WO2006082070A1 - Gleitgerät und verfahren zur herstellung davon - Google Patents

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WO2006082070A1
WO2006082070A1 PCT/EP2006/000954 EP2006000954W WO2006082070A1 WO 2006082070 A1 WO2006082070 A1 WO 2006082070A1 EP 2006000954 W EP2006000954 W EP 2006000954W WO 2006082070 A1 WO2006082070 A1 WO 2006082070A1
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mold
belt
shell
formations
tab
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PCT/EP2006/000954
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Josef Haslhofer
Birgit Wenidoppler
Wolfgang Gangl
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Hexcel Holding Gmbh
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Priority to DE502006007086T priority patent/DE502006007086D1/de
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a sliding device, wherein in a mold corresponding to the sliding device, and having a mold bottom and a mold cover, profile edges, bottom chord and top or shell belt are introduced and the mold is then foamed in a resin foam injection method, and Sliders available by this method.
  • the gliders are in particular winter sports equipment, e.g. Skis and snowboards.
  • lattice laminates are used, which can be particularly advantageous fixed by the profile edges, whereby the manufacturing process is considerably simplified.
  • ski The individual layers and parts of a ski are pressed in this process between two steel sheets in a hot press: outsole, traction belt (glass fiber reinforced plastic / GRP, wood, aluminum or steel alloys), the core of glued woods or rigid polyurethane foam (PUR foam ), Top and end inserts made of rubber or elastomer, a core reinforcement in the binding area, the pressure belt made of fiberglass, aluminum and wood straps a cover layer, such as polyamide (PA), Acrylbutylstyrol (ABS), TPU with intermediate layers of glue for the pressing process in about superimposed on said order and pressed together, with excess glue or adhesive exits on the sides.
  • PA polyamide
  • ABS Acrylbutylstyrol
  • TPU TPU
  • the second method comprises a foam injection technique using thermoreactive material.
  • thermo-reactive material preferably polyurethane (PUR) foam
  • PE + GFK lower belt composite
  • PA or TPU or ABS + GFK upper belt composite
  • the ski core is formed and at the same time the core is cut with the previously inserted ski components.
  • This method allows less time-consuming but also material-saving and thus more cost-effective production.
  • AT-A 400 307 also discloses a foam injection process for producing a ski.
  • the upper or shell belt preferably forms part of the mold.
  • the upper or shell belt must therefore have already been designed in a separate process exactly the desired shape of the winter sports equipment.
  • the upper or shell belt is then firmly connected by the injected polymer foam with a core, which in turn is firmly connected to a lower flange.
  • an upper belt or a shell or a shell belt is usually first formed so that it the desired three-dimensional top of the Skis or gliding device corresponds exactly.
  • the thus-formed upper or shell belt is then inserted into the mold for making the ski or the slider, and the resin foam injection method is carried out in the usual manner.
  • This process is complicated and expensive, since it comprises at least two operations, namely the .separate shaping of the upper or Schalengurts, which usually manual removal of the upper or Schalengurts from the mold and the insertion of the preformed upper or Schalengurts in the form of Production of the ski.
  • DE-A 34 37 865 proposes a method in which the upper or shell belt is not rigid but flexible. It can therefore be used as a standard prefabricated, essentially flat upper or shell belt directly into the mold for the production of the ski, which contains recesses for three-dimensional elements on the surface of the ski.
  • a top or shell belt with a relatively high rigidity can be used, which is so high that it is not deformed by the foaming pressure of the resin foam.
  • the upper or shell belt When using such a material, the upper or shell belt is then provided with through holes which allow the resin foam to penetrate through this stiff upper or shell belt and deform an overlying flexible piece of resin into the recesses or three-dimensional elements of the top of the ski is pressed and thereby produces the desired smooth surface.
  • a top or shell belt must be made separately for each geometry and size of a sliding device, since it must be accurately inserted into the mold.
  • the gliding devices in particular the skis, to have the lowest possible weight, in particular for children's skis.
  • the lower flange, but in particular also the upper or shell belt contribute significantly to the weight of the skis.
  • the straps must also provide sufficient mechanical properties, so that the lower flange, but in particular also the upper or shell strap, should provide the mechanical components of the sliding device which are as advantageous as possible with the lowest possible weight.
  • the weight of a GFRP reinforcing material is about 2000 g / m 2 or less, eg, about 1200 g / m 2
  • the weight of the reinforcing material of a Kinderskis should be 1100 g / m 2 or less, eg about 750 g / m 2 , lie. This also makes considerable demands on the material for the lower flange, but especially for the upper or shell belt.
  • Slip devices made using additional reinforcing materials are known, for example, from EP-A-0 729 769.
  • a prefabricated reinforcing element was introduced into the mold before foaming and fixed with the aid of a mounted on the lower flange, additional fastening device.
  • FR-A 2 696 126 discloses a ski in which a separately made reinforcing element has been introduced into the mold prior to foaming, in which case the attachment to the lower flange, and thus in the form, has been carried out with the aid of magnets.
  • EP-A 1 417 989 discloses a ski in which the lower belt and / or upper belt with an additional Reinforcement are provided, which are preferably fixed by at least one, arranged between the upper and lower belt, hollow body.
  • EP 729 769 discloses a method of manufacturing a ski in which rod-shaped reinforcing elements are fixed by a stiffening element prior to foaming in the mold.
  • the stiffening element has holes through which the resin foam can pass.
  • the stiffening element is fixed by pressure in the mold. Also in this embodiment, it is necessary to prefabricate the stiffening elements consuming and accurate, otherwise the fixation in the form is not guaranteed.
  • Gliding equipment for winter sports have a profile edge in order to improve the durability, stability and running behavior of the gliding device. If you produce a gliding device for winter sports with a foam injection process, the tread edges are inserted into the mold and connected by foaming with the ski.
  • Advantageous profile edges are disclosed for example in EP-A 601 024.
  • the profile edge has a flank with punched recesses or openings, with which the profile edge can be particularly well interlocked or anchored to the ski.
  • AT 391 273 discloses a ski in which the side cheeks are pressed against the outer shape by projections located on the surface of the profile edge, so that any sliding of the side cheeks during the foaming process is prevented.
  • a similar structure is also described in AT 366 270, which differs from the aforementioned patent only in that even the top flange is interlocked with the side cheeks.
  • the top chord is a conventional flat structure. This type of attachment of the upper chord is not suitable to fix a non-flat upper chord and limited to those skis that have side cheeks.
  • Upper or shell straps which are formed from fiber-reinforced plastic with a lattice structure, are not disclosed in AT 391 273 and AT 366 270.
  • the present invention has for its object to provide a foam injection method for the production of a sliding device, which does not show the above problems and with the simple way sliding devices, especially skis, can be produced, the excellent mechanical properties with a low Combine weight. Accordingly, a method is to be provided, which makes it possible to produce sliding devices with reinforced but simple internal structure and low weight, but also allows the design of three-dimensional elements.
  • the invention thus provides an advantageous method for the production of gliding devices and the lubricators that can be produced therewith.
  • the invention thus relates in particular to a foam injection method for the production of gliding devices, in particular skis and snowboards, in which the upper or shell belt consists of at least one layer of a fiber-reinforced plastic which has a lattice structure and is therefore permeable to the resin foam introduced during the injection process.
  • fiber-reinforced plastics can be easily bent into a desired shape, such as an arcuate shape or a trapezoidal shape, which represents particularly advantageous upper or shell straps.
  • the fiber reinforced plastics retain their reinforcing properties and flexibility despite the deformation.
  • the use of these fiber-reinforced plastics therefore, offers the same advantages previously obtained only by the use of expensive, specially designed for a particular shape, three-dimensional elements, such as. in EP 729 769, could be achieved.
  • a significant advantage of the fiber reinforced plastics is also that they can be easily fixed over the profile edges in the mold, whereby the manufacturing process is considerably simplified.
  • Such fiber-reinforced plastics with a lattice structure are also referred to as lattice laminate and in the context of this description, both terms are used synonymously.
  • lattice laminate allows both the foaming of the mold, in which the upper or shell belt and / or the lower flange is adapted to the outer structure of the sliding device, so that the foam must penetrate only into the lattice structure, as well as the foaming of the mold in that the upper or shell belt is not adapted to the outer shape of the sliding device, so that the foam penetrates through the grid structure.
  • the method according to the invention is used for the production of gliding devices with a three-dimensionally structured surface, then it is of particular advantage that the use of such a lattice-like material also enables the foaming of the three-dimensional elements during the injection process, without the need for a separate production step Form exactly adapted upper or shell belt is made.
  • At least the upper or shell belt consists of the fiber-reinforced plastic with a lattice structure.
  • the lower chord preferably also consists of the fiber-reinforced plastic with a lattice structure as described above.
  • a conventional material for the lower flange e.g. the commercially available products G-R84, G-R 64FP, G-EV 600B, G-EV 675B; G-EV 696R available from Hexcel Holding, Pasching, Austria.
  • top or shell belt with a permeable mesh structure allows the use of standard shapes of the upper and shell belt also in the production of sliding devices with complex three-dimensional elements on the top, without an additional process step for forming these elements is necessary.
  • the fiber-reinforced plastic preferably has individual, easily stretchable fiber portions, lying transversely to the direction of descent. In order to achieve an increased strength of the plastic, these fiber components are combined in a particularly preferred embodiment into bundles.
  • the fibers in the fiber-reinforced plastic may comprise synthetic or natural fibers such as glass, carbon or aramid (aromatic polyamide) fibers or even metallic wires. Glass or carbon fibers are preferred according to the invention. Particularly preferably, the fibers are incorporated in the fiber-reinforced plastic with a lattice structure as a textile.
  • Typical suitable textiles are e.g. Scrim or tissue.
  • the mesh size of the fiber reinforcement should be sufficiently far enough to allow the flow of the resin foam.
  • the mesh size i.e., the proportion of apertures
  • a typical fabric style is plain weave.
  • the surface mass of fibers of the fibrous reinforcement is generally from 10 2500 g / m 2, preferably 40-2000 g / m 2.
  • the carbon filaments can consist of from 3000 to 320,000, preferably from 6000 to 80,000 and more preferably from 12,000 to 48,000 Einzelfasem.
  • fibers of 300-4800 tex are particularly suitable.
  • the plastic may be, for example, a thermoplastic or thermosetting resin, with thermosetting resins being preferred.
  • thermosetting resins include, for example, epoxy, polyester, vinyl ester, cyanate ester, bismaleimide, phenol, and novolak systems, with epoxy resins being preferred.
  • Suitable epoxy resins are e.g. the epoxy resins of the type EV, which are available from Hexcel Holding, Pasching, Austria.
  • Fiber-reinforced plastics with a lattice structure have long been known and commercially available. They are currently used, for example, as foamable spacer (distance), upper chord component, binding reinforcement, reinforcement for achieving planar interfaces (running and surface geometry). So far, however, they have only been used in the form of flat components and have not been attached to the profile edges as a top or shell belt. Fiber-reinforced plastics having a lattice structure suitable according to the invention are, for example, the structures described in EP-A 1 046 666 as prepreg for honeycomb structures.
  • Preferred products are available, for example from Hexcel Holding (Pasching, Austria) under the designation G-EV 552Gl, G-EV 846 Gl 1 G-EV 984Gl, G EV 1600GL.
  • the use of such fiber-reinforced plastics with a lattice structure also has the advantage that the sliding device produced with them has very favorable mechanical properties at a very low weight.
  • the fiber reinforced plastics having a lattice structure have a weight of 2000 g / m 2 or less, for example, about 1200 g / m 2 , and even lighter products suitable for children's ski and a weight of only 1100 g / m 2 or less, eg, about 750 g / m 2 , still have good mechanical properties, as exemplified in Table 1 for some commercially available products.
  • the lower belt and / or the upper or shell belt is constructed from a plurality of layers, in particular from 2 or 3 layers. With particular preference, all layers are layers of the fiber-reinforced plastic described above.
  • the fiber-reinforced plastic with a lattice structure can also be considered as a polymer matrix in which the fiber reinforcements are inserted.
  • the formation of the upper or Schalengurts can be independent of the outer structure of the sliding device.
  • the upper or shell belt is " trapezoidal in shape and has, for example, an arcuate structure.”
  • the arcuate upper or shell belt can have on its upper side an additional reinforcing element which serves, for example, for fastening the binding the same material, but it is also possible to use different materials Reinforcing element can be connected, for example by terminals, conventional adhesives or adhesive films (grids), pins or spacers, etc., or be unconnected.
  • the method according to the invention is for the production of such sliding devices with three-dimensionally structured.
  • Surface preferably uses a mold whose mold cover has the three-dimensional structural elements.
  • embodiments with one but also several three-dimensional structural elements are conceivable.
  • An advantage of the method according to the invention is that conventional standard forms can be used and an adaptation to the method according to the invention is not required.
  • the upper or shell belt of the method according to the invention is releasably fixed to the profile edges before foaming, wherein the profile edges have fastening devices.
  • the type of fastening devices is not particularly limited, and as fastening device according to the invention each design of the profile edge is considered by the upper or shell belt at the profile edge (before foaming) can be releasably fixed in the mold.
  • the upper or shell belt is therefore releasably connected via the fastening device with the profile edges and touches the profile edges. Even with a finished ski can therefore be easily determined whether it was produced by the process according to the invention, since the ski thus produced have a different structure than the known skis and are therefore new. On the skis, it is easy to check if they have an upper or shell belt that has been formed from a lattice laminate and that touches the tread edges.
  • the fastening devices are preferably strap-like formations of the profile edges. Since the lattice laminate retains its flexibility even in a deformed state, fastening by clamping between the lugs of the profile edges is particularly easy. At the same time, the anchorage of the profile edge in the sliding device is improved after foaming by the tab-like formations on the profile edge.
  • the fixation of the upper belt which can also have a reinforcing element, or such a reinforcing element in the mold for producing the sliding device before foaming is then sufficiently stable when the profile edges are tab-like Have educations that are bent to the respective opposite profile edge out so that they form an angle ⁇ ⁇ 90 ° with the edge edge of the profile edge (ie with a plane that is parallel to the mold cover or the bottom mold and bottom of the slide) , so that 0 ° ⁇ ⁇ 90 °.
  • This embodiment also ensures that the upper or shell belt is clamped at a distance from the outer envelope of the mold, so does not form the outer shell of the sliding device.
  • Sliders such as skis or snowboards usually have two tread edges.
  • at least one of the profile edges preferably has these tab-like formations, but particularly preferably both profile edges of the sliding device have the configuration according to the invention with the tab-like formations.
  • At least the upper or shell belt is fixed by the tab-like formations on the profile edge, but it is also possible that the lower flange is fixed with the tab-like formations in the form.
  • a significant advantage of the method according to the invention is that differently shaped upper or shell straps can be introduced positionally stable in one and the same form.
  • the profile edges that can be used for the method according to the invention are usually made of steel, which ensures good stability and edge effectiveness of the sliding device.
  • the profile edges can be produced in a manner known per se, for example as described in EP-A 601 024, but according to the invention tab-like formations are provided on the profile edges.
  • the tread edges are introduced in the usual way in the mold for foaming the slider and attached, for example by magnets, as is known in the art. Examples of advantageous embodiments of the tab-like embodiments are shown in Figures 2 and 3.
  • Profile edges with tab-like formations can be produced, for example, in accordance with EP-A 601 024 (the content of which is incorporated herein by reference), although no holes are punched in the flank of the profile edge, but tabs which are subsequently bent open (FIG. 2). According to the invention, however, it is also possible for the tab-like formations to be cut out of the flank and subsequently bent only partially, so that the lower belt and / or the upper belt or shell belt can be inserted between bent and unbent straps and thus fastened ( FIG. 3).
  • the flank of the profile edge has z.
  • Example a thickness in the range of 0.2 mm to 9.5 mm, preferably from 0.5 mm to 9.2 mm, more preferably from 1, 2 mm to 3.5 mm, and most preferably from 1, 5 mm up to 3.2 mm.
  • the bent tab-like formations have an angle ⁇ ⁇ 90 °, i. in the range of 0 ° ⁇ ⁇ 90 °, e.g. from 30 ° to 80 °, preferably 40 ° to 70 °, so that the fixed by them lower and / or upper or shell belt can be firmly inserted.
  • the suitable angle for the tab-like formations depends on the upper or shell belt to be fastened.
  • a flexible design of the tab-like formations which makes it possible to align the angle of the tab-like formations to the edge flank after the slope of the side part of the upper or shell belt, but the required stability must remain guaranteed.
  • the tab-like formations may be of any number and have any desired distances to each other.
  • the tab-like formations have a spacing between 0.5 cm to 50 cm, preferably between 0.5 cm to 20 cm, more preferably between 1 cm to 5 cm, and most preferably between 1 cm and 2.5 cm.
  • the tab-like formations have a width of 0.2 cm to 15 cm, preferably 0.5 cm to 10 cm and particularly preferably 1 cm to 5 cm, and have a height which is preferably ⁇ 20 mm in the range of 2 mm to 15 mm, and more preferably in the range of 5 mm to 10 mm. It is also possible that the tab-like formations are T-shaped. According to the invention, it is possible that the profile edges have only a tab-like design. Furthermore, it is possible for the two profile edges of a sliding device to have a different number of strap-like formations, or for the same or different number of strap-like formations these are mounted at different distances. It is also possible that the tab-like formations of a profile edge have different distances from one another.
  • the tab-like formations can also be of different heights. According to the invention, it is preferred that the formations in the middle of the ski are highest and the height decreases towards the ends. It is also possible that the training is only in the middle of the ski. In addition, it is possible according to the invention that the height of the formations of both profile edges of a sliding device is chosen differently.
  • the angle ⁇ is the angle between the tab-like formation and edge flank, wherein the edge flank is usually parallel to the mold cover or the mold bottom.
  • the edge flank is usually also parallel to the top and bottom of the slider, so also parallel to the lower flange or to the sliding surface.
  • the tab-like design is directed to the respective opposite profile edge, so that the opening of the angle ⁇ is clearly defined.
  • the inventive method is carried out so that there is a thermoplastic cover sheet between the upper or shell belt and the mold cover, which forms the later upper coating of the sliding device.
  • thermoplastic cover films used are preferably conventional films of ABS blend, TPU (thermoplastic polyurethane), PEBA (polyether block amide) or PA (polyamide).
  • the thermoplastic cover sheet is secured in the mold by being movably inserted on the sides between the mold bottom and the mold lid. In this case, projecting ends of the cover sheet remain on the sides of the slider, which are subsequently removed.
  • the resin foam penetrates through the lattice structure of the reinforcing element and thus forms the thermoplastic film in accordance with the shape predefined by the external structure of the sliding device.
  • the resin foam used for foaming is usually PUR integral hard foam, polyester or epoxy foam. PUR hard foam is particularly preferred according to the invention; all common PUR resin foams can be used.
  • a conventional resin foam injection process is used, as is conventional in the prior art and known to the person skilled in the art.
  • an outsole is introduced into the mold, which forms the later underside of the sliding device.
  • Such outsoles are usually made of polyethylene.
  • the outsole is glued to the lower chord by the resin foam penetrating or penetrating through the lower chord.
  • the outsole can also be connected to the lower belt in the usual way, as is known in the prior art.
  • the sliding device obtainable by the method according to the invention is thus usually constructed from a lower belt and a top or shell belt which have been foamed or foamed with resin foam, and moreover has profile edges which are provided with strap-like formations for fastening the lower belt and / or the upper belt. or Schalengurts are provided as shown in Figures 2 and 3.
  • the sliding devices according to the invention are new compared to the known sliding devices and can also be distinguished from these.
  • Figure 1 shows schematically a typical structure of a mold for the production of sliding devices with a flat surface using a trapezoidal shell or shell belt of lattice laminates.
  • Figure 2 shows an example of a section of preferred profile edges with tab-like formations.
  • FIG. 3 shows by way of example preferred profile edges in plan view.
  • Figure 4 shows an example of a typical structure of a mold for the production of flat-surface sliding equipment using an arcuate mesh of lattice laminates, which additionally has a flat reinforcing element of lattice laminates.
  • FIG. 5 shows, by way of example, a typical structure of a mold for the production of molding tools with three-dimensional structural elements using a trapezoidal shell belt of lattice laminates.
  • Figure 6 shows an example of a typical structure of a mold for the production of gliding devices with three-dimensional structural elements using an arcuate top or shell belt of lattice laminates, which additionally has a flat reinforcing element.
  • Figure 7 shows a photograph of the most preferred tread edges.
  • Fig. 8 exemplifies a typical structure of a mold for manufacturing sliders with three-dimensional structural members using a lattice laminate arched mesh fixed by the fastening means in the mold and a lower chord which is not fixed by the fastening means.
  • Fig. 9 exemplifies a typical structure of a mold for manufacturing sliders with three-dimensional structural elements using a trapezoidal mesh of lattice laminates fixed by the fastening means in the mold and a bottom chord which is also fixed by the fastening means.
  • FIG. 1 shows as a preferred embodiment a mold consisting of mold cover 1 and mold bottom 2, for the production of sliding devices with a flat surface.
  • Profile edges 5, which have tab-like formations 13, are introduced into the mold. Due to the tab-like formations 13 of the profile edges 5 Ober standing. Shell belt 8 fixed in position stable position.
  • the profile edge is also used for attachment of the outsole 6.
  • the lower flange 7 is connected in a known manner, for example by gluing to the outsole 6.
  • the mold cover 1 is lined with a thermoplastic cover sheet 4.
  • profile edges 5 are introduced into the mold, which are provided with tab-like formations 13, which serve to anchor the upper or shell belt 8.
  • the lower flange 7 is fixed in a positionally stable manner with the aid of the profile edges 5 in the mold bottom 2 so that the profile edges 5, lower and upper or shell belt 8 together form a reinforcing construct.
  • Under- and upper or shell belt 8 are preferably made of fiber-reinforced plastic, which has a lattice structure, as described above, and thus are permeable to the resin foam forming the core in the production. If the mold is formed in the usual way, e.g.
  • the foam 9 penetrates into the lattice structure of the upper or Schalengurts 8 and through it and presses the thermoplastic Deckfoiie 4 to the inner wall of the mold cover 1. Due to the fact that the foam 9 in the area 3 of the form can penetrate, not only a particularly stable attachment of the upper and shell belt 8 can be achieved, but also a particularly good connection of the profile edge 5 with the upper and shell belt 8. In addition, the outsole 6 by the hardened foam, with which it is in contact on the sides 17, firmly connected to the foam body 9 and the lower flange 7.
  • the foam penetrates through the lower flange 7 to the outsole 6 and connects the outsole 6 after curing particularly well with the lower flange 7. Overall, a very stable sliding device.
  • the lower flange 7 is made of a fiber-reinforced plastic with a lattice structure, as described above, a common, solid material for the lower flange 7 can be used.
  • FIG 2 schematically illustrates a section of a profile edge.
  • the profile edge 5 is preferably made of steel and has tab-like formations 13. As shown in Figure 2, the tab-like formations 13 have an angle ⁇ ⁇ 90 ° to the edge edge.
  • the embodiment of a profile edge 5 shown in FIG. 2 can be produced particularly easily.
  • the profile edge like the profile edge disclosed in EP-A 601 024, has a flank 16.
  • the Tab-like formations 13 can be made particularly simple here by 5 rectangular recesses are punched into the edge 16 of the profile edge, but on one side of the rectangle a solid connection to the edge 16 of the profile edge 5 remains.
  • the tab-like formations 13 are then obtained by bending the recesses until the desired angle ⁇ is obtained.
  • the angle ⁇ of the tab-like formations 13 can optionally also be adapted to the respective shape of the upper and shell belt after the insertion of the profile edge 5 into the foaming mold.
  • FIG. 3 shows various preferred profile edges a-e in plan view.
  • the profile edges have a top 18 and tab-like formations 19.
  • the tab-like formations 19 are partially bent until a desired angle ⁇ ⁇ 90 ° is reached to the unbent tab-like formations.
  • not all tab-like formations should be bent in this embodiment of the profile edge, but preferably only a certain number of tabs are bent, z. B. every second, every third, etc.
  • the top and shell belt and / or the bottom flange are then inserted between bent and unbent tab-like formations and thus fixed.
  • the tab-like formations 19 it is possible to subsequently adjust the angle ⁇ to the respective shape of the upper or shell belt.
  • the profile edge unlike the embodiment shown in Figure 2, therefore, no flank in the true sense but the flank is formed by the unbent tab-like formations.
  • the upper or shell belt 8 may have a trapezoidal structure, as shown in Figure 1, but also, as shown by way of example in Figure 4, be arcuate.
  • the arcuately shaped upper or shell belt 8 on the upper side is still connected to an additional, planar reinforcing element 11, which is e.g. serves for attachment of the bond.
  • the bottom belt 7 is constructed of lattice material as described above.
  • Figures 5 and 6 show molds for making sliding devices with three-dimensional elements on the top.
  • the upper or shell belt 8 is trapezoidal, in Figure 6, the upper or shell belt 8 is arcuately formed with a planar reinforcing member 11.
  • the upper or shell belt 8 is constructed of a latticed material as described above. Also preferred is the additional reinforcing element 11 made of this material.
  • a mold in the injection method, which is carried out analogously to the method described above, a mold is used whose mold cover 1 has at least one three-dimensional structural element, wherein in the exemplary embodiment shown in FIGS. 5 and 6, two three-dimensional elements 14 and FIG. 15 are shown.
  • the foam 9 penetrates into the mold and penetrates the latticed upper or shell belt 8.
  • the foam 9 also fills the three-dimensional elements 14 and 15 of the mold and fixes the thermoplastic cover film 4 on the inside of the mold cover 1.
  • the outsole 6 is also fixed by the tread edges 5 in the mold, and the lower flange 7 is fixed on the outsole 6.
  • the lower flange 7 consists of a lattice-shaped material, as has been described in detail in connection with the upper or shell strap 8, since the resin foam 9 is in contact with both the lower flange 7, but also at the points 17 with the outsole 6 is in contact and thus a good connection between the outsole 6, bottom chord 7 and foam body 9 is made.
  • the lower flange 7 consist of a lattice structure.
  • the lower flange 7 from the grid-shaped material is constructed, as described above. This allows the Foam in foam injection process through the lattice structure of the lower leg 7 through to the outsole 6 penetrate and so after curing establish a firm connection between foam body 9, lower flange 7 and outsole 6.
  • the three-dimensional structural element is formed, as shown by way of example in FIG. 5 or FIG. 6, but it may also be formed in a further preferred embodiment as described in DE-A 34 37 865.
  • FIG. 7 shows a photograph of profile edges, which can be used particularly advantageously in the method according to the invention.
  • Figure 8 shows an embodiment corresponding to the embodiment of Figure 6, but here are only the arcuate upper and shell belt 8 and the outsole 6 fixed by the fastening means 13 of the tread edges 5, but not the lower flange. 7
  • both the trapezoidal upper and shell belt 8 and the lower belt 7 are fixed by the fastening device 13 of the profile edges 5.
  • the lower flange 7 is made of a lattice-shaped material to allow passage of the foam 9 to the outsole 6 during the foaming operation, so that the outsole 6 is firmly connected to the lower flange 7 and the foam body 9 ,
  • the method according to the invention provides a foam injection method that makes it possible to produce sliding devices of different surface structure, in which the upper or shell belt no longer, for example in the form of a prepreg, preformed separately and must be adapted exactly to the respective outer shape of the sliding device and, moreover, a Connection of individual straps without the use of adhesive allows.
  • the application of the method provided by the invention leads to a reduction of the production time and the production costs.
  • the sliding devices obtained have excellent mechanical properties with low weight.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gleitgeräts, wobei in eine Form (1, 2), die dem Gleitgerät entspricht, Profilkanten (5) , Untergurt (6) und Ober- oder Schalengurt (8) eingebracht werden und die Form anschliessend in einem Harzschauminjektionsverfahren ausgeschäumt wird, sowie ein durch dieses Verfahren erhältliches Gleitgerät. Bei den Gleitgeräten handelt es sich insbesondere um Wintersportgeräte, z.B. Ski und Snowboards . Zur Herstellung der Gleitgeräte werden spezielle Ober- oder Schalengurte (8) eingesetzt, die überdies durch besonders vorteilhafte Profilkanten (5) fixiert werden können, wodurch das Herstellungsverfahren erheblich vereinfacht wird.

Description

Gleitgerät und Verfahren zur Herstellung davon
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gleitgeräts, wobei in eine Form, die dem Gleitgerät entspricht, und die einen Formboden und einen Formdeckel aufweist, Profilkanten, Untergurt und Ober- oder Schalengurt eingebracht werden und die Form anschließend in einem Harzschauminjektionsverfahren ausgeschäumt wird, sowie durch dieses Verfahren erhältliche Gleitgeräte. Bei den Gleitgeräten handelt es sich insbesondere um Wintersportgeräte, z.B. Ski und Snowboards. Zur Herstellung der Gleitgeräte werden Gitterlaminate eingesetzt, die besonders vorteilhaft durch die Profilkanten fixiert werden können, wodurch das Herstellungsverfahren erheblich vereinfacht wird.
Die Herstellung von Gleitgeräten kann prinzipiell nach zwei grundlegend verschiedenen Verfahren erfolgen.
Das älteste klassische Verfahren zur Herstellung von Gleitgeräten, insbesondere Skiern, ist die Sandwichbauweise.
Die einzelnen Schichten und Teile eines Skis werden bei diesem Verfahren zwischen zwei Stahlblechen in einer Heißpresse verpresst: Laufsohle, Zuggurt (glasfaserverstärkter Kunststoff/GFK, Holz, Aluminium- oder Stahllegierungen), der Kern aus verleimten Hölzern bzw. Polyurethan-Hartschaum (PUR-Schaum), Spitzen- und Endeinlagen aus Gummi oder Elastomer, eine Kernverstärkung im Bindungsbereich, der Druckgurt aus GFK, Aluminium und bei Holzgurten eine Deckschicht, beispielsweise aus Polyamid (PA), Acrylbutylstyrol (ABS), TPU mit dazwischenliegenden Leimschichten werden für den Pressvorgang in etwa der genannten Reihenfolge aufeinandergelegt und miteinander verpresst, wobei überschüssiger Leim bzw. Klebstoff an den Seiten austritt. Um den Ski auf seine Standardbreitenmaße zu bringen, wird der Skirohling nach dem Pressvorgang formgefräst und ausgefertigt.
Dieses Herstellungsverfahren ist außerordentlich lohnintensiv und wird daher heutzutage nur noch in sehr kleinem Umfang bei sehr teuren Skiern benutzt. Das zweite Verfahren umfasst eine Schauminjektionstechnik unter Verwendung von thermoreaktivem Material.
Bei Schauminjektionsverfahren wird das thermoreaktive Material (vorzugsweise Polyurethan (PUR)-Schaum) zwischen dem Untergurtverbund (PE + GFK)1- dem Obergurtverbund (PA oder TPU oder ABS + GFK), die in eine geeignete Form, in der Regel in einer beheizten, zerlegbaren Aluminiumkassette eingelegt sind, eingespritzt. Beim Aushärten bildet sich der Skikern und erfolgt gleichzeitig die Verkiebung des Kerns mit den vorher eingelegten Skibaukomponenten.
Dieses Verfahren ermöglicht eine weniger zeitintensive aber auch materialsparende und somit kostengünstigere Herstellung.
Auch der AT-A 400 307 ist ein Schauminjektionsverfahren zur Herstellung eines Skis zu entnehmen. Bei diesem Verfahren bildet bevorzugt der Ober- oder Schalengurt einen Teil der Form. Der Ober- oder Schalengurt muss daher bereits in einem eigenen Verfahren exakt nach der gewünschten Form des Wintersportgeräts ausgebildet worden sein. Der Ober- oder Schalengurt wird dann durch den eingespritzten Polymerschaum fest mit einem Kern verbunden, der wiederum fest mit einem Untergurt verbunden ist.
Diese bekannten Verfahren sind geeignet zur Herstellung von Skiern mit einer Oberseite, die flach ausgebildet ist. Es besteht jedoch ein Bedarf nach Skiern und anderen Gleitgeräten, bei denen die Oberseite nicht flach ausgebildet ist, sondern mit dreidimensionalen Elementen versehen ist.
Insbesondere bei fortgeschrittenen Skiläufern besteht ein Bedarf nach Skiern mit verbesserten Eigenschaften, beispielsweise hinsichtlich der Drehfreudigkeit, Geschwindigkeitsstabilität und Kantengriffreaktion. Zur Verbesserung dieser Eigenschaften eines Skis ist eine Einschränkung auf flache Oberflächen hinderlich, da Veränderungen der Skier nur an der inneren Struktur der seitlichen Biegung usw. möglich sind.
Hochwertige Skier und andere Gleitgeräte mit dreidimensionalen Elementen auf der Oberfläche können mittels eines Harzschauminjektionsverfahrens aber nur aufwendig hergestellt werden. Hierzu wird in der Regel zunächst ein Obergurt oder eine Schale bzw. ein Schalengurt so ausgeformt, dass er der gewünschten dreidimensionalen Oberseite des Skis oder Gleitgeräts exakt entspricht. Der so ausgeformte Ober- oder Schalengurt wird dann in die Form zur Herstellung des Skis oder des Gleitgeräts eingesetzt, und das Harzschauminjektionsverfahren wird auf übliche Art und Weise durchgeführt. Dieses Verfahren ist aufwendig und teuer, da es mindestens zwei Arbeitsgänge umfasst, nämlich die .separate Formung des Ober- oder Schalengurts, die in der Regel manuelle Entnahme des Ober- oder Schalengurts aus der Form und das Einsetzen des vorgeformten Oberoder Schalengurts in die Form zur Herstellung des Skis.
Zur Lösung dieses Problems schlägt beispielsweise die DE-A 34 37 865 ein Verfahren vor, bei dem der Ober- oder Schalengurt nicht steif ausgebildet sondern flexibel ausgebildet ist. Es kann daher ein standardmäßig vorgefertigter, im wesentlicher flacher Ober- oder Schalengurt direkt in die Form zur Herstellung des Skis eingesetzt werden, die Aussparungen für dreidimensionale Elemente auf der Oberfläche des Skis enthält. Dadurch, dass der Ober- oder Schalengurt nicht steif ausgebildet ist, wird er durch den Anpressdruck bei dem Harzschauminjektionsverfahren passgenau in die Aussparungen bzw. dreidimensionalen Elemente gedrückt. In der Druckschrift wird auch beschrieben, dass ein Ober- oder Schalengurt mit einer verhältnismäßig hohen Steifigkeit verwendet werden kann, die so hoch ist, dass sie nicht durch den Aufschäumdruck des Harzschaums deformiert wird. Bei Verwendung eines solchen Materials ist der Ober- oder Schalengurt dann mit Durchgangslöchern ausgestattet, die es dem Harzschaum ermöglichen, durch diesen steifen Ober- oder Schalengurt durchzudringen und ein darüberliegendes flexibles Harzstück zu verformen, das in die Aussparungen bzw. dreidimensionalen Elemente der Oberseite des Skis angepresst wird und dadurch die gewünschte glatte Oberfläche erzeugt. Auch ein derartiger Ober- oder Schalengurt muss aber für jede Geometrie und Größe eines Gleitgeräts gesondert hergestellt werden, da er passgenau in die Form eingesetzt werden muss.
Allen bekannten Harzschauminjektionsverfahren ist gemeinsam, dass der Untergurt sowie der Ober- oder Schalengurt separat, z.B. in Form eines Prepregs, vorgefertigt werden müssen, so dass sie passgenau in die Form eingesetzt werden können, damit sie beim Injizieren des Harzschaums positionsstabil sind. Dies schränkt aber die Wahl der einsetzbaren Untergurte, insbesondere aber der Ober- oder Schalengurte erheblich ein, und es sind insbesondere nur geringe Fertigungstoleranzen bei den Ober- oder Schalengurten zulässig. Außerdem muss die verwendete Form geeignet sein, die Oberoder Schalengurte exakt aufzunehmen, was spezielle Ausgestaltungen der Form erfordert, wie es z.B. in der DE-A 34 37 865 beschrieben ist. Insbesondere bei Verfahren zur Herstellung von Skiern mit dreidimensionalen Elementen auf der Oberfläche kann es gewünscht sein, eine größere Freiheit bei der Auswahl der Ober- oder Schalengurte zu haben.
Es besteht daher ein Bedarf nach einem Verfahren zur Herstellung von Gleitgeräten, insbesondere Skiern, bei denen keine separate Vorfertigung eines speziell geformten Untergurts und insbesondere Ober- oder Schalengurts erforderlich ist und das gleichzeitig eine größere Variabilität bei der Form und Dimension der einsetzbaren Ober- oder Schalengurte aber auch der Untergurte zulässt. Es wäre vorteilhaft, wenn in dem Verfahren zur Herstellung von Gleitgeräten, insbesondere Skiern, auch Ober- bzw. Schalengurte eingesetzt werden könnten, die nicht exakt auf die Form und die Ausmessungen der Form zur Herstellung des Skis angepasst wurden.
Darüber hinaus kann es gewünscht sein, dass die Gleitgeräte, insbesondere die Ski, ein möglichst geringes Gewicht aufweisen, insbesondere bei Kinderski. Der Untergurt, insbesondere aber auch der Ober- bzw. Schalengurt, tragen wesentlich zum Gewicht der Ski bei. Auf der anderen Seite müssen die Gurte auch ausreichende mechanische Eigenschaften zur Verfügung stellen, so dass der Untergurt, insbesondere aber auch der Ober- bzw. Schalengurt, bei möglichst geringem Gewicht möglichst vorteilhafte mechanische Eigenschaften des Gleitgeräts liefern sollten. Bevorzugt ist das Gewicht eines GFK-Verstärkungsmaterials mit ca. 2000 g/m2 oder weniger, z.B. etwa 1200g/m2, und das Gewicht des Verstärkungsmaterials eines Kinderskis sollte bei 1100 g/m2 oder weniger, z.B. bei etwa 750 g/m2, liegen. Auch stellt dies erhebliche Anforderungen an das Material für den Untergurt, insbesondere aber auch für den Ober- bzw. Schalengurt.
Gleitgeräte, die unter Verwendung zusätzlicher Verstärkungsmaterialien hergestellt werden, sind z.B. aus der EP-A 0 729 769 bekannt. Hier wurde vor dem Ausschäumen ein vorgefertigtes Verstärkungselement in die Form eingebracht und mit Hilfe einer sich auf dem Untergurt angebrachten, zusätzlichen, Befestigungsvorrichtung fixiert. Auch die FR-A 2 696 126 offenbart einen Ski, bei dem ein separat angefertigtes Verstärkungselement vor dem Ausschäumen in die Form eingebracht wurde, wobei hier die Befestigung am Untergurt, und damit in der Form, mit Hilfe von Magneten vorgenommen wurde. Die EP-A 1 417 989 offenbart einen Ski, bei dem Untergurt und/oder Obergurt mit einer zusätzlichen Verstärkungslage versehen sind, die bevorzugt durch mindestens einen, zwischen Ober- und Untergurt angeordneten, Hohlkörper fixiert werden.
Die EP 729 769 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Skis, bei dem stangenförmige Verstärkungselemente durch ein Versteifungselement vor dem Ausschäumen in der Form fixiert werden. Das Versteifungselement weist Löcher auf, durch die der Harzschaum hindurchtreten kann. Das Versteifungselement wird durch Druck in der Form fixiert. Auch bei dieser Ausgestaltung ist es erforderlich, die Versteifungselemente aufwendig und passgenau vorzufertigen, da ansonsten die Fixierung in der Form nicht gewährleistet ist.
Die im Stand der Technik bekannten Ausgestaltungen erfordern somit immer einen sehr aufwendigen Innenaufbau zur Fixierung der Verstärkungsmaterialien.
Gleitgeräte für den Wintersport weisen eine Profilkante auf, um Haltbarkeit, Stabilität und Laufverhalten des Gleitgeräts zu verbessern. Stellt man ein Gleitgerät für den Wintersport mit einem Schauminjektionsverfahren her, werden die Profilkanten in die Form eingesetzt und durch das Ausschäumen mit dem Ski verbunden. Vorteilhafte Profilkanten sind beispielsweise in der EP-A 601 024 offenbart. Die Profilkante weist eine Flanke mit gestanzten Ausnehmungen oder Öffnungen auf, mit denen die Profilkante besonders gut mit dem Ski verzahnt oder verankert werden kann.
Es ist bekannt, die Seitenwangen von Skiern unter Verwendung speziell ausgeformter Profilkanten zu fixieren. Die AT 391 273 offenbart beispielsweise einen Ski, bei dem die Seitenwangen durch sich auf der Oberfläche der Profilkante befindende Vorsprünge gegen die Außenform gedrückt werden, so dass ein etwaiges Verrutschen der Seitenwangen während des Ausschäumvorganges verhindert wird. Ein ähnlicher Aufbau ist auch in der AT 366 270 beschrieben, die sich von der zuvor genannten Patentschrift nur dahingehend unterscheidet, dass auch noch der Obergurt mit den Seitenwangen verzahnt wird. Bei dem Obergurt handelt es sich um eine konventionelle flache Struktur. Diese Art der Befestigung des Obergurts ist nicht geeignet um einen nicht ebenen Obergurt zu fixieren und auf solche Ski eingeschränkt, die Seitenwangen aufweisen.
Ober- oder Schalengurte, die aus faserverstärktem Kunststoff mit einer Gitterstruktur gebildet sind, werden in der AT 391 273 und der AT 366 270 nicht offenbart. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schauminjektionsverfahren für die Herstellung eines Gleitgeräts zur Verfügung zu stellen, das die vorstehenden Probleme nicht zeigt und mit dem auf einfache Art und Weise Gleitgeräte, insbesondere Ski, hergestellt werden können, die hervorragende mechanische Eigenschaften mit einem geringen Gewicht kombinieren. Demnach soll ein Verfahren zur Verfügung gestellt werden, das es ermöglicht, Gleitgeräte mit verstärktem aber einfachem Innenaufbau und geringem Gewicht herzustellen, das aber auch die Gestaltung dreidimensionaler Elemente ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Patentansprüche gelöst. Die Erfindung stellt damit ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von Gleitgeräten und die damit herstellbaren Gleitgeräte zur Verfügung.
Die Erfindung betrifft damit insbesondere ein Schauminjektionsverfahren zur Herstellung von Gleitgeräten, insbesondere Skiern und Snowboards, bei dem der Ober- oder Schalengurt aus mindestens einer Schicht eines faserverstärkten Kunststoffs besteht, der eine Gitterstruktur aufweist und somit für den während des Injektionsverfahrens eingebrachten Harzschaum durchlässig ist.
Überraschend wurde gefunden, dass derartige faserverstärkte Kunststoffe einfach in eine gewünschte Form, wie eine Bogenform oder eine Trapezform, gebogen werden können, die besonders vorteilhafte Ober- oder Schalengurte darstellt. Die faserverstärkten Kunststoffe behalten trotz der Verformung ihre verstärkenden Eigenschaften und ihre Flexibilität. Die Verwendung dieser faserverstärkten Kunststoffe bietet daher die gleichen Vorteile, die vorher nur durch Verwendung aufwendig, speziell für eine bestimmte Form hergestellter, dreidimensionaler Elemente, wie sie z.B. in der EP 729 769 offenbart sind, erzielt werden konnten.
Ein erheblicher Vorteil der faserverstärkten Kunststoffe liegt auch darin, dass sie einfach über die Profilkanten in der Form fixiert werden können, wodurch das Herstellungsverfahren erheblich vereinfacht wird. Insbesondere ist es nicht mehr erforderlich, wie im Stand der Technik, für jede Form ein speziell angepasstes Verstärkungselement (bzw. einen speziell angepassten Ober- oder Schalengurt) zu verwenden, sondern die durch ein einfaches mechanisches Verfahren (Biegen oder "Knicken" der faserverstärkten Kunststoffbahnen) herstellbaren Ober- bzw. Schalengurte passen in praktisch jede Form zur Herstellung von Gleitgeräten bzw. können einfach z.B. durch Fräsen vor Ort an die gewünschte Form arigepasst werden.
Derartige faserverstärkte Kunststoffe mit einer Gitterstruktur werden auch als Gitterlaminat bezeichnet und im Rahmen dieser Beschreibung werden beide Begriffe synonym verwendet. Die Verwendung eines derartigen Gitterlaminats ermöglicht sowohl das Ausschäumen der Form, bei dem der Ober- oder Schalengurt und/oder auch der Untergurt an die Außenstruktur des Gleitgeräts angepasst ist, so dass der Schaum lediglich in die Gitterstruktur eindringen muss, als auch das Ausschäumen der Form, bei dem der Oberoder Schalengurt nicht an die Außenform des Gleitgeräts angepasst ist, so dass der Schaum durch die Gitterstruktur hindurchdringt. Wird das erfindungsgemäße Verfahren für die Herstellung von Gleitgeräten mit dreidimensional strukturierter Oberfläche verwendet, so ist es von besonderem Vorteil, dass der Einsatz eines derartigen gitterartigen Materials auch das Ausschäumen der dreidimensionalen Elemente während des Injektionsprozesses ermöglicht, ohne dass in einem separaten Fertigungsschritt ein an die äußere Form exakt angepasster Ober- oder Schalengurt hergestellt wird.
Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, dass zumindest der Ober- oder Schalengurt aus dem faserverstärkten Kunststoff mit einer Gitterstruktur besteht.
Der Untergurt besteht bevorzugt ebenfalls aus dem faserverstärkten Kunststoff mit einer Gitterstruktur wie vorstehend beschrieben. Alternativ kann erfindungsgemäß aber auch ein übliches Material für den Untergurt verwendet werden, z.B. die kommerziell erhältlichen Produkte G-R84, G-R 64FP, G-EV 600B, G-EV 675B; G-EV 696R erhältlich von der Fa. Hexcel Holding, Pasching, Österreich.
Die Verwendung eines Ober- oder Schalengurts mit durchlässiger Gitterstruktur ermöglicht den Einsatz von Standardformen des Ober- bzw. Schalengurts auch bei der Herstellung von Gleitgeräten mit komplexen dreidimensionalen Elementen auf der Oberseite, ohne dass ein zusätzlicher Verfahrensschritt zur Ausformung dieser Elemente notwendig ist.
Der faserverstärkte Kunststoff weist bevorzugt einzelne, quer zur Abkantrichtung liegende, leicht verstreckbare Faseranteile auf. Um eine erhöhte Festigkeit des Kunststoffs zu erzielen, sind diese Faseranteile in einer besonders bevorzugten Ausführungsform zu Bündeln kombiniert. Die Fasern in dem faserverstärkten Kunststoff (Verstärkungsmaterialien) können synthetische oder natürliche Fasern z.B. Glas-, Kohlenstoff- oder Aramid- (aromatisches Polyamid-) Fasern oder auch metallische Drähte umfassen. Erfindungsgemäß bevorzugt sind Glas- bzw. Kohlenstofffasern. Besonders bevorzugt sind die Fasern in dem faserverstärkten Kunststoff mit einer Gitterstruktur als Textil eingebracht.
Typische geeignete Textilien sind z.B. Gelege oder Gewebe. Dabei sollte die Maschenweite der Faserverstärkung ausreichend weit gewählt sein um den Durchfluss des Harzschaumes zu ermöglichen. Die Maschenweite (d.h. der Anteil der Öffnungen) sollte dabei bevorzugt im Bereich von 1 % bis 99%, stärker bevorzugt im Bereich von 20% bis 60% liegen. Ein typischer Gewebestil ist Leinwandbindung.
Die Oberflächenmasse der Fasern der Faserverstärkung beträgt dabei im Allgemeinen 10- 2500 g/m2, bevorzugt 40-2000 g/m2. Die Kohlenstofffäden können dabei aus 3000 bis 320 000, bevorzugt aus 6000 bis 80 000 und bevorzugter aus 12 000 bis 48 000 Einzelfasem bestehen. Bei Glasfaserverstärkungen sind Fasern von 300-4800 tex besonders geeignet.
Bei dem Kunststoff kann es sich beispielsweise um ein thermoplastisches oder wärmehärtendes Harz handeln, wobei wärmehärtende Harze bevorzugt sind. Typische wärmehärtende Harze sind beispielsweise Epoxy, Polyester, Vinylester, Cyanatester, Bismaleimid, Phenol und Novolak-Systeme, wobei Epoxyharze bevorzugt sind. Geeignete Epoxyharze sind z.B. die Epoxyharze des Typs EV, die von der Fa. Hexcel Holding, Pasching, Österreich erhältlich sind.
Faserverstärkte Kunststoffe mit einer Gitterstruktur sind seit langem bekannt und kommerziell erhältlich. Sie werden derzeit z.B. als durchschäumbarer Abstandhalter (Distanz), Obergurtbauteil, Bindungsverstärkung, Verstärkung zur Erzielung planer Grenzflächen (Lauf- und Oberflächengeometrie) eingesetzt. Sie wurden bislang allerdings nur in Form flacher Bauteile verwendet und nicht als Ober- oder Schalengurt an den Profilkanten befestigt. Erfindungsgemäß geeignete faserverstärkte Kunststoffe mit einer Gitterstruktur sind z.B. die in der EP-A 1 046 666 als Prepreg für Honeycombstrukturen beschriebenen Gebilde. Bevorzugte Produkte sind z.B. von der Firma Hexcel Holding (Pasching, Österreich) unter der Bezeichnung G-EV 552Gl, G-EV 846 Gl1 G-EV 984Gl, G- EV 1600Gl erhältlich. Die Verwendung derartiger faserverstärkter Kunststoffe mit einer Gitterstruktur hat auch den Vorteil, dass das mit ihnen hergestellte Gleitgerät bei einem sehr geringen Gewicht ausgesprochen vorteilhafte mechanische Eigenschaften aufweist. Insbesondere weisen die faserverstärkten Kunststoffe mit einer Gitterstruktur ein Gewicht von 2000 g/m2 oder weniger, z.B. etwa 1200 g/m2, auf, und auch noch leichtere Produkte, die für Kinderski geeignet sind und ein Gewicht von nur 1100 g/m2 oder weniger, z.B. etwa 750 g/m2 aufweisen, weisen immer noch gute mechanische Eigenschaften auf, wie sie in der Tabelle 1 für einige kommerziell erhältliche Produkte beispielhaft dargelegt werden.
Tabelle 1
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Untergurt und/oder der Ober- oder Schalengurt aus mehreren Lagen aufgebaut, insbesondere aus 2 oder 3 Lagen. Besonders bevorzugt handelt es sich bei allen Lagen um Lagen aus dem vorstehend beschriebenen faserverstärkten Kunststoff.
Der faserverstärkte Kunststoff mit einer Gitterstruktur kann auch als eine Polymermatrix angesehen werden, in die die Faserverstärkungen eingelegt sind.
Die Ausbildung des Ober- oder Schalengurts kann unabhängig von der äußeren Struktur des Gleitgeräts erfolgen. Der Ober- oder Schalengurt ist" beispielsweise trapezförmig ausgebildet und weist beispielsweise eine bogenförmige Struktur auf. Der bogenförmige Ober- oder Schalengurt kann auf seiner Oberseite ein zusätzliches Verstärkungselement aufweisen, das z.B. zur Befestigung der Bindung dient. Ober- oder Schalengurt und Verstärkungselement bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material, es ist aber auch möglich, jeweils unterschiedliche Materialien zu verwenden. Ober- oder Schalengurt und Verstärkungselement können z.B. durch Klemmen, übliche Klebstoffe bzw. Klebefilme (Gitter), Stifte oder auch Distanzhalter etc. verbunden sein oder auch unverbunden sein.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Herstellung solcher Gleitgeräte mit dreidimensional strukturierter. Oberfläche bevorzugt eine Form verwendet, deren Formdeckel die dreidimensional strukturellen Elemente aufweist. Dabei sind Ausführungsformen mit einem aber auch mehreren dreidimensional strukturellen Elementen denkbar. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass übliche Standardformen verwendet werden können und eine Anpassung an das erfindungsgemäße Verfahren nicht erforderlich ist.
Der Ober- oder Schalengurt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor dem Ausschäumen lösbar an den Profilkanten fixiert, wobei die Profilkanten Befestigungseinrichtungen aufweisen. Die Art der Befestigungseinrichtungen ist nicht besonders eingeschränkt, und als Befestigungseinrichtung wird erfindungsgemäß jede Ausgestaltung der Profilkante angesehen, durch die der Ober- oder Schalengurt an der Profilkante (vor dem Ausschäumen) lösbar in der Form fixiert werden kann.
Der Ober- oder Schalengurt ist daher über die Befestigungsvorrichtung mit den Profilkanten lösbar verbunden und berührt die Profilkanten. Auch bei einem fertig hergestellten Ski kann daher leicht festgestellt werden, ob er nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, da die so hergestellten Ski eine andere Struktur aufweisen als die bekannten Ski und damit neu sind. An den Skiern kann einfach überprüft werden, ob sie einen Ober- oder Schalengurt aufweisen, der aus einem Gitterlaminat geformt wurde und der die Profilkanten berührt.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt handelt es sich bei den Befestigungseinrichtungen um laschenartige Ausbildungen der Profilkanten. Da das Gitterlaminat auch in verformtem Zustand seine Flexibilität behält, ist eine Befestigung durch Einklemmen zwischen den Laschen der Profilkanten besonders leicht möglich. Gleichzeitig wird durch die laschenartigen Ausbildungen an der Profilkante die Verankerung der Profilkante in dem Gleitgerät nach dem Ausschäumen verbessert. Es wurde gefunden, dass insbesondere die Fixierung des Obergurts, der auch ein Verstärkungselement aufweisen kann, bzw. ein derartiges Verstärkungselement darstellt in der Form zur Herstellung des Gleitgeräts vor dem Ausschäumen dann ausreichend stabil ist, wenn die Profilkanten laschenartige Ausbildungen aufweisen, die zur jeweils gegenüberliegenden Profilkante hin so aufgebogen sind, dass sie mit der Kantenflanke der Profilkante (also mit einer Ebene, die zu dem Formdeckel bzw. dem Formboden und auch zur Unterseite des Gleitgeräts parallel ist) einen Winkel α<90° bilden, so dass gilt 0°<α<90°. Durch diese Ausgestaltung wird auch sichergestellt, dass der Ober- oder Schalengurt mit Abstand zu der äußeren Umhüllung der Form eingeklemmt wird, also nicht die Außenhülle des Gleitgeräts bildet.
Gleitgeräte wie Ski oder Snowboards weisen in der Regel zwei Profilkanten auf. Erfindungsgemäß bevorzugt weist zumindest eine der Profilkanten diese laschenartigen Ausbildungen auf, besonders bevorzugt haben aber beide Profilkanten des Gleitgeräts die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit den laschenartigen Ausbildungen.
Die erfindungsgemäß verwendeten besonders vorteilhaften Profilkanten mit den laschenartigen Ausbildungen sind im Stand der Technik noch nicht beschrieben. Sie eignen sich besonders zur Fixierung des Ober- oder Schalengurts aus dem faserverstärkten Kunststoff mit Gitterstruktur wie vorstehend beschrieben, sie können aber auch generell zur Fixierung anderer bekannter Ober- bzw. Schalengurte und Untergurte verwendet werden, und die Erfindung betrifft auch derartige Ausführungsformen.
Bevorzugt wird zumindest der Ober- oder Schalengurt durch die laschenartigen Ausbildungen an der Profilkante fixiert, es ist aber auch möglich, dass auch der Untergurt mit den laschenartigen Ausbildungen in der Form fixiert wird.
Ein erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass verschieden geformte Ober- oder Schalengurte positionsstabil in ein und dieselbe Form eingebracht werden können.
Die Profilkanten, die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden können, bestehen üblicherweise aus Stahl, das eine gute Stabilität und Kantenwirksamkeit des Gleitgeräts gewährleistet. Die Profilkanten können auf an sich bekannte Art und Weise hergestellt werden, z.B. wie in der EP-A 601 024 beschrieben ist, wobei jedoch erfindungsgemäß laschenartige Ausbildungen an den Profilkanten vorzusehen sind. Die Profilkanten werden auf übliche Art und Weise in die Form zum Ausschäumen des Gleitgeräts eingebracht und beispielsweise durch Magneten befestigt, wie dies dem Fachmann bekannt ist. Beispiele vorteilhafter Ausgestaltungen der laschenartigen Ausbildungen sind in den Figuren 2 und 3 dargestellt. Profilkanten mit laschenartigen Ausbildungen können beispielsweise entsprechend der EP-A 601 024 (deren Inhalt durch Bezugnahme hier aufgenommen wird) hergestellt werden, wobei allerdings in die Flanke der Profilkante keine Löcher gestanzt werden, sondern Laschen, die anschließend aufgebogen werden (Figur 2). Erfindungsgemäß ist es aber auch möglich, dass die laschenartigen Ausbildungen aus der Flanke ausgeschnitten werden und anschließend nur zum Teil aufgebogen werden, so dass der Untergurt und/oder der Ober- bzw. Schalengurt zwischen aufgebogenen und nicht aufgebogenen Laschen eingesetzt und somit befestigt werden kann (Figur 3).
Die Flanke der Profilkante hat z. B. eine Dicke im Bereich von 0,2 mm bis 9,5 mm, bevorzugt von 0,5 mm bis 9,2 mm, stärker bevorzugt von 1 ,2 mm bis 3,5 mm und am stärksten bevorzugt von 1 ,5 mm bis 3,2 mm. Die aufgebogenen laschenartigen Ausbildungen weisen einen Winkel α < 90°auf, d.h. im Bereich von 0°<α<90°, z.B. von 30° bis 80°, bevorzugt 40° bis 70° auf, so dass der durch sie fixierte Unter- und/oder Ober- oder Schalengurt fest eingefügt werden kann. Der geeignete Winkel für die laschenartigen Ausbildungen hängt von dem zu befestigenden Ober- oder Schalengurt ab. Bevorzugt ist eine flexible Gestaltung der laschenartigen Ausbildungen, die es ermöglicht, den Winkel der laschenartigen Ausbildungen zur Kantenflanke nach der Steigung des Seitenteils des Oberoder Schalengurts auszurichten, wobei allerdings die erforderliche Stabilität gewährleistet bleiben muss.
Die laschenartigen Ausbildungen können von beliebiger Anzahl sein und zueinander beliebige Abstände aufweisen. Vorteilhaft ist bei Ski eine Anzahl von 1 bis 50, bevorzugt von 10 bis 40, besonders bevorzugt von 20 bis 30, laschenartigen Ausbildungen pro Profilkante (abhängig von der Skilänge). Vorzugsweise haben die laschenartigen Ausbildungen zueinander einen Abstand zwischen 0,5 cm bis 50 cm, bevorzugt zwischen 0,5 cm bis 20 cm, stärker bevorzugt zwischen 1 cm bis 5 cm und am stärksten bevorzugt zwischen 1 cm und 2,5 cm. Zudem haben die laschenartigen Ausbildungen in einer besonderen Ausführungsform eine Breite von 0,2 cm bis 15 cm, bevorzugt von 0,5 cm bis 10 cm und besonders bevorzugt von 1 cm bis 5 cm und besitzen eine Höhe, die vorzugsweise < 20 mm, bevorzugt im Bereich von 2 mm bis 15 mm, und stärker bevorzugt im Bereich von 5 mm bis 10 mm liegt. Dabei ist es auch möglich, dass die laschenartigen Ausbildungen T-förmig ausgeformt sind. Erfindungsgemäß ist es möglich, dass die Profilkanten nur eine laschenartige Ausbildung aufweisen. Weiterhin ist es möglich, dass die beiden Profilkanten eines Gleitgeräts eine unterschiedliche Anzahl laschenartiger Ausbildungen aufweisen oder bei gleicher oder unterschiedlicher Anzahl der laschenartigen Ausbildungen diese in unterschiedlichen Abständen angebracht sind. Dabei ist es auch möglich, dass die laschenartigen Ausbildungen einer Profilkante unterschiedliche Abstände zueinander aufweisen.
Die laschenartigen Ausbildungen können überdies von unterschiedlicher Höhe sein. Erfindungsgemäß bevorzugt ist dabei, dass die Ausbildungen in der Mitte des Skis am höchsten sind und die Höhe zu den Enden hin abnimmt. Ebenso ist es möglich, dass sich die Ausbildungen nur in der Mitte des Skis befinden. Zudem ist es erfindungsgemäß möglich, dass die Höhe der Ausbildungen beider Profilkanten eines Gleitgeräts unterschiedlich gewählt wird.
Wie aus den Figuren der Anmeldung hervorgeht, ist der Winkel α der Winkel zwischen der laschenartigen Ausbildung und Kantenflanke, wobei die Kantenflanke in der Regel parallel zu dem Formdeckel bzw. dem Formboden ist. Die Kantenflanke ist dabei in der Regel auch parallel zu der Ober- und Unterseite des Gleitgeräts, also auch parallel zum Untergurt bzw. zur Gleitfläche. Die laschenartige Ausbildung ist auf die jeweils gegenüberliegende Profilkante gerichtet, so dass die Öffnung des Winkels α eindeutig festgelegt ist.
In der Regel wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, dass sich zwischen dem Ober- oder Schalengurt und dem Formdeckel eine thermoplastische Deckfolie befindet, die die spätere obere Beschichtung des Gleitgeräts bildet.
Als thermoplastische Deckfolien werden vorzugsweise übliche Folien aus ABS-Blend, TPU (thermoplastisches Polyurethan), PEBA (Polyether-block-amid) oder PA (Polyamid) verwendet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die thermoplastische Deckfolie in der Form befestigt, indem sie an den Seiten zwischen Formboden und Formdeckel beweglich eingelegt wird. Dabei verbleiben überstehende Enden der Deckfolie an den Seiten des Gleitgeräts, die nachträglich entfernt werden.
Während des Injektionsverfahrens dringt der Harzschaum durch die Gitterstruktur des Verstärkungselements ein bzw. hindurch und formt so die thermoplastische Folie entsprechend der von der Form vorgegebenen Außenstruktur des Gleitgeräts aus. Bei dem zum Ausschäumen verwendeten Harzschaum handelt es sich üblicherweise um PUR- Integral-Hartschaum, Polyester- oder Epoxyschaum. PUR-Hartschaum ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt, es können alle gängigen PUR-Harzschäume verwendet werden.
Erfindungsgemäß wird ein übliches Harzschauminjektionsverfahren verwendet, wie es im Stand der Technik üblich und dem Fachmann bekannt ist.
Üblicherweise wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren zudem eine Laufsohle in die Form eingebracht, die die spätere Unterseite des Gleitgeräts bildet. Solche Laufsohlen bestehen meistens aus Polyethylen. Während des Ausschäumens wird die Laufsohle durch den durch den Untergurt ein- bzw. hindurchdringenden Harzschaum mit dem Untergurt verklebt. Die Laufsohle kann aber auch auf übliche Art und Weise, wie es im Stand der Technik bekannt ist, mit dem Untergurt verbunden werden.
Das durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältliche Gleitgerät ist damit üblicherweise aus einem Untergurt und einem Ober- oder Schalengurt aufgebaut, die mit Harzschaum ausgeschäumt bzw. durchschäumt wurden, und weist überdies Profilkanten auf, die mit laschenartigen Ausbildungen zur Befestigung des Untergurts und/oder des Ober- oder Schalengurts versehen sind, wie sie in den Figuren 2 und 3 dargestellt werden. Die erfindungsgemäß hergestellten Gleitgeräte sind gegenüber den bekannten Gleitgeräten neu und können auch von diesen unterschieden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Gleitgeräts sowie das dementsprechende durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältliche Gleitgerät werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt schematisch einen typischen Aufbau einer Form zur Herstellung von Gleitgeräten mit flacher Oberfläche unter Verwendung eines trapezförmigen Ober- bzw. Schalengurts aus Gitterlaminaten.
Figur 2 zeigt beispielhaft einen Ausschnitt von bevorzugten Profilkanten mit laschenartigen Ausbildungen.
Figur 3 zeigt beispielhaft bevorzugte Profilkanten in Aufsicht. Figur 4 zeigt beispielhaft einen typischen Aufbau einer Form zur Herstellung von Gleitgeräten mit flacher Oberfläche unter Verwendung eines bogenförmigen Ober- bzw. Schalengurts aus Gitterlaminaten, der zusätzlich ein flaches Verstärkungselement aus Gitterlaminaten aufweist.
Figur 5 zeigt beispielhaft einen typischen Aufbau einer Form zur Herstellung von Gieitgeräten mit dreidimensional strukturellen Elementen unter Verwendung eines trapezförmigen Ober- bzw. Schalengurts aus Gitterlaminaten.
Figur 6 zeigt beispielhaft einen typischen Aufbau einer Form zur Herstellung von Gleitgeräten mit dreidimensional strukturellen Elementen unter Verwendung eines bogenförmigen Ober- bzw. Schalengurts aus Gitterlaminaten, der zusätzlich ein flaches Verstärkungselement aufweist.
Figur 7 zeigt eine Fotographie der am stärksten bevorzugten Profilkanten.
Figur 8 zeigt beispielhaft einen typischen Aufbau einer Form zur Herstellung von Gleitgeräten mit dreidimensional strukturellen Elementen unter Verwendung eines bogenförmigen Ober- bzw. Schalengurts aus Gitterlaminaten, der durch die Befestigungseinrichtungen in der Form fixiert wird und eines Untergurts, der nicht durch die Befestigungseinrichtungen fixiert wird.
Figur 9 zeigt beispielhaft einen typischen Aufbau einer Form zur Herstellung von Gleitgeräten mit dreidimensional strukturellen Elementen unter Verwendung eines trapezförmigen Ober- bzw. Schalengurts aus Gitterlaminaten, der durch die Befestigungseinrichtungen in der Form fixiert wird und eines Untergurts, der ebenfalls durch die Befestigungseinrichtungen fixiert wird.
Der in Figur 1 dargestellte Aufbau zeigt als bevorzugte Ausführungsform eine Form, die aus Formdeckel 1 und Formboden 2 besteht, zur Herstellung von Gleitgeräten mit flacher Oberfläche. In die Form werden Profilkanten 5 eingebracht, die laschenartige Ausbildungen 13 aufweisen. Durch die laschenartigen Ausbildungen 13 der Profilkanten 5 wird der Oberbzw. Schalengurt 8 positionsstabil in der Form fixiert. In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform dient die Profilkante auch zur Befestigung der Laufsohle 6. Der Untergurt 7 ist auf bekannte Art und Weise, z.B. durch Verkleben mit der Laufsohle 6 verbunden. Ferner ist der Formdeckel 1 mit einer thermoplastischen Deckfolie 4 ausgekleidet.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform werden in die Form Profilkanten 5 eingebracht, die mit laschenartigen Ausbildungen 13 versehen sind, die zur Verankerung des Ober-oder Schalengurts 8 dienen. In einer bevorzugten Ausführungsform (in Figur 1 nicht dargestellt) wird auch der Untergurt 7 mit Hilfe der Profilkanten 5 in dem Formboden 2 positionsstabil befestigt, so dass die Profilkanten 5, Unter- 7 und Ober- oder Schalengurt 8 zusammen ein Verstärkungskonstrukt bilden. Unter- 7 und Ober- oder Schalengurt 8 bestehen bevorzugt aus faserverstärktem Kunststoff, der eine Gitterstruktur aufweist, wie vorstehend beschrieben, und sind somit für den bei der Herstellung den Kern bildenden Harzschaum durchlässig. Wird die Form auf übliche Art und Weise z.B. mit PUR-Schaum 9 ausgeschäumt, dringt der Schaum 9 in die Gitterstruktur des Ober- bzw. Schalengurts 8 ein bzw. durch diese hindurch und drückt die thermoplastische Deckfoiie 4 an die Innenwand des Formdeckels 1. Dadurch, dass der Schaum 9 auch in den Bereich 3 der Form eindringen kann, wird nicht nur eine besonders stabile Befestigung des Ober- bzw. Schalengurts 8 erreicht werden, sondern auch eine besonders gute Verbindung der Profilkante 5 mit dem Ober- bzw. Schalengurt 8. Darüber hinaus wird auch die Laufsohle 6 durch den ausgehärteten Schaum, mit dem sie an den Seiten 17 in Kontakt ist, mit dem Schaumkörper 9 und dem Untergurt 7 fest verbunden. Falls der Untergurt 7 wie der Oberoder Schalengurt 8 eine Gitterstruktur aufweist, dringt der Schaum auch durch den Untergurt 7 bis zur Laufsohle 6 und verbindet die Laufsohle 6 nach dem Aushärten besonders gut mit dem Untergurt 7. Insgesamt entsteht ein ausgesprochen stabiles Gleitgerät.
Während es bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform bevorzugt ist, dass auch der Untergurt 7 aus einem faserverstärkten Kunststoff mit Gitterstruktur besteht, wie vorstehend beschrieben, kann auch ein übliches, festes Material für den Untergurt 7 verwendet werden.
Eine Ausführungsform der Profilkanten 5 ist Figur 2 zu entnehmen, die schematisch einen Ausschnitt einer Profilkante darstellt. Die Profilkante 5 besteht bevorzugt aus Stahl und weist laschenartige Ausbildungen 13 auf. Wie in Figur 2 gezeigt haben die laschenartigen Ausbildungen 13 einen Winkel α < 90° zur Kantenflanke. Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform einer Profilkante 5 kann besonders einfach hergestellt werden. Die Profilkante weist wie die in der EP-A 601 024 offenbarte Profilkante eine Flanke 16 auf. Die laschenartigen Ausbildungen 13 können hier besonders einfach hergestellt werden, indem in die Flanke 16 der Profilkante 5 rechteckige Aussparungen gestanzt werden, wobei jedoch an einer Seite des Rechtecks eine feste Verbindung zu der Flanke 16 der Profilkante 5 verbleibt. Die laschenartigen Ausbildungen 13 erhält man dann, indem man die Aussparungen aufbiegt, bis der gewünschte Winkel α erhalten ist. Der Winkel α der laschenartigen Ausbildungen 13 kann gegebenenfalls auch noch nach dem Einsetzen der Profilkante 5 in die Ausschäumform an die jeweilige Form des Ober- bzw. Schalengurts angepasst werden.
Eine weitere Ausführungsform der Profilkanten ist in Figur 3 dargestellt, die verschiedene bevorzugte Profilkanten a-e in Aufsicht zeigt. Die Profilkanten weisen eine Oberseite 18 und laschenartige Ausbildungen 19 auf. Zur Befestigung des Ober- bzw. Schalengurts und/oder des Untergurts werden die laschenartigen Ausbildungen 19 teilweise aufgebogen, bis ein gewünschter Winkel α < 90° zu den nicht aufgebogenen laschenartigen Ausbildungen erreicht ist. Anders als bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform sollten bei dieser Ausführungsform der Profilkante nicht alle laschenartigen Ausbildungen aufgebogen sein, sondern bevorzugt wird nur eine bestimmte Anzahl der Laschen aufgebogen, z. B. jede zweite, jede dritte etc. Der Ober- bzw. Schalengurt und/oder der Untergurt werden anschließend zwischen aufgebogenen und nicht aufgebogenen laschenartigen Ausbildungen eingefügt und somit befestigt. Auch bei dieser Ausführungsform der laschenartigen Ausbildungen 19 ist es möglich den Winkel α nachträglich an die jeweilige Form des Ober- bzw. Schalengurts anzupassen. Bei der hier gezeigten Ausführungsform weist die Profilkante anders als bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform daher keine Flanke im eigentlichen Sinne auf sondern die Flanke wird durch die nicht aufgebogenen laschenartigen Ausbildungen gebildet.
Der Ober- bzw. Schalengurt 8 kann eine trapezförmige Struktur aufweisen, wie es in Figur 1 gezeigt ist, aber auch, wie beispielhaft in Figur 4 gezeigt, bogenförmig ausgebildet sein. Bei der in Figur 4 gezeigten, beispielhaften Ausführungsform ist der bogenförmig ausgebildete Ober- bzw. Schalengurt 8 auf der Oberseite noch mit einem zusätzlichen, ebenen Verstärkungselement 11 verbunden, das z.B. zur Befestigung der Bindung dient.
Bei der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform wird nur der Ober- bzw. Schalengurt 8 und die Laufsohle 6 durch die Profilkante 5 in der Form fixiert, nicht der Untergurt 7. Falls auch der Untergurt 7 durch die Profilkante fixiert wird, ist es besonders bevorzugt, dass der Untergurt 7 aus gitterförmigem Material aufgebaut ist, wie vorstehend beschrieben. Hierdurch kann der Schaum beim Schauminjektionsverfahren durch die Gitterstruktur des Untergurts 7 hindurch bis zur Laufsohle 6 dringen und so beim Aushärten eine feste Verbindung zwischen Schaumkörper 9, Untergurt 7 und Laufsohle 6 herstellen.
Figuren 5 und 6 zeigen Formen zur Herstellung von Gleitgeräten mit dreidimensionalen Elementen auf der Oberseite. In Figur 5 ist der Ober- oder Schalengurt 8 trapezförmig, in Figur 6 ist der Ober- oder Schalengurt 8 bogenförmig mit einem ebenen Verstärkungselement 11 ausgebildet. Bei beiden Ausführungsformen ist der Ober- bzw. Schalengurt 8 aus einem gitterförmigen Material aufgebaut, wie vorstehend beschrieben. Bevorzugt ist auch das zusätzliche Verstärkungselement 11 aus diesem Material.
Bei den dort beschriebenen Ausführungsformen wird in dem Injektionsverfahren, das analog zum zuvor beschriebenen Verfahren durchgeführt wird, eine Form verwendet, deren Formdeckel 1 mindestens ein dreidimensional strukturelles Element aufweist, wobei in der in den Figuren 5 und 6 gezeigten, beispielhaften Ausführungsform zwei dreidimensionale Elemente 14 und 15 dargestellt sind. Während des Schauminjektionsverfahrens dringt der Schaum 9 in die Form ein und durchdringt den gitterförmigen Ober- oder Schalengurt 8. Der Schaum 9 füllt dabei auch die dreidimensionalen Elemente 14 und 15 der Form aus und fixiert die thermoplastische Deckfolie 4 an der Innenseite des Formdeckel 1.
In der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform wird die Laufsohle 6 ebenfalls durch die Profilkanten 5 in der Form fixiert, und der Untergurt 7 ist auf der Laufsohle 6 befestigt. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht erforderlich, dass auch der Untergurt 7 aus einem gitterförmigen Material besteht, wie es im Zusammenhang mit dem Ober- bzw. Schalengurt 8 ausführlich beschrieben wurde, da der Harzschaum 9 sowohl mit dem Untergurt 7 in Kontakt ist, aber auch an den Stellen 17 mit der Laufsohle 6 in Kontakt ist und damit eine gute Verbindung zwischen Laufsohle 6, Untergurt 7 und Schaumkörper 9 besteht. Selbstverständlich kann aber auch bei dieser Ausführungsform der Untergurt 7 aus einer Gitterstruktur bestehen.
Bei der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform wird nicht nur der Ober- bzw. Schalengurt 8 durch die Profilkante 5 in der Form fixiert, sondern auch der Untergurt 7 und die Laufsohle 6. Bei dieser Ausführungsform ist es besonders bevorzugt, dass der Untergurt 7 aus dem gitterförmigen Material aufgebaut ist, wie vorstehend beschrieben. Hierdurch kann der Schaum beim Schauminjektionsverfahren durch die Gitterstruktur des Untergurts 7 hindurch bis zur Laufsohle 6 dringen und so nach dem Aushärten eine feste Verbindung zwischen Schaumkörper 9, Untergurt 7 und Laufsohle 6 herstellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das dreidimensional strukturelle Element, wie beispielhaft in Figur 5 oder Figur 6 gezeigt, ausgebildet, es kann aber auch in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, wie in der DE-A 34 37 865 beschrieben, ausgeformt sein.
Figur 7 zeigt ein Photo von Profilkanten, wie sie besonders vorteilhaft in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können.
Figur 8 zeigt eine Ausführungsform, die der Ausführungsform der Figur 6 entspricht, allerdings sind hier nur der bogenförmige Ober- bzw. Schalengurt 8 und die Laufsohle 6 durch die Befestigungseinrichtungen 13 der Profilkanten 5 fixiert, nicht aber der Untergurt 7.
In der in Figur 9 gezeigten Ausführungsform, die ansonsten der Ausführungsform der Figur 5 entspricht, werden sowohl der trapezförmige Ober- bzw. Schalengurt 8 als auch der Untergurt 7 durch die Befestigungseinrichtung 13 der Profilkanten 5 fixiert. Bei einer derartigen Ausführungsform ist es besonders bevorzugt, dass der Untergurt 7 aus einem gitterförmigen Material besteht, um während des Ausschäumungsvorgangs einen Durchtritt des Schaumes 9 zur Laufsohle 6 zu ermöglichen, so dass die Laufsohle 6 fest mit dem Untergurt 7 und dem Schaumkörper 9 verbunden wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren stellt ein Schauminjektionsverfahren bereit, das es ermöglicht, Gleitgeräte unterschiedlicher Oberflächenstruktur herzustellen, bei dem der Ober- oder Schalengurt nicht mehr, z.B. in Form eines Prepregs, separat vorgeformt und genau an die jeweilige Außenform des Gleitgeräts angepasst werden muss und das überdies eine Verbindung der einzelnen Gurte ohne die Verwendung von Klebstoff ermöglicht. Die Anwendung des durch die Erfindung bereitgestellten Verfahrens führt zu einer Reduktion der Produktionszeit und der Produktionskosten. Die erhaltenen Gleitgeräte weisen bei geringem Gewicht ausgezeichnete mechanische Eigenschaften auf. Die Erfindung wurde anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben. Selbstverständlich sind dem Fachmann zahlreiche Ausgestaltungen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung möglich, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines Gleitgeräts, wobei in eine Form mit einem Formboden und einem Formdeckel, die dem Gleitgerät entspricht, Profilkanten, Untergurt und Ober- oder Schalengurt eingebracht werden und die Form anschließend in einem Harzschauminjektionsverfahren ausgeschäumt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ober- oder Schalengurt zumindest eine Schicht aufweist, die aus faserverstärktem Kunststoff besteht, der eine Gitterstruktur aufweist, und bei dem Harzschauminjektionsverfahren der Harzschaum in die Gitterstruktur ein- und gegebenenfalls durch die Gitterstruktur hindurch dringt und dass die Profilkanten Befestigungseinrichtungen aufweisen und der Ober- oder Schalengurt durch diese Befestigungseinrichtungen lösbar mit den Profilkanten verbunden und in der Form fixiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Untergurt und/oder der Ober- oder Schalengurt zwei Schichten aus faserverstärktem Kunststoff aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus faserverstärktem Kunststoff einzelne, quer zur Abkantrichtung liegende, leicht verstreckbare Faseranteile aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die leicht verstreckbaren Faseranteile, die quer zur Abkantrichtung liegen, zu Bündeln kombiniert sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff Epoxy, Polyester oder Polyurethan ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ober- oder Schalengurt eine bogenförmige Struktur und auf der Oberseite ein zusätzliches Verstärkungselement aufweist, oder eine trapezförmige Struktur besitzt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtungen laschenartige Ausbildungen der Profilkanten umfassen, die zur Kantenflanke einen Winkel α<90° aufweisen.
8. Verfahren zur Herstellung eines Gleitgeräts insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in eine Form mit einem Formboden und einem Formdeckel, die dem Gleitgerät entspricht, zwei sich gegenüberliegende Profilkanten, Untergurt und Oberoder Schalengurt eingebracht werden und die Form anschließend in einem Harzschauminjektionsverfahren ausgeschäumt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Profilkanten laschenartige Ausbildungen aufweist, die in Richtung zu der gegenüberliegenden Profilkante mit einer zu der Unterseite des Gleitgeräts parallelen Ebene einen Winkel α<90°bildet und der Ober- oder Schaiengurt durch diese laschenartigen Ausbildungen vor dem Ausschäumen lösbar mit den Profilkanten verbunden und in der Form fixiert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beide Profilkanten laschenartige Ausbildungen aufweisen, die in Richtung zu der jeweils gegenüberliegenden Profilkante mit einer zu der Unterseite des Gleitgeräts parallelen Ebene einen Winkel α<90°bilden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilkanten aus Stahl bestehen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Form mit PUR-Harzschaum, Polyester- oder Epoxyschaum ausgeschäumt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Ober- oder Schalengurts mit einer thermoplastischen Folie bedeckt ist, die sich während der Ausschäumung der von dem Formdeckel vorgegebenen Außenstruktur des Gleitgeräts anpasst.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Formdeckel mindestens ein dreidimensionales strukturelles Element aufweist.
14. Gleitgerät mit in einen Schaumkörper eingebetteten zwei sich gegenüberliegenden Profilkanten (5), Untergurt (7) und Ober- oder Schalengurt (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Ober- oder Schalengurt (8) zumindest eine Schicht aufweist, die aus faserverstärktem Kunststoff besteht, der eine Gitterstruktur aufweist und der eine bogenförmige Struktur und auf der Oberseite ein zusätzliches, Verstärkungselement (11 ) aufweist, oder eine trapezförmige Struktur besitzt und der Ober- oder Schalengurt (8) die Profilkanten berührt.
15. Gleitgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Profiikanten (5) laschenartige Ausbildungen (13) aufweist, die in Richtung zu der gegenüberliegenden Profilkante (5) mit einer zur Unterseite des Gleitgeräts parallelen Ebene einen Winkel α<90° bildet.
16. Gleitgerät erhältlich nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
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