NO136697B - - Google Patents

Abstract

Skistav.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en skistav som består

av de to eller flere fibersjikt hvis fibrer er sammenb.undet med en herdende masse.

Særlig ved .konkurranseskiløping er det av vesentlig betyd-

ning at staven er lett, idet staven for det første skal bæres,

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,

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.

Formålet med den foreliggénde oppfinnelse er å frembringe

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.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen hovedsakelig ved at det

ene fibersjikt består av stavens tverrgående, omviklete glass-

fibrer og det andre fibersjikt består av karbonfibrer eller både karbon- og glassfibrer som løper i stavens lengderetning.

Som følge av lette og sterke karbonfibrer blir staven ifølge oppfinnelsen vesen-tlig lettere enn de sta<y>er som er anvendt hittil.

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,

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.

Ovaldannelse som foregår for lettvint fører til at skien

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,

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.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til den medfølgende tegning, hvori:

Fig. 1 viser henholdsvis et tverrsnitt og et langsgåendé

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.

Fig. 3 viser henholdsvis et tverrsnitt og et langsgående

snitt gjennom et tredje utførelsésform av staven ifølge oppfinnelsen.

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,

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.

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.

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.

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.

Claims (5)

1. Skistav som består av to eller flere fibersjikt hvis fibrer er sammenbundet med en herdende masse, karakterisert ved at det ene fibersjikt (1,1') består av i forhold til staven tverrgående, omviklete glassfibrer og det andre fibersjikt (2,2') består av karbonfibrer eller både karbon- og glassfibrer som løper i stavens lengderetning.

2. Skistav i samsvar med krav 1,karakterisert ved at det innerste sjikt (1) består av tverrgående glassfibrer og sjiktet C2) som ligger på dette består av langsgående karbonfibrer.

3. Skistav i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at det på det langsgående karbonfibersjikt (2,2') finnes et tverrgående glassfibersjikt (1'',11)•

4. Skistav i samsvar med krav 1 eller 3, karakterisert ved at det innerste sjikt (2<1>) består av langsgående karbonfibrer og tverrgående glassfibersjikt (l<1>) er anbrakt på dette.

5. Skistav i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at det ytterste sjikt er et langsgående glassf ibersjikt (3)..