[0001] Die Erfindung betrifft einen Ski., insbesondere einen Langlaufski, mit einer Polyäthylenlaufsohle,
die zumindest auf einem Teil ihrer Oberfläche eine das Steigen erleichternde, das
Gleiten nur wenig beeinträchtigende Rauhung aus feinen Vorsprüngen aufweist, deren
Schichtdicke etwa in der Größenordnung von 10 mm liegt, wobei die Vorsprünge der Rauhung
mit ihren skiferneren Teilen zum rückwärtigen Skiende hin geneigt sind.
[0002] Mit Schichtdicke ist hier der Abstand zwischen der Sohle der Täler zwischen den einzelnen
Vorsprüngen der Rauhung und dem Abstand der Spitzen der Vorsprünge von der genannten
Sohle bezeichnet, wobei im Hinblick auf die in der Praxis vorhandenen Ungleichmäßigkeiten
der Rauhung das Niveau der Sohle und das Niveau der Spitzen jeweils als Mittelwerte
ermittelt sind. Die Aussage, daß die Vorsprünge mit ihren skifernen Teilen zum Skiende
hin geneigt sind, soll auch den Tatbestand mit umfassen, daß einzelne Vorsprünge eine
solche Neigung nicht aufweisen, solange die Zahl dieser die Neigung nicht aufweisenden
Vorsprünge gegenüber der Zahl der definitionsgemäßen Vorsprünge vernachlässigbar klein
ist. Mit Größenordnung ist hier die der Zehnerpotenz entsprechende Größenordnung gemeint,
wobei die Abgrenzung der Größenordnung gegenüber der nächstfolgenden bzw. nächstniedrigeren
exponentiell erfolgt, also die Größenordnung 10
x etwa den Bereich von 10
(x-1/2) bis 10
(x+1/2) umfaßt. Dieser Bereich läßt sich auch einfacher dahingehend definieren, daß er etwa
von einem Drittel der kennzeichnenden Zehnerpotenz bis etwa zum Dreifachen derselben
reicht.
[0003] Derartige Ski sind aus der deutschen Offenlegungsschrift -6 10 552 oder der US-PS
4 118 050 der Anmelderin bekannt.
[0004] Bei dem bekannten Ski besteht die Rauhung aus quer zur Laufrichtung verlaufenden
Schleifriefen. Die Rauhung hat dementsprechend eine Struktur, die von einander abwechselnden
und ineinander übergehenden aneinandergrenzenden, mehr oder weniger scharfkantigen,
sich quer zur Skilänge erstreckenden Rippen und Tälern gebildet wird. In den Spitzenbereichen
der Rippen sind diese ausgefranst und durch eine Nachbehandlung zum Skiende hin geneigt.
Diese Neigung zum Skiende hin ist bei den bekannten Ski geringfügig. Da der gerauhte
Bereich bei den bekannten Ski jedoch nur unter dem Bindungsbereich liegt und dort
sich über eine Skilänge von etwa einem Drittel bis zwei Fünfteln erstreckt, wird bei
dem bekannten Ski gegenüber anderen vorbekannten Ski mit Abstoßhilfe durch Schuppenprofilierung
eine wesentliche Verbesserung insoweit erreicht, als durch den Querschliff nicht nur
die Gleiteigenschaften verbessert, sondern darüberhinaus auch die Sicherheit gegen
Zurückrutschen beim Steigen zumindest bei eisiger Piste ebenfalls verbessert wird.
Der erhöhte Reibungswiderstand in der Skimitte ist bei den bekannten Ski nicht sehr
störend, da beim Gleiten das Gewicht des Skiläufers nicht voll auf dem einzelnen Ski
liegt, während es beim Abstoßen-und Steigen in der entscheidenden Phase voll auf dem
Ski liegt und diesen dadurch rit seinem mittleren, nach oben gewölbten Teil nach unten
in den Schnee eindrückt, so daß die Querprofilierung stärker in Eingriff mit dem Schnee
kommt.
[0005] Ferner ist aus der OE-PS 317 734 ein Ski bekannt, welcher eine Laufsohle aus Kunststoff,
wie Polyester,Epoxid-Polyurethan-oder Phenolharz besitzt,in welche ein plüschartiges
Textilgewebe so eingebettet ist,daß dessen aufrechtstehende Fasern mindestens bis
an die Gleitfläche der Laufsohle reichen.Die aufrechtstehenden Gewebefasern können
dabei in ihren Endbereichen eine schwache Krümmung gegen das hintere Skiende aufweisen.
Das ..rausragen der Faserspitzen aus der Gleitflächenoberfläche soll durch Abschleifen
der Laufsohlengleitfläche erreicht werden. Die Textilfasern können dabei aus der Laufsohlenoberfläche
um ein Maß bis zu einem Millimeter herausragen. Eine solche Ausbildung ist in der
Praxis wenig brauchbar.Beim Abschleifen der Kunststoffoberfläche bleiben nämlich die
Polfäden des eingebetteten Gewebes nicht stehen, sondern werden mit abgeschliffen.
Wählt man ein Gewebe aus wesentlich härterem Material als die Laufsohle, so läßt sich
zwar ein Herausstehen der Faserenden aus der Oberfläche der Laufsohle durch Abschleifen
erreichen. Diese härteren Fasern besitzen jedoch schlechte Gleiteigenschaften und
behindern daher das Gleiten des Ski nach vorn,wenn sie weit genug herausgearbeitet
sind, um eine echte Abstoß- oder Steighilfe zu geben. Des weiteren setzt sich bei
einer derartigen Laufsohle sehr leicht Eis in starkem Umfang an. Darüberhinaus bietet
das Einbetten eines einen Flor aufweisen Gewebes in eine dünne, als Skilaufsohle geeignete
Kunststoffschicht erheblich technische Schwierigkeiten, insbesondere dann, wenn verlangt
wird, daß die Polfäden,des Flors zumindest mit ihren Spitzen eine gleichmäßige schräge
Neigung in einer bestimmten Richtung aufweisen. Dementsprechend gelangte diese Entwicklung
trotz des zunächst bestechend erscheinenden Grundgedankens nicht bis zur praktischen
Brauchbarkeit.
[0006] Die Erfindung verbessert sowohl die Gleiteigenschaften als auch die Steigfähig,keit
(also den Widerstand des Ski gegen Zurückrutschen beim Steigen bzw. Abstoßen) des
eingangs umrissenen Ski erheblich.
[0007] Darüberhinaus können die Ski nach der Erfindung mit geringem technischem Aufwand
und in einwandfrei wiederholbarer Weise mit der gewünschten Steig- und Abstoßhilfe
versehen werden.
[0008] Gemäß der Erfindung wird die dargelegte Aufgabe dadurch gelöst, daß sich die Rauhung
über im wesentlichen die ganze tragende Länge des Ski erstreckt, daß die Vorsprünge
der Rauhung als langgestreckte, in ihrer Gesamtheit geneigte Zähne aus dem Polyäthylen
der Laufsohle geformt sind und daß die Zähne in einer Dichte von etwa 1000 bis 4000
Zähnen pro Quadratzentimeter angeordnet sind. Im Gegensatz zu dem eingangs dargelegten
Stand der Technik bestehen bei der Erfindung die Vorsprünge der Rauhung also nicht
mehr aus Querrippen mit nach hinten umgebogenen Graten, sondern aus zum Skiende hin
in ihrer Gesamtheit umgebogenen bis geneigten regellos angeordneten Zähnen. Im Gegensatz
zu dem Stand der Technik nach der erwähnten OE-PS, bei welcher Polfäden aus Textilmaterial
aus der Laufsohle herausragen, sind bei der Erfindung die VorsprUnge der Rauhung aus
dem gleichen hervorragend gleitenden Material wie die Laufsohle. Sie haben darüberhinaus
auch nicht die Form kurzer Faden- oder Faserenden, sondern die Form von Zähnen. Sie
können auch wesentlich stärker gegen die Ebene der Laufsohle zum Skiende hin geneigt
sein
.als dies bei den Polfäden eines Gewebes möglich ist.
[0009] Zähne im Sinne der Erfindung sind Vorsprünge geringer Dicke, welche sich von ihrem
Ansatz an die Laufsohle zu ihrem freien Ende hin verjüngen, wobei das freie Ende als
Spitze oder als Schneide ausgebildet ist, welch letztere wiederum aus mehreren Zacken
oder als durchlaufende Schneide ausgebildet sein kann. Wenn die Zähne in einer Schneide
auslaufen, soll die Schneide oder der mittlere Verlauf der Schneide wenigstens beim
Großteil der Zähne im wesentlichen quer zur Skilängsrichtung und parallel zur Oberfläche
der Laufsohle verlaufen. Es versteht sich, daß die Schneide dabei zumindest bei fast
allen Zähnen zum Skiende hin weisen soll.Die Schneiden der Zähne werden vielfach auch
lappenförmig und zerfranst auslaufen, wobei die lappenförmigen Teile auch gewellt
sein können.
[0010] Die Größe der Zähne ist bei der Erfindung sehr gering. Wenn auch die Schichtdicke
der von den Zähnen gebildeten Rauhschicht im ganzen Bereich der Größenordnung von
10 mm liegen kann, so wird es bevorzugt, daß diese Schichtdicke zwischen 0.06 mm und
0,1 mm liegt...Die besten Erfahrungen wurden bisher mit einer Schichtdicke von etwa
0,08 mm gemacht.
[0011] Die Zähne sollten dicht genug angeordnet sein, um ein Gleiten des Ski auf den Flächenbereichen
zwischen den einzelnen Zähnen, bei welchen dann jeder Zahn durch den Schnee pflügen
müßte, zu vermeiden. Vorzugsweise sind die Zähne so dicht angeordnet, daß sie wie
die Haare eines glatten Pelzes oder die Schuppen eines Fisches einander überlappen
und die Laufsohle bedecken. Nachdem sie aus dem gleichen Material wie die Laufsohle,
nämlich Polyäthylen (nachfolgend kurz als PE bezeichnet), sind, haben sie die guten
Gleiteigenschaften dieses Materials und behindern so beim Vorwärtsgleiten dieses kaum
mehr als eine glatte PE-Laufsohlenfläche. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen,
daß die Werkstoffangabe PE auch äquivalente Kunststoffe mit gleichen Gleiteigenschaften
umfassen soll. Diese sollten allerdings der leichten Verarbeitbarkeit wegen ebenfalls
thermoplastisch sein. Zur Zeit stellt jedoch Polyäthylen, wie es heute allgemein als
Skilaufsohle verwendet wird, den richtigen Werkstoff auch für die Laufsohle bei der
Erfindung dar. Die Form der Zähne kann im einzelnen unterschiedlich sein. Bevorzugt
ist sie so, daß die Zähne im Skilängsschnitt ein haifisch- oder woltszahnähnliches
Profil aufweisen. Diese Angabe bezieht sich nur auf die Grundform der Zähne. So sind
natürlich Oberflächenungenauigkeiten oder etwa eine Gabelung eines Zahns und ähnliche
Variationen zulässig. Die bei der Erfindung anzustrebende Zahnform läßt sich vielleicht
am einfachsten als die von flachen Schneidezähnen und schlanken Reißzähnen beschreiben.
[0012] Bei der Erfindung können die Zähne an ihren Spitzen oder freien Kanten zerfasert
oder ausgezackt sein. Diese Ausbildung entsteht vielfach bei dem später zu erläuternden
bevorzugten Verfahren zum Herstellen des Ski und stört nicht. Ein Teil der Fransen
wird auch bereits kurz nach Beginn der Benutzung des Ski relativ schnell weggelaufen
sein.
[0013] Nach der Abnutzung der Laufoberfläche durch intensiven Gebrauch und Überlaufen von
im Schnee eingebetteten Erdoberflächenteilen kann die Lauffläche erneut mit der gewünschten
Zahnung versehen werden.
[0014] Die Länge der Vorsprünge sollte so groß sein, daß die Zähne sich beim Versuch, mit
dem Ski rückwärts zu gleiten, in den Schnee einspreizen können. Sie darf auch nicht
zu groß sein, da bei allzulanger Ausbildung der Zähne diese sich in unerwünschter
Weise umbiegen können. Vorteilhaft ist die Länge der Zähne erheblich größer als ihre
größte Dicke in Skilängsrichtung. Die Länge eines Zahns ist dabei gleich der Länge
der Zahnmittellinie im Skilängsschnitt zwischen der Ebene, aus welcher sich das Feld
der Zähne erhebt und der Spitze des Zahnes, wobei an der Spitze eventuell ansetzende
Ausfransungen nicht mitgerechnet werden. Der mittlere Querschnitt der Zähne liegt
am besten in einem Bereich von etwa 0,003 bis 0,01 mm
2. Mit mittlerem Querschnitt eines Zahnes ist hierbei der Querschnitt auf dessen Längsmitte
senkrecht zu seiner Mittellinie bezeichnet.
[0015] Die durchschnittliche Länge der Zähne liegt vorzugsweise etwa in dem Fereich von
0.08 bis 0,3 mm, wenngleich die Länge des einzelnen Zahnes von diesem Wert nicht unerheblich
abweichen kann.
[0016] Die mittlere Neigung der Zähne zur Ebene der Skilauffläche liegt vorteilhaft bei
etwa 20 bis 50°, besser bei etwa 35°, wobei der untere Teil des angegebenen Bereiches
bevorzugt wird. Die Neigung der Zahnspitzen kann dabei noch stärker sein. Je stärker
die Neigung ist, umso geringer ist der Gleitwiderstand. Die Neigung der Zahnspitzen
kann dabei fast bis 0° heruntergehen.
[0017] Die Zähne sind verteilhaft in einer Dichte von etwa 10 bis 40, besser 12 bis 25 Zähnen
pro mm
2 Laufsohle vorgesehen. Normalerweise sind die einzelnen Zähne mit dem bloßen Auge nicht
mehr als solche wahrnehmbar. Sie können jedoch bei vielen Ausführungen der Erfindung
durch Überstreichen der Lauffläche mit der Hand in Laufrichtung und Gegenrichtung
als erhöhter Widerstand im Streichen entgegen der Laufrichtung gefühlt werden.
[0018] Praktische Versuche haben besonders gute Gleit- und SteigeigenSchaften der Laufsohle
ergeben, wenn zumindest die Zähne der Laufsohle aus hochmolekularem Polyäthylen bestehen.
Bevorzugt besteht die sanze Laufschle aus diesem Material. Das Polyäthylen ist vorzugsweise
ein gesintertes und/oder gepreßtes. Das Molekulargewicht des Polyäthylens liegt vorteilhaft
im Bereich von 1 x 10
6 bis 4 x 10
6, bevorzugt zwischen 2 x 10
6 und 3 x 10
6. Ein geeignetes PF wird beispielsweise von der Firma Höchst AG unter der Bezeichnung
Hostalen GUR (geschütztes Warenzeichen) geliefert.
[0019] Die Schichtdicke der Rauhung beträgt vorteilhaft etwa 0,03 bis 0,08 mm, besser 0,04
bis 0,07 mm. Ski mit einer Schichtdicke von 0,05 bis 0,06 mm haben sich bei Versuchen
hervorragend bewährt.
[0020] Da bei der erfindungsgemäßen Zahnanordnung der Gleitwiderstand beim Nachvornegleiten
des Ski außerordentlich gering ist, ist es nicht mehr erforderlich, die Anordnung
der Vorsprünge auf den mittleren oder Bindungsbereich des Ski zu beschränken. Daher
ist bei der Erfindung im wesentlichen die ganze tragende Länge des Ski mit der Zahnrauhung
bedeckt.
[0021] Hier liegt ein wesentlicher Vorteil der Erfindung sowohl in bezug auf die Laufeigenschaften
als auch auf die Fertigung. Hinzu kommt, daß die Elastizität des Ski nicht mehr auf
das Gewicht des Läufers besonders abgestimmt werden muß. Hierin liegt ein wesentlicher
Vorteil für die Fertigung. Mit tragender Länge des Ski ist hier praktisch die gesamte
Länge mit Ausnahme der Schaufel bezeichnet, die aber auch mit der Zahnrauhung nach
der Erfindung bedeckt sein kann. Am besten ist es zwar, wenn die ganze tragende Länge
des Ski gerauht ist. Es können aber auch kleinere Unterbrechungen der Rauhung vorgesehen
sein. Auch an den Enden der tragenden Skilänge kann der gerauhte Bereich verkürzt
sein. In seitlicher Richtung erstreckt sich die Zahnrauhung vorzugsweise ebenfalls
über die ganze Skibreite, wobei jedoch zweckmäßig die Führungsrille in der Mitte des
Ski glatt bleibt.
[0022] Wesentlich ist bei der Erfindung schließlich, daß die ganze Schicht der Zähne eine
geschlossene, dem Nachvornegleiten nur einen geringen Formwiderstand bietende Oberfläche
bildet. Der niedrige Wert dieses geringen Reibungswiderstandes wird durch die unregelmäßigen
und gezackten Spitzen der Zähne mit erreicht, da diese wegen ihrer hohen Flexibilität
sich leicht in die Ebene der Belagoberfläche legen, ohne beim Rückwärtsgleiten ein
bremsendes Einspreizen der Zähne in den Schnee zu verhindern.
[0023] Der Ski nach der Erfindung kommt insbesondere bei hohen Temperaturen ohne Wachsen
aus. Für Temperaturen unter 273 K (0° C) kann vorteilhaft mit Flüssigwachs auf Paraffinbasis
gewachst werden. Dadurch werden Aneisungen und Schneestollenbildung verhindert und
gleichzeitig die Gleiteigenschaften verbessert, ohne daß die Steigeigenschaften beeinträchtigt
werden. Insbesondere bei Temperaturen um oder über 273 K (0° C) ist ein solches Wachsen
in der Regel jedoch nicht notwendig.
[0024] Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zum Herstellen des Ski nach der Erfindung.
Dieses Verfahren zur Herstellung eines Ski mit einer Polyäthylenlaufsohle, die zumindest
auf einem Teil ihrer Oberfläche eine das Steigen erleichternde, das Gleiten nur wenig
beeinträchtigende Rauhung aus feinen mit ihren freien Enden hin zum Skiende geneigten
Zähnen aufweist, deren Schichtdicke etwa in der Größenordnung von 0,1 mm liegt, geht
aus von dem Rauhen der Lauffläche durch trockenes Schleifen mit einer groben Schleifscheibe
derart, daß ein in bezug auf die Symmetrieebene des Ski symmetrisches Schliffbild
entsteht. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß die aus hochmolekularem PE hergestellte,
vorzugsweise gesinterte Laufsohle mit einer ausreichend hohen Schleifleistung geschliffen
wird, um an der geschliffen werdenden Oberfläche den Kristallitschmelzbereich zu erreichen.
Ein derartiges Vorgehen erlaubt das Erreichen einer erfindungsgemäß gerauhten Lauffläche
in außerordentlich einfacher, wenig aufwendiger Weise. Mit Schleifleistung ist hier
die pro Zeiteinheit und Flächeneinheit der geschliffenen Laufsohlenoberfläche in Form
von Zerspanungsarbeit in Wärme umgesetzte Arbeit bezeichnet.Dadurch, daß hierbei der
Kristallitschmelzbereich erreicht wird, wird - zumindest bei einem hochmolekularen
Polyäthylen - nicht mehr eine normale Schleifstruktur erreicht, wie dies beispielsweise
bei dem Vorgehen nach der US-PS 4 118 050 der Fall ist. Es wird vielmehr eine Vielzahl
von feinen abstehenden, im Prinzip schneide- bis reißzahnförmig ausgebildeten Vorsprüngen
an der Oberfläche erzeugt. Das Erreichen des richtigen Temperaturbereiches läßt sich
meistens daran erkennen, daß einzelne Zähne zu langen Fäden ausgezogen werden.
[0025] Die pro Flächeneinheit der Skilaufsohle aufgenommene Schleifleistung ist in erster
Linie abhängig von der Anpreßkraft , mit welcher der Ski gegen den Schleifstein bzw.
der Stein gegen den Ski gepreßt wird, von der Schnittgeschwindigkeit des Steines und
von der Vorschubgeschwindigkeit, mit welcher der Ski am Stein vorbeigeführt wird.
Bei richtiger Verfahrensführung ist eine gesonderte Kühlung naturgemäß nicht erforderlich,
da erst durch die beim erfindungsgemäßen Verfahren auftretende, nicht unerhebliche
Wärmeerzeugung die gewünschte spezielle Oberflächenstruktur geschaffen wird.
[0026] Bewährt hat es sich, wenn das Schleifen mit einem Druck der Schleifscheibe gegen
die Laufsohlenoberfläche des Ski von 0,5 bis 7 bar erfolgt. Dieser Druck beträgt ein
Vielfaches des bei bei dem Querschleifen etwa nach der US-PS 4 118 050 verwendeten
Druckes. Er errechnet sich unter der Annahme, daß die Schleifscheibe mit einem gewissen
Teil ihres Umfangs auf dem Ski aufliegt. Dieser Teil des Umfangs ergibt sich wieder
aus der Dicke der durch den Schleifvorgang in ein Zahnfeld aufzulösenden Polyäthylenschicht
und dem Durchmesser der Schleifscheibe. Die Fläche, auf die die Anpreßkraft zur Erzeugung
des Druckes wirkt, ist damit also die kreisbogenförmige, in Anlage an der Schleifscheibe
befindliche Fläche zwischen der ebenen, noch nicht bearbeiteten Oberfläche der Laufsohle
und der im Prinzip ebenfalls ebenen bereits bearbeiteten Fläche, aus welcher sich
die nach dem Schleifvorgang stehenbleibenden Zähne erheben. Die erwähnte, kreisbogenförmig
gewölbte, im Eingriff mit der Schleifscheibe befindliche Fläche ist dabei die theoretisch
errechnete Fläche, da in der Praxis schon wegen der Rauhigkeit der Schleifscheibe
und der Ungenauigkeit anderer wesentlicher Faktoren eine exakte Druckbestimmung nicht
möglich ist. Bevorzugt erfolgt das Schleifen in zwei Stufen. Dabei folgt auf einen
ersten Schliff mit einem Andruck von 5,5 bis 7 bar ein zweiter Schliff mit einem Andruck
von 0,7 bis 0,8 bar.
[0027] In der Praxis hat man gute Ergebnisse erzielt mit einer Schleifscheibe der Körnung
30 von mittlerer bis großer Porosität und mittlerer Härte, die gegen einen Langlaufski
mittlerer Breite, die etwa 5 cm beträgt, mit einer Kraft von 30 bis 250 N, besser
50 bis 200 N, angedrückt wurde. Der Scheibendurchmesser betrug dabei 350 mm.Bei dem
ersten Schliff betrug die Kraft etwa 200 N und beim zweiten etwa 50 N.
[0028] Bewährt hat sich ferner das Schleifen mit einer SchnittgeSchwindigkeit von 300 bis
2000 m/min. Gute Ergebnisse wurden mit Schnittgeschwindigkeiten von etwa 450 bis 1600
m/min. erreicht. Der Vorschub des Ski erfolgt zweckmäßig mit einer Geschwindigkeit
von 1 bis 4 m/min. Hier wurden gute Ergebnisse mit einem Vorschub im Bereich von etwa
2 m/min. erreicht.
[0029] Vorteilhaft erfolgt das Schleifen in Skilängsrichtung. Es kann jedoch in manchen
Fällen auch vorteilhaft sein, wenn das Schleifen in einer Richtung erfolgt, die im
spitzen Winkel zur Skilëngsrichtung steht. Dabei sollte der spitze Winkel recht spitz
sein, also zweckmäßig erheblich weniger als 45
o betragen. Da der Schliff immer symmetrisch in bezug auf die Symmetrieebene des Ski
verlaufen sollte, um eine seitliche Verschiebetendenz zu vermeiden, wird das Schliffbild
beim Schleifen im Winkel zur Skilängsrichtung immer ein V-Profil haben müssen. Das
läßt sich erreichen, indem beide Skihälften jeweils mit einer gesonderten, um eine
in einem entsprechenden Winkel zur Skiläncsrichtung und Skivorschubrichtung verlaufenden
Achse rotieren.
[0030] Versuche haben gezeigt, daß das Schleifen am besten nach dem Prinzip des Gegenlauffräsens
erfolgt,also so,daß die Relativbewegung der einzelnen Schleifkörner der Scheibe zur
Skioberfläche,solange sich die Schleifkörner im Eingriff mit dem Werkstoff der Skioberfläche
befinden,von der durch Schleifen erzeugten Oberfläche zu der noch nicht geschliffenen
Oberfläche hin bewegen.
[0031] Das Schleifen erfolgt zweckmäßig, wie dies auch im Hinblick auf die gewünschte Zahnstruktur
naheliegend ist,von der Skispitze zum Skiende hin. Überraschenderweise hat es sich
gezeigt, daß die gewünschte Struktur bei einem derartigen Schleifen nur dann auftritt,
wenn die Schnittgeschwindigkeit etwa 800 m/min. oder weniger beträgt. Beträgt die
Schnittgeschwindigkeit etwa 850 m/min. oder mehr, so muß das Schleifen vom Skiende
zur Skispitze hin erfolgen. Dieses überraschend notwendige Umkehren der Vorschubrichtung
tritt jedenfalls bei den oben angegebenen-Arbeitsbereichen in bezug auf Andruck, Umfangsgeschwindigkeit
und Vorschub auf.
[0032] Das Schleifen erfolgt zweckmäßig mittels einer keramisch gebundenen Scheibe von mittlerer
bis großer Porosität, also mit offenem Gefüge, da hierbei die Gefahr eines Verschmierens
der Scheibe am geringsten ist. Beim Arbeiten mit verschmierter Scheibe wird die erfindungsgemäß
angestrebte Oberflächenstruktur nicht erreicht.
[0033] Versuche haben gezeigt, das das Schleifen am besten mittels einer Scheibe der Körnung
20 bis 40, besser der Körnung 30 (DIN 69100) erfolgt;
[0034] Ferner hat die Praxis ergeben, daß nach dem groben Trockenschleifen ein leichtes
überschleifen in Skilängsrichtung von der Skispitze zum Skiende hin - am besten von
Hand - vorteilhaft ist. Das erleichtert das Gleiten des Ski beim Gleiten nach vorne
von Anfang an.
[0035] Von besonderer Bedeutung ist dieses Überschleifen, wenn beim Trockenschleifen mit
einer Schnittgeschwindigkeit in dem Bereich vcn etwa 800 bis 900 m/min. gearbeitet
wird, da in diesem Eereich die gewünschte Orientierung der Zahnneigung nach hinten
nicht immer in ausreichendem Maße erreicht wird.
[0036] Auch in bezug auf das Schleifverfahren hat es sich bewährt,daP das hochmolekulare
Polyäthylen ein Molekulargewicht von 1 x 10
6 bis 4
x 106 , besser von 2 x
106 bis 3 x 10
6 hat.
[0037] Wenn auch der Ski nach der Erfindung vorzugsweise ein sogenannter Langlaufski ist,
so ist die Laufsohlenausbildung nach der Erfindung auch für Alpinski geeignet. Insbesondere
für Lernende oder ältere Skifahrer ist die vielfach gar nicht spürbare Verringerung
der Geschwindigkeit beim Abfahren nicht störend, während die beträchtliche Erleichterung
des Steigens als großer Vorteil empfunden wird.
[0038] Die Überlegenheit eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Ski in bezug auf Gleit-
und Abstoßeigenschaften zeigt sich besonders bei Schnee im Bereich von 273 K und darüber,
während bei tieferen Temperaturen von etwa 265 K oder weniger Aneisungen an der Laufschle
auftreten kennen. Diese lassen sich jedoch auch bei solchen Temperaturen leicht durch
ein Auftragen von flüssigem Paraffinwachs auf die Laufsohle beseitigen. Bei nassem
Schnee ist der Ski nach der Erfindung sogar gut gewachsten Ski überlegen.
[0039] Nachfolgend ist die Erfindung anhand des in der schematischen Zeichnung gezeigten
bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt den Ski nach der Erfindung von der Seite, wobei die spezielle Ausbildung
der Laufsohle durch feine Striche an der Skiunterseite angedeutet ist:
Fig. 2 zeigt in stark vergrößertem Maßstab, der bei Fig. 2 auch angegeben ist, einen
Vertikalschnitt in Skilängsrichtung durch den unteren Teil der Polyäthylenlaufsohle
des Ski nach Fig. 1;
Fig. 3 zeigt etwa im gleichen Maßstab wie Fig. 2 die Ansicht von unten auf ein kleines
Stück der Laufsohle des Ski gemäß Fig. 1 und 2.
[0040] Der in Fig. 1 gezeigte Langlaufski 1 besitzt eine Laufsohle 2 aus hochmolekularem
Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von etwa
2 x 106.
[0041] Die Oberfläche der Laufsohle 2, mit welcher letztere über den Schnee gleitet, ist
durch Schleifen mit einer Vielzahl von mit ihrem freien Ende dem Skiende zugeneigten
Zähnen 3 versehen, die einander, wie aus Fig. 3 ersichtlich, überlappen und unregelmäßig
angeordnet sind. Die Zähne können spitz nach Art von Wolfszähnen oder Reißzähnen ausgebildet
sein, wie z.B. der Zahn 3a. Sie können aber auch mit einer zumeist gezackt verlaufenden
Schneide versehen sein, wie z.B. der Zahn 3b. Auch Zwischenformen können vorkommen,
wie z.B. beim Zahn 3c. Die Zähne können an ihren Spitzen oder Schneiden gelegentlich
leichte Fransen 4 tragen, die beim Schleifen entstehen, und in Fig.2 angedeutet sind.
In Fig. 3 sind die Fransen nicht gezeichnet, um die Zahnform besser zeigen zu können.
[0042] Die Darstellung der Zähne auf der Lauffläche der Laufsohle 2 in Fig. 2 und 3 ist
naturgemäß stark vereinfacht. So werden z.B. die Abstände der in einer geraden Schnittebene,
wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, in Skilängsrichtung aufeinanderfolgenden Zähne weniger
regelmäßig sein als dort angedeutet.
[0043] Man erkennt jedoch in Fig. 2, daß durch die starke Zurückneigung der einzelnen Zähne,
die wegen ihrer sehr kleinen Dimension biegsam sind und sich leicht an die Schneeoberfläche
anschmiegen, beim Vorwärtsgleiten nur einen sehr geringen Reibungswiderstand haben.
Ist der Ski beim Abstoß oder Steigen bestrebt, sich zurückzubewegen, so spreizen sich
die Zähne 3, die in einem gewissen Umfang aufgerichtet werden, in die Schneeoberfläche
ein.
[0044] Die Herstellung des Ski gemäß Fig. 1 bis 3 geschieht wie folgt:
[0045] Der Ski wird zunächst in üblicher Weise hergestellt und mit der Laufsohle aus dem
hochmolekularen Polyäthylen - normalerweise ein Niederdruckpolyäthylen -versehen.
Nach der Fertigbearbeitung der Skioberfläche und der Skiflanken wird der Ski zunächst
zweimal nacheinander mittels einer Schleifscheibe der Körnung 30 aus formal- oder
Halbedel-Korund geschliffen. Die Schleifscheibe besitzt eine mittlere bis große Porosität
und ist keramisch gebunden. Sie ist mit einem scharfen (noch nicht abgenutzten) nur
eine Spitze aufweisenden Diamanten abgerichtet, der dabei mit einer Geschwindigkeit
von etwa 320 bis 330 mm pro Minute an der abzurichtenden Oberfläche der rotierenden
Schleifscheibe vorbeigeführt wurde.Die Schleifscheibe ist breiter als die größte Breite
des Ski. Der Ski ist von üblicher Breite. Die Schleifscheibe läuft mit einer Drehzahl
im Bereich von 500 bis 800 Umdrehungen pro Minute und hat einen Durchmesser von 350
mm. Der Ski wird mit der Spitze voran an der Schleifscheibe vorbeigeschoben, wobei
die Oberfläche seiner Laufsohle beim ersten Schliff mit einer Kraft von etwa 200 N
gegen die Umfangsfläche der Laufsohle gedrückt wird und beim zweiten Schliff mit einer
Kraft von etwa 50 N. Der Drehsinn der Schleifscheibe ist dabei ein solcher, da9 die
mit der Laufsohle im Eingriff befindlichen Oberflächenbereiche der Schleifscheibe
sich relativ zum Ski mit einer entsprechend großen Geschwindigkeit in Richtung zum
Skiende hin bewegen. Erfolgt das Schleifen vom Skiende zur Skispitze hin, so beträgt
die Drehzahl bei gleichem Scheibendurchmesser vorteilhaft 850 Upm oder mehr. Ändert
man den Scheibendurchmesser, so muß die Drehzahl entsprechend angepaßt werden. Das
Schleifen erfolgt bei beiden Schleifvorgängen vollständig trocken. Die Laufsohlenoberfläche
wird dabei auf eine Tiefe von etwa 0,08 mm aufgerauht und es entsteht die aus Fig.
2 und 3 ersichtliche Zahnung einschließlich der in Fig. 2 angedeuteten, von den Zahnschneiden
bzw. -spitzen und zum Teil auch von den Zahnflanken abragenden Fransen 4. Die Oberflächenzahnung
hat allerdings noch nicht die strenge, in Fig. 2 und 3'gezeigte Struktur. Sie ist
vielmehr noch unregelmäßiger als diese. Um die Neigung aller durch das Trokkenschleifen
erzeugten Zähne zum Skiende hin in einem verhältnismäßig gleichmäßigen Maß zu bewirken,
erfolgt nun ein dritter Schleifvorgang von Hand mit geringem Andruck und einem Schleifpapier
mit einer Körnung in der Größenordnung von 200. Dem kann sich gegebenenfalls ein Auftrag
von Flüssigwachs auf Paraffinbasis anschließen.
[0046] Der Nachschliff erhöht die Schnelligkeit des Ski beim Gleiten nach vorn erheblich,
ohne daß hierdurch die Bremswirkung beim Abstoßen verringert wird, und macht ein Einlaufen
(Verbesserung der Gleiteigenschaften durch Benutzung) überflüssig.
[0047] Wenn auch die erfindungsgemäße Oberflächenstruktur der Laufsohle vorzugsweise auf
der ganzen Laufsohle mit Ausnahme der Führungsrille (sofern eine solche vorhanden
ist) angebracht ist, so besteht auch die Möglichkeit, beispielsweise vorne etwas nehr
als den Spitzenbereich und hinten auch ein kurzes Stück der Skilänge glatt zu lassen.
Der Skifahrer hat auch die Möglichkeit, die Zahnstruktur durch Einbügeln von Paraffin
an gewünschten Stellen zuzuwachsen und so die Gleit- und Steigeigenschaften des Ski
den speziellen Gegebenheiten anzupassen.
1. Ski mit einer Polyäthylenlaufsohle, die zumindest auf einem Teil ihrer Oberfläche
eine das Steigen erleichternde, das Gleiten nur wenig beeinträchtigende Rauhung aus
feinen Vorsprüngen aufweist, deren Schichtdicke etwa in der Größenordnung von 10-1 mm liegt, wobei die Vorsprünge der Rauhung mit ihren skifernen Teilen zum rückwärtigen
Skiende hin geneigt sind, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Rauhung im wesentlichen
über die ganze tragende Länge des Ski erstreckt, daß die Vorsprünge (3) der Rauhung
als langgestreckte, in ihrer Gesamtheit geneigte Zähne aus dem Polyäthylen der Laufsohle
geformt sind, und daß die Zähne in einer Dichte von 1000 bis 4000 Zähnen pro cm2 angeordnet sind.
2. Ski nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Rauhung ohne Unterbrechung
über die ganze tragende Länge des Ski erstreckt.
3. Ski nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (3) im Skilängsschnitt
ein haifisch- oder wolfszahnähnliches Profil aufweisen.
4. Ski nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (3) an ihren
Spitzen bzw. Schneiden zerfasert oder ausgefranst (4) sind.
5. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Länge der
Zähne (3) erheblich größer ist als ihre größte Dicke in Skilängsrichtung.
6. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der mittlere
Querschnitt der Zähne (3) in dem Bereich von 0,003 bis 0,01 mm2 liegt.
7. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die durchschnittliche
Länge der Zähne (3) etwa in dem Bereich von 0,08 bis 0,15 mm liegt.
8. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die mittlere
Neigung der Zähne (3) zur Ebene der Skilauffläche etwa 20° bis 50° beträgt.
9. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Zähne (3)
in einer Dichte von etwa 1000 bis 4000 besser 1200 bis 2500 Zähnen pro cm Laufsohle
vorgesehen sind.
O. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest die
die Zähne (3) tragende Oberfläche der Laufsohle , besser die ganze Laufsohle, aus
hochmolekularem PE besteht.
11. Ski nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß das PE gesintert und/oder gepreßt
ist.
12. Ski nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Molekulargewicht
des PE in dem Bereich von 106 bis 4 x 106 liegt. reich von bis 4 x 106 liegt.
13. Ski nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß das Molekulargewicht in dem
Bereich von 2 x 106 bis 3 x 106 liegt.
14. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Schichtdicke
der Rauhung etwa 0,03 bis 0,08 mm, besser 0,04 bis 0,07 mm beträgt.
15. Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Zähne
(3) die ganze Lauffläche bedecken.
16. Verfahren zum Herstellen eines Ski mit einer Polyäthylenlaufsohle, die zumindest
auf einem Teil ihrer Oberfläche eine das Steigen erleichternde, das Gleiten nur wenig
beeinträchtigende Rauhung aus feinen Vorsprüngen aufweist, deren Schichtdicke etwa
in der Größenordnung von 0,1 mm liegt, wobei die Vorsprünge der Rauhung mit ihren
freien Enden zum Skiende hin geneigt sind, insbesondere nach einem der Ansprüche 1
bis 15,wobei die Lauffläche durch trockenes Schleifen mit einer groben Schleifscheibe
derart gerauht wird, daß ein in bezug auf die Symmetrieebene des Ski symmetrisches
Schliffbild entsteht, dadurch gekennzeichnet , daß die aus hochmolekularem Polyäthylen
hergestellte - vorzugsweise gesinterte und/oder gepreßte - Laufsohle mit einer ausreichend
hohen Schleifleistung geschliffen wird, um an der geschliffen-werdenden Oberfläche
den Kristallitschmelzbereich zu erreichen.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß das Schleifen mit einem
Druck der Schleifscheibe gegen die Laufsohle von 0,5 bis 7 bar erfolgt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß ein erster Schliff mit
5,5 bis 7 bar und danach ein zweiter Schliff mit 0,7 bis 0,8 bar erfolgt.
19. Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet , daß das Schleifen
mit einer Schnittgeschwindigkeit von 300 m/min bis 2000 m/min, besser 450 bis 1600
m/min erfolgt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet , daß der
Vorschub des Ski mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 4 m/min, besser etwa 2 m/min
erfolgt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet , daß der
Schleifscheibendruck, die Schnittgeschwindigkeit und der Vorschub so aufeinander abgestimmt
werden, daß zwischen den beim Schleifen stehenbleibenden Mikrozähnen eine Materialabnahme
von 0,05 bis 0,1 mm erfolgt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet , daß das
Schleifen in einer Richtung erfolgt, die im spitzen Winkel zur Skilängsrichtung steht.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß der spitze Winkel weniger
als 45° hat.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet , daß das
Schleifen in Skilängsrichtung erfolgt.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet , daß das
Schleifen nach dem Prinzip des Gegenlauffräsens erfolgt.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis .25, dadurch gekennzeichnet , daß das
Schleifen von der Skispitze zum Skiende mit einer Schnittgeschwindigkeit von etwa 800 m/min oder weniger
erfolgt.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet , daß das
Schleifen vom Skiende zur Skispitze hin mit einer Schnittgeschwindigkeit von etwa
850 m/min oder mehr erfolgt.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet , daß das
Schleifen mittels einer keramisch gebundenen Scheibe von mittlerer Porosität erfolgt.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet , daß das
Schleifen mittels einer Normal- oder Halbedelkorund-Scheibe der Körnung 20 bis 40,
besser 30 (DIN 69100) erfolgt.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 29, dadurch gekennzeichnet , daß ein
PE mit einem Molekulargewicht von 1 x 106 bis 4 x 106 verwendet wird.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet , daß ein PE mit einem Molekulargewicht
von 2 x 106 bis 3 x 106 verwendet wird.