer. Dette kan foregå på kjent måte ved at karbonfibrer som er fuktet men en herdende masse trekkes gjennom et ringformet, trykkende munnstykke. Trekkingen av karbonfibrene kan hensiktsmessig foregå under forspenning, og på det etterfølgende trinn vikles det på staven en tape som fester og trykker fibrer og harpiks i hverandre inn til tilstrekkelig herding har foregått, slik at den omgivende tape kan fjernes. Fremstillingen kan fortsette til røret avbrytes etter viklingen av tapen til staver av ønskete lengder og harpiksen er herdet. follows the pulling of the rod's longitudinal carbon fibres. This can take place in a known manner by pulling carbon fibers which are moistened but have a hardening mass through a ring-shaped, pressing nozzle. The drawing of the carbon fibers can conveniently take place under pretension, and in the subsequent step a tape is wound on the rod which attaches and presses the fibers and resin into each other until sufficient hardening has taken place, so that the surrounding tape can be removed. The manufacture can continue until the tube is interrupted after winding the tape into rods of the desired lengths and the resin has hardened.

I utførelsesformen ifølge fig. 2 består det innerste sjikt av langsgående karbonfibrer 2', og sjiktet som ligger på dette består av tverrgående glassfibrer 1'. På dette sjikt finnes det enda et langsgående glassfibersjikt 3. Med <p>lasseringen og materialvalget av de langsgående fibersjikt 2' og 3 oppnås en vesentlig, ytterligere fordel ved oppfinnelsen, idet når karbonfibrer med større elastisitetskoeffisient ligger vesentlig nærmere stavens kjerne og glassfibrer med mindre elastisitetskoeffisient ligger på stavens overflate, oppnås det en jevnere fordeling av spenninger mellom de langsgående fibersjikt 2' og 3. In the embodiment according to fig. 2, the innermost layer consists of longitudinal carbon fibers 2', and the layer on top of this consists of transverse glass fibers 1'. On this layer, there is another longitudinal glass fiber layer 3. With the <p>laying and material selection of the longitudinal fiber layers 2' and 3, a significant, additional advantage is achieved by the invention, in that when carbon fibers with a larger coefficient of elasticity are significantly closer to the core of the rod and glass fibers with a smaller elasticity coefficient lies on the rod's surface, a more even distribution of stresses is achieved between the longitudinal fiber layers 2' and 3.

I utførelsesformen ifølge fig. 3 er det dannet to indre sjikt på samme måte som i staven ifølge fig.l. Dessuten er det på karbonfibersjiktet 2 viklet andre tverrgående glassfibersjikt I'<1>, og på dette er det trukket et langsgående glassfibersjikt 3. Ved denne utførelsésform er utbuling av karbonfibersjiktet 2 effektivt forebygget slik at dets store strekkfasthet kan utnyttes effektivt. Stavens tilstrekkelig styrke og stivhet er frembrakt med en relativt liten karbonfibermengde, og man har kunnet anvende en relativt stor mengde billigere glassfibrer. Tross det, er staven vesentlig lettere enn de kjente fiberstaver som har tilsvarende styrke- og stivhetsverdier. Når det tverrettete karbonfibersjikt 2 ligger nærmere stavens kjerne enn det langsgående glassfibersjikt 3, oppnås jevnere fordeling av spenningen mellom de' langsgående fibersjikt på samme måte som ved utførelses-eksemplet ifølge fig. 2. In the embodiment according to fig. 3, two inner layers are formed in the same way as in the rod according to fig.l. In addition, a second transverse glass fiber layer I'<1> is wound on the carbon fiber layer 2, and on this a longitudinal glass fiber layer 3 is drawn. In this embodiment, bulging of the carbon fiber layer 2 is effectively prevented so that its high tensile strength can be effectively utilized. The rod's sufficient strength and stiffness has been achieved with a relatively small amount of carbon fibre, and it has been possible to use a relatively large amount of cheaper glass fibres. Despite that, the rod is significantly lighter than the known fiber rods which have similar strength and stiffness values. When the transverse carbon fiber layer 2 is closer to the core of the rod than the longitudinal glass fiber layer 3, a more even distribution of the tension between the longitudinal fiber layers is achieved in the same way as in the embodiment according to fig. 2.

Oppfinnelsen er selvfølgelig ikke begrenset til de ovenfor beskrevne utførelseseksempler. Således kan en del av de langsgående forsterkningers 2, 2' karbonfibrer erstattes med billigere glassfibrer dersom det bare anvendes ren glassfiber i de tverrgående forsterkninger 1,1". Også fiberkombinasjoner av andre typer er mulige innenfor rammen for oppfinnelsen og med bibeholdte fordeler, dersom de omfatter kombinasjonen ifølge krav 1. The invention is of course not limited to the embodiments described above. Thus, part of the carbon fibers of the longitudinal reinforcements 2, 2' can be replaced with cheaper glass fibers if only pure glass fiber is used in the transverse reinforcements 1, 1". Fiber combinations of other types are also possible within the scope of the invention and with retained advantages, if they comprises the combination according to claim 1.

Claims

1. Ski poles consisting of two or more fiber layers, the fibers of which are bound together with a hardening mass, characterized in that one fiber layer (1.1') consists of wrapped glass fibers transverse to the rod and the other fiber layer (2.2') consists of carbon fibers or both carbon and glass fibers running in the longitudinal direction of the rod.

2. Ski pole in accordance with claim 1, characterized in that the innermost layer (1) consists of transverse glass fibers and the layer C2) lying on this consists of longitudinal carbon fibers.

3. Ski pole in accordance with claim 1 or 2, characterized in that on the longitudinal carbon fiber layer (2,2') there is a transverse glass fiber layer (1'',11)•

4. A ski pole in accordance with claim 1 or 3, characterized in that the innermost layer (2<1>) consists of longitudinal carbon fibers and a transverse glass fiber layer (l<1>) is placed on this.

5. Ski pole in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the outermost layer is a longitudinal glass fiber layer (3).