SE465416B - Anordning vid skidor - Google Patents

Description

46.5 M6 10 15 20 25 30 35 2 anbragts en kärndel i form av en vaxkaksliknande formkropp av metall, företrädesvis lättmetall eller plast, i synner- het polyester. ' ' ' ' En nackdel med denna vaxkakskonstruktion är att se däri, att den nödvändiggör en förhållandevis nogrann form- ning av de enskilda folierna och dessutom uppvisar den “ringa hàllfasthet tvärs mot cellerna.

Nackdelarna med dessa vaxkakskärnkonstruktioner är deras höga pris, som förorsakas av de omständliga fram- ställningsförfarandena, framför allt vid vaxkakskon- struktioner av pappers- eller plastfolie och den dåliga elasticiteten hos konstruktionerna (i riktning vinkelrätt mot stödriktningen vid bearbetningen av kärnmaterialet till sandwichkonstruktion).

Vaxkakskärnor är pà grund av det hexagonala tvär- snittet hos de enskilda cellerna nästan isotropa och kan framställas med en volymvikt pà upptill 40 kg/m3.

Till grund för uppfinningen ligger ändamålet att åstadkomma en skida, som utnyttjar en lättkonstruktions- kärna, vid vilken nackdelarna vid högvärda vaxkakssystem elemineras och där kärnan kan framställas till avsevärt lägre tillverkningskostnader än tidigare med hjälp av en förbättrad möjlighet för automatisering resp. kärnan på ett väsentligt bättre sätt, bl.a pga dess anisotropa egen- skaper, kan anpassas till användningsändamàlet.

Detta problem har lösts genom ástadkommandet av en skida med lättkonstruktionskärna, som kännetecknas däri- genom att cellkonstruktionen bildar ett flertal hàlrum, som sträcker sig genom kärnan, att varje hålrums axel sträcker sig i en rikting vinkelrätt mot skidans längdaxel och mot täckskikten, att de plana remsorna möjliggör elastisk böjning av kärnan under ett tryck, som utövas mot kärnan i en mot skidans längdaxel vinkelrät riktning och längs den horisontella axlen, varjämte varje hålrums axel sträcker sig även parallellt med sidoväggarna, vilka är hoplimmade med kanterna pá cellkonstruktionen, och att kärnan sträcker sig längs den större delen av skidans 10 15 20 25 30 35 465 416 längdaxel.

Framställningen av konstruktioner av korrugerade folien med mellanliggande plana folier är känd från för- packningsindustrin och dessa konstruktioner benämnes där ofta wellpapp.

Konstruktionerna användes inom förpackningsindustrin på så sätt, att varandra berörande punkter hos vågkon- struktionen ligger an mot förpackningsgodset och att den korrugerade konstruktionen därför genom sin flexibilitet kan avändas för minskning av stötpåkänningar mot förpack- ningsgodset. Det är därför känt att utnyttja motsvarande rationella tillverkningsmetoder för kontinuerlig fram- ställning av dylika konstruktioner. Konstruktionerna med korrugerade folier och plana folier för skidan enligt upp- finningen belastas i riktning av hålrumets axlar och däri- genom blir de stående folieskikten belastade med tryck.

De enkla konstruktionerna skäres till skikt med god- tycklig geometri, t.ex. till plattformiga stödkärnor med flerdubbel tjocklek jämfört med de enkla stödkärnorna till U-formade stödkärnesektioner, som efter impregnering och härdning skäres till stödkärntjocklek.

Tack vare elasticteten hos den korrugerade konstruk- tionen vinkelrätt mot det plan, som berör korrugeringarna och med en godtagbar sammanklistring med sidokanterna på lätta konstruktionsdelar, uppnås en jämn tryckpåkänning, som icke kan uppnås genom användning av vaxkakskonstruk- tionen med hjälp av s k fogbildande ämnen, dvs plast, i synnerhet empoxiplatser, som under uppvärmning expanderar till flera gånger sin ursprungliga volym.

Flexibiliteten kan påverkas genom läget hos de en- skilda korrugerade skikten samt genom förhållandet mellan den fria bredden och den i denna lättkonstruktionsdel in- byggda bredden. De plant förlöpande folierna bidrar till stabilisering av stödkärnan hos mellanprodukten men även till ett aniostroptförhållande hos den färdiga konstruk- tionsdelen i sammanklistrat tillstånd med höga styvhets- och hållfasthetsegenskaper i den plana foliens riktning. 465 416 10 15 20 25 30 35 4 Vinkelrätt mot de plant förlöpande folierna i kärn- materialets plan är kärnmaterialet flexibelt, så att mantelytor på cylindrar kan framställas formnoggrant medelst sandwichbyggmetoden, när de plana folierna hos konstruktionsdelen är riktade i riktning mot cylinder- axeln.

Ytterligare detaljer vid kärnkonstruktionen, som utnyttjas i skidan enligt uppfinningen, skall närmare förklaras med hänvisning till ritningarna, varà visas utföringsexempel på lättkonstruktionskärnorna, varvid fig. l visar ett snitt genom kärnan, fig. 2 ett skikt i denna, fig. 3 en utföringsform av ett ändskikt. Fig. 4 visar en skida enligt uppfinningen, företrädesvis en längdåknings- skida i planvy, vid vilken man utnyttjar en lättkonstruk- tionskärna enligt uppfinningen, och fig. 5 och 6 visar ytterligare exempel på användningen.

Lättkonstruktionskärnan enligt uppfinningen består av på varandra följande skikt enligt fig. 2, av vilka vart och ett består av en vågformig folie 1 samt en plan folie 2. Foierna 2 är klistrade på den vågformiga foliens 1 vågdalar eller vågåsar. För den vågformiga folien 1 och den plana folien 2 kan man använda godtyckligt material, t.ex. papper, plast eller metall. Framför allt har papper visat sig vara lämpligt, varvid många slag av papper kan användas, som alltid skall impregneras. Framför allt har papper av aramid (aromatisk polyamid) visat sig vara lämp- ligt, vilket utmärker sig genom hög temperaturbeständig- het, ringa vattenupptagning och goda mekaniska och elek- triska egenskaper, framför allt hög rivfasthet och ringa vikt.

Den vågformiga folien 1 förbindes med den plana folien 2 medelst ett bindemedel, varvid framför allt exoxiharts eller fenolharts har visat sig vara lämplig.

Epoxiplast användes framför allt när det erfordras hög hållfasthet och lätt bearbetbarhet, t.ex. vid skidkon- struktionen enligt föreliggande uppfinning, och fenolplast användes, när det erfordras hög brandsäkerhet, t.ex. vid 10 15 20 25 30 35 465 416 konstruktion av flygplan.

Dessa element indränkes med ett plastbindemedel som sammansättes till ett skikt enligt fig. 1 och täckes med ' plattor 3, företrädesvis av fenol. Genom värmepåverkan i en varmluftsbehållare härdas bindemedlet, varvid skikten enligt fig. 2 lämpligen med den plana folien 2 belägen överst lägges på varandra, varigenom på fördelaktigt sätt bindemedlet rinner nedåt vid vågorna och ansamlas i hörnen av vågdalarna och bildar en.synnerligen fast förbindelse mellan den vågformiga folien 1 i det ena skiktet med den plana folien 2 i det därunder belägna skiktet.

Vid användning av normalt papper har impregnerat, kalandrerat papper visat sig vara lämpligt, varvid emellertid av kostnadsbesparande grunder detta papper användes lämpligen blott för den vågformiga folien, under det att den plana folien 2 kan bestå av ett billigare, okalandrerat papper.

Lämpligen anbringas de enskilda skikten så, att vågorna blir förskjutna ett avstånd a, t.ex. med en halv modul, dvs, halva avståndet mellan vågåsen och närbelägen vågdal hos den vågformiga folien i förhållande till var- andra, varigenom man erhåller en viss elasticitet i rikt- ning av pilen A. Därvid erhålles en speciell fördel med konstruktioner enligt uppfinningen av en lättkonstruk- tionskärna, eftersom genom val av avståndet a mellan 0 och 2a resp. mellan 0 och en modul elasticitetsgraden kan inställas allt efter behov.

Som sista eller första skikt i kärnan enligt fig. 1 kan man använda en på båda sidor täckt, vågformig folie enligt fig. 3, så att ett underlag 2 anbringas mellan de båda plattorna 3 och den vågformiga folien 1. Som underlag användes alltid en plan folie 2. Sålunda kan skidans lätt- konstruktionskärna användas även för industriella ändamål, när man vid låg egenvikt hos materialet kräver största möjliga utnyttjande av materialet. För skidkonstruktioner har kärnan dessutom den fördelen, att genom den uppnådda elasticiteten i riktning av pilen A möjliggöres en anpass- 465 416 10 15 20 25 30 35 »Vf ning till skidformen.

Vid användning av en sådan lättkonstruktionskärna vid w» -framställningen av skidor, i synnerhet längdåkningsskidor, framställes kärnan i form av plattor eller block med bredden hos skidan, dvs. kärnans bredd b motsvarar skidans bredd b'. Längden l på plattorna resp. blocken motsvarar i huvudsak den största längden 1' på den skida, som skall framställas. Höjden på plattorna resp. blocken kan väljas godtyckligt. Ur denna höjd tillskäres därefter skikt, som motsvarar formen hos skidan. För sammanbyggnad av t.ex. längdåkningsskidor lägges i en form, i vilken bestånds- delarna till skidorna sammanklistras under tryck och värmepåverkan, den undre plattan, kärnan och den övre plattan under användning av ett plastbindemedel. Eftersom skidan har en utformning, som är anpassad till formen, kan den i planvy i sin ursprungliga form med parallellför- löpande, av plattorna 3 bildade sidoväggar försedda kärnan till följd av sin elasticitet i riktning av pilen A an- passa sig till denna förutbestämda slutform, varvid plat- torna 3 bildar skidans tillslutningsväggar i sidled.ï Givetvis kan inom ramen för uppfinningen genomföras olika konstruktiva ändringar. Sålunda är det möjligt att framställa den plana folien och/eller den vågformiga folien av en väv eller av en metallfolie.

Slutligen kan vågornas form vara t.ex. kantig och bestå av plana ytor eller vara rund, oval eller uppbyggd av godtyckliga segment. Det är sålunda möjligt att bygga upp vågornas tvärsnitt, t.ex. av på varandra följande trianglar, rektanglar eller andra månghörningar.

Skidor med de vàgformiga folierna och de däremellan 11 belägna folierna kan byggas upp av skikt med godtycklig geometri. I det föregående har beskrivits en plattformig stödkärna. Det är emellertid även möjligt att använda t.ex. cirkulära, i plan spiralformiga (fig. 5) eller U- formiga (fig. 6) sektioner. 10 15 20 25 30 35 465 416 7 Stödkärnan kan framställas med en mutipel av höjden på den senare insatta stödkärnan, varvid denna i anslut- ning till framställningen kan delas medelst mekaniska skärverktyg, laserstrålar eller vattenstrålanordningar till motsvarande dimensioner, dvs. de motsvarande kärn- höjderna.

Vidare kan tvärsnittet uppbyggas genom skiktning av stående folier och vågformiga folier med olika våghöjd.

Variationen hos våghöjden förändrar tätheten hos de _ stående folierna och har speciellt inflytande på tryck- hållfastheten hos stödkärnan, på egenstyvheten hos stöd- kärnan, på vidhäftningen av täcklamellerna (vidhäftningen av ytkonstruktionsdelar ökar med antalet stående folier per ytenhet) samt givetvis på volymvikten hos stödkärnan.

Vid impregnerade folier uppgår vikten av impregneringen lämpligen till 0,5 - 10 och med fördel till 0,8 - 4 gånger folievikten. Genom val av de använda folierna samt genom val av impregneringsplasten samt impregneringsplastbelägg- ningen kan volymvikten hos lättkonstruktionskärnan allt efter önskan anpassas till de mekaniska egenskaperna.

Man kan använda folier med en kvadratmetervikt före- trädesvis på 40g och 300g per kvadratmeter ytvikt.

Av brännbarhetsskäl impregnerats aramidfiberpapper företrädesvis med fenolplastmassa.

Folierna impregneras för högre mekaniska egenskaper (tryckhållfasthet), bättre limbarhet samt av ekonomiska skäl med epoxyhartser eller enkomponentlacksystem.

Flexibiliteten hos den vågformiga folien i riktning A bestämmes av förhållandet 2a/b, varför bearbetningen av de enskilda vågelementen till lättkonstruktionskärnor och lättkonstrutionsdelar är av utslagsgivande betydelse.

De mellanliggande, plana folierna framför allt de vid de senare byggnadsdelarna utvändigt belägna folierna består av kompakta plastplattor, som har till uppgift att skydda konstruktionen mot mekanisk påverkan eller klimat- påverkan. Plasterna är slagfasta och lätta, och före- trädesvis använder man fenol eller ABS. 465 416 10 15 20 25 30 35 8 De vågformiga folierna, som medelst ett känt förfarande fastklistras vid de plana folierna, impregneras - genom indränkning eller olika sprut- och påstrykningsför- faranden med tvåkomponentplastsystem eller lacker, varefter de lägges skiktvis i motsvarande behållare resp. formgivande modeller och härdas eller torkas genom värme- tillförsel (huvudsakligen varmluft men även genom värme- ledning eller högfrekvensuppvärmning i pressystem) och torkas, varvid samtidigt försiggár impregneringen av folierna och sammanklistringen av de enskilda skikten.

Bärande skivor kan sammanklistras, t.ex. av metall- eller fiberarmerade plaster, under tryck och/eller temp- eratur, delvis under samtidig hoplimning med stående laminat, på sidan om stödkärnan. Konstruktionsdelar av detta slag utgöres t.ex. av längdåkningsskidor och skidor för alpin sport.

Förhållandet mellan fri stödkärnsbredd och inbyggd bredd är utslagsgivande för trycket på de stående laminaten vid pressningen. m9

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 465 416 9 P A T E N T K R A V Anordning vid skidor, som består av ett undre och ett övre täckskikt (3), som bestämmer en längdaxel och en horisontalaxel, av två parallella sidoväggar, som är anbragta vinkelrätt mot det övre och det undre täckskiktet (3) och som sträcker sig i huvudsak över hela sträckningen av längdaxeln, samt av en kärna, vilken är belägen mellan det nedre och det övre skiktet och vilken består av ett flertal korrugerade remsor (1) med mellan dem belägna skikt av plana remsor (2), varvid dessa är fastlimmade vid àsarna på varje korrugerad remsa (l), så att dessa mellan cell- att sträcker varandra anbragta och närbelägna remsor bildar en konstruktion, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, cellkonstruktionen bildar ett flertal hàlrum, som sig i en riktning vinkelrätt mot skidans längdaxel och mot täck- skikten (3), att de plana remsorna (2) möjliggör elastisk böjning av kärnan under ett tryck, som utövas mot kärnan i en mot skidans längdaxel vinkelrät riktning och längs den horisontella axeln, varjämte varje hålrums axel sträcker sig genom kärnan, att varje hålrums axel sträcker sig även parallellt med sidoväggarna, vilka är hoplimmande med kanterna på cellkonstruktionen, och att kärnan sträcker sig längs den större delen av skidans längdaxel.