Ski mit Dämpfungslagen

Abstract

 Bei einem mehrschichtigen Ski (1) mit einem Obergurt, einem Kern (11) und einer Lauffläche (13), ist der Obergurt zu­mindest über einen Teil der Länge des Skis (1) aus wenigstens drei Schichten aufgebaut, wobei wenigstens zwei Schichten (6,9) unter Zwischenschaltung einer viskoelastischen oder viskosen Dämpfungsschicht miteinander verbunden sind. Die äußere Schicht (6) weist hiebei wenigstens einen quer zur Skilängsrichtung verlaufenden Schlitz (2) auf und es ist eine den Schlitz (2) in Richtung zum Kern (11) überlappende weitere Schicht (9) unter Zwischenschaltung der visko­elastischen Dämpfungsschicht (8) vorgesehen, wodurch nieder­frequente Schwingungen einfach gedämpft werden können.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrschichtigen Ski mit einem Obergurt, welcher zumindest über einen Teil der Länge des Skis aus wenigstens zwei, unter Zwischenschaltung einer viskoelastischen oder viskosen Dämpfungsschicht miteinander verbundenen Schichten besteht, einem Kern und einer Lauf­fläche.

[0002] Mehrschichtige Skier mit flächig miteinander verbundenen Laminaten weisen bei starrer Verklebung eine gute Torsions­steifigkeit bei gleichzeitig guten Festigkeitseigenschaften und Durchbiegeeigenschaften auf. Ein Ski der eingangs ge­nannten Art, bei welchem der Obergurt über die gesamte Länge des Skis aus zwei, unter Zwischenschaltung einer voll­flächigen elastischen Schicht miteinander verbundenen metal­lischen Schichten besteht, ist beispielsweise aus der US-PS 2 995 379 bekanntgeworden. Die Tatsache, daß Skier einerseits torsionssteif andererseits aber biegeelastisch sein sollen, stellt unterschiedliche Ansprüche an die Belastbarkeit der Verbundkonstruktion in verschiedenen Achsen und eine bei mehrschichtigen Skiern bekannte vollflächige Verklebung einzelner Schichten miteinander, ist, wenn eine entsprechende Torsionssteifigkeit sichergestellt werden soll, ungeeignet, Schwingungen, insbesondere Transversalschwingungen, zu dämpfen.

[0003] Die Erfindung zielt nun darauf ab, einen mehrschichtigen Ski der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem es möglich wird, niederfrequente Schwingungen von Skiern, welche das Fahrverhalten negativ beeinflussen, besser zu dämpfen und damit einen mehrschichtigen Ski mit verbesserten Fahreigen­schaften zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht der erfindungsgemäße Ski im wesentlichen darin, daß die äußere Schicht des wenigstens drei Schichten aufweisenden Bereiches des Obergurtes wenigstens einen quer zur Skilängsrichtung verlaufenden Schlitz aufweist und daß der Schlitz in Richtung zum Kern von einer Laminatschicht unter Zwischenschaltung der viskoelastischen oder viskosen Dämpfungsschicht überlappt ist. Dadurch, daß die äußere Schicht des wenigstens drei Schichten aufweisenden Bereiches des Obergurtes wenigstens einen quer zur Skilängsrichtung verlaufenden Schlitz auf­weist, wird die Durchbiegung des Skis begünstigt und trotz entsprechend steiferer Materialien eine gute Biegeelastizität sichergetellt. Das den Schlitz überlappende Laminat hat die Aufgabe, den durch den Schlitz entsprechenden Steifigkeits- und Festigkeitsverlust zu kompensieren und die gewünschte Torsionssteifigkeit aufrecht zu erhalten. Der Steifigkeits­verlauf des Skis soll dabei möglichst gleichmäßig verlaufen und keine Unstetigkeiten aufweisen. Dadurch, daß nun in diesem Teilbereich zwischen der äußeren geschlitzten Schicht und der darunter liegenden inneren Schicht die visko­elastische oder viskose Dämpfungsschicht angeordnet ist, kann zum einen eine hinreichende biegeelastizität und auf Grund der Wahl einer viskoelastischen oder viskosen Dämpfungs­schicht auch eine Dämpfung der niederfrequenten Schwingungen, insbesondere von Schwingungen im Bereich von 15 - 150 Hz, erzielt werden.

[0004] Mit Vorteil ist die Ausbildung hiezu so getroffen, daß der sich zumindest über einen Teilbereich der Länge des Skis erstreckende dreischichtige Obergurt in Richtung zum Skikern mit einem durchgehenden Laminat, insbesondere einer Alu­schicht oder einem faserverstärkten Kunststofflaminat, verbunden ist, wobei eine derartige Ausbildung eine hin­reichende Torsionssteifigkeit bei gleichzeitig hinreichender Flexibilität, Biegeelastizität und Biegefestigkeit erzielen läßt. Weiters sind derartige durchgehende Laminate vor allem für die Bruchfestigkeit des Skis von Bedeutung. Mit Vorteil besteht auch die äußere Schicht des dreischichtigen Ober­gurtes aus Aluminium oder Stahl oder Thermo- und/oder duro­plastischen Composits mit Glas-, Kohlenstoff-, Aramid-, Bor-Faserverstärkung und auf diese äußere Schicht des drei­schichtigen Obergurtes kann gegebenenfalls eine konven­tionelle Deckschicht aufgebracht werden, welche für die Festigkeitseigenschaften und die Torsionssteifigkeit des Skis von untergeordneter Bedeutung bleibt.

[0005] Um in der viskoelastischen Schicht die Dämpfung durch Scher-Bewegung (Schubverformung) zu erzielen, muß auch die untere Schicht des dreischichtigen Obergurtes eine hin­reichende Festigkeit aufweisen, um mit der dazwischen­liegenden viskoelastischen Schicht unter Ausübung von Scher­kräften zusammenwirken zu können. Mit Vorteil ist hiebei die Ausbildung so getroffen, daß die den (die) Schlitz(e) der äußeren Schicht unter Zwischenschaltung der viskoelastischen oder viskosen Dämpfungsschichte überlappende Schicht als Aluminiumschicht oder faserverstärktes Kunststofflaminat ausgebildet ist, wobei sich insgesamt somit in dem drei­schichtigen Aufbau zwei relativ stabile Lastverteilungs­schichten ausbilden lassen, über welche die Scherkräfte in die viskoelastische Schicht eingeleitet werden.

[0006] Mit Vorteil ist die Ausbildung erfindungsgemäß so getroffen, daß die viskoelastische oder viskose Zwischenschicht aus einem elastomeren Kunststoff mit einem E-Modul von 10⁷ bis 10¹⁰Pa, vorzugsweise ca. 10⁸Pa und einem Verlustfaktor tan δ> 0,8, vorzugsweise einem tan δ von ca. 1,5, besteht. Ein derartiges, insbesondere gummielastisches Material mit einem E-Modul zwischen 10⁷ und 10¹⁰Pa und den angegebenen Verlustfaktoren unterscheidet sich wesentlich von in Skikon­struktionen bereits verwendeten Hartgummischichten und ist in der Lage, Frequenzen zwischen 15 und 150 Hz optimal in einem Temperaturbereich von -35° bis +10°C zu dämpfen. Um die Scherkräfte in der viskoelastischen Dämpfungsschicht aus einem derartigen Material optimal aufnehmen zu können, ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, daß die visko­elastische oder viskose Schicht eine Stärke von 0,3 - 2,5 mm, vorzugsweise 0,7 - 1,3 mm, aufweist.

[0007] Um nun die Vorteile, welche sie durch die Ausbildung eines derartigen Dämpfungsgliedes in Form eines dreischichtigen Aufbaues mit äußerer, geschlitzter Schicht ergeben, unbeein­trächtigt durch Anordnungen von Bindungsteilen aufrecht­erhalten zu können, ist die Ausbildung erfindungsgemäß mit Vorteil so getroffen, daß die äußere, wenigstens einen Querschnitt aufweisende Schicht im Bereich der Bindungsteile in Skilängsrichtung verlaufende Durchbrechungen bzw. Lang­löcher für die Aufnahme von Befestigungsschrauben oder Bolzen für die Bindungsteile aufweist. Derartige Langlöcher bzw. in Skilängsrichtung verlaufende Durchbrechungen erlauben die gleitende Festlegung von Bindungsteilen an dne innenliegenden tragenden Teilen eines Skis und behindern die Einleitung von Scherkräften in die viskoelastische Schicht und die Schub­bewegung des oberen Laminates nicht. Um eine vollständige Entkopplung der Außenschicht von der Innenschicht zu er­zielen, ist die Ausbildung bei der Montage der Bindungsteile mit Vorteil so getroffen, daß die Bindungsteile unter Zwischenschaltung einer Gleitschicht oder unter Ausbildung eines Luftspaltes an der Außenschicht des Skis angeschlossen sind.

[0008] Der (die) in der Außenschicht vorgesehene(n), quer zur Skilängsrichtung verlaufende(n) Schlitz(e) soll(en) eine ungehinderte Übertragung von bei Schwingungen bzw. Durch­biegungen des Skis auftretenden Scherkräften auf die visko­elastische Dämpfungsschicht sicherstellen, wofür die Aus­bildung mit Vorteil so getroffen ist, daß der (die) Quer­schlitz(e) der äußeren Schicht sich bis zur Seitenkante des Skis erstreckt (erstrecken). Für eine besonders effiziente und richtungsunabhängige Dämpfung von Schwingungen ist die Ausbildung dabei bevorzugt so getroffen, daß der (die) Querschlitz(e) der äußeren Schicht sich durchgehend über die gesamte Breite der äußeren Schicht erstreckt (erstrecken).

[0009] Mit Vorteil sind hiebei der (die) quer zur Skilängsrichtung verlaufende(n) Schlitz(e) jeweils in einem Schwingungsknoten der Schwingungen des Skis angeordnet, wodurch sich optimale Dämpfungseigenschaften ergeben. Die Schlitze können über die gesamte Skilänge angebracht werden. Die Lage der Schwingungs­knoten hängt von der Art (Mode) der Eigenschwingung (Grund­schwingung, 1., 2., 3.,... (Oberschwingung) ab. Diese wieder­um hängt von der Steifigkeit, Steifigkeitsverteilung, Gewichtsverteilung, Einspannung, etc. des Skis ab. Je nach Einsatzzweck des Skis können unterschiedliche Eigenfrequenzen des Skis angeregt werden, wobei sich von diesen wiederum gewisse Frequenzen störend auf das Fahrverhalten des Skis auswirken können. Diese störenden Schwingungen werden dabei durch die Anbringung von Schlitzen am Ort ihrer Schwingungs­knoten in optimaler Weise gedämpft.

[0010] Die Dämpfungseigenschaft der viskoelastischen oder viskosen Zwischenschicht wird dabei durch die Dicke der Zwischen­schicht, die Länge und Breite der Zwischenschicht, die Lage am Ski sowie die Anzahl der Dämpfer am Ski beeinflußt und kann dadurch in weiten Grenzen gemäß den Anforderungen eingestellt werden.

[0011] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausbildung so getroffen, daß die Breite der (des) Schlitze(s) in Skilängs­richtung 0,7 bis 2,5 mm, vorzugsweise etwa 1,5 mm, beträgt, wodurch den maximal auftretenden Schubbewegungen Rechnung getragen wird. Für eine weitere Verbesserung der Dämpfungs­eigenschaften wird vorzugsweise so vorgegangen, daß der (die) Schlitz(e) mit einem dämpfenden Material ausgefüllt ist (sind), wobei die Dämpfung durch Druckdeformation des dämpfenden Materials im Schlitz erfolgt.

[0012] Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­läutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Ski;

Fig.2 eine Seitenansicht des Skis mit montierter Bindung;

Fig.3 eine vergrößerte Detaildarstellung der Fig.2, und

Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig.1.

[0013] In Fig.1 ist schematisch ein erfindungsgemäßer Ski 1 dar­gestellt, welcher quer zur Skilängsrichtung verlaufende, sich über die gesamte Breite des Skis erstreckende Querschlitze 2 aufweist. In der Skioberfläche sind mehrere Langlöcher 3 für die Aufnahme von Befestigungsschrauben oder Bolzen für die Bindungsteile vorgesehen.

[0014] In Fig.2 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Skis 1 gezeigt, aus welcher sich schematisch die Montage einer Bindung 4 in den in der Skioberfläche vorgesehenen Lang­löchern 3 entnehmen läßt. Die Bindungsteile 4 sind hiebei unter Ausbildung eines Luftspaltes 5 durch die Langlöcher 3 in den innenliegenden tragenden Teilen des Skis 1 festgelegt, so daß durch die Montage der Bindungsteile die Einleitung von Scherkräften in die Dämpfungsschicht des Skis nicht behindert wird.

[0015] Fig.3 zeigt den mehrschichtigen Aufbau des Obergurtes bzw. der darunter liegenden Dämpfungsschichten des Skis 1. Die aus Aluminium oder Stahl oder Thermo- und/oder duroplastischen Composits mit Glas-, Kohlenstoff-, Aramid-, Bor-Faser­verstärkung gefertigte äußere Schicht 6 des Obergurtes weist ebenso wie die darüber liegende konventionelle Deckschicht 7 des Skis sich quer über die gesamte Breite des Skis er­streckende Schlitze 2 auf. Diese Schlitze 2 werden unter Zwischenschaltung einer viskoelastischen Dämpfungsschicht 8 von einer weiteren aus Aluminium oder einem faserverstärkten Kunststofflaminat 9 gebildeten Schicht übergriffen. Unter dieser aus Aluminium oder faserverstärktem Kunststofflaminat bestehenden Schicht 9 befindet sich eine weitere, aus der­artigen Materialien gefertigte Schicht 10, welche sich über die gesamte Skilänge erstreckt. Durch diese Ausbildung werden zumindest zwei relativ stabile Lastverteilungsschichten ausgebildet, welche zur Aufnahme von Scherkräften geeignet sind. Der eigentliche Skikern ist in Fig.3 mit 11 bezeichnet.

[0016] In Fig.4 ist ein Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Ski gezeigt. Bei dieser Ausbildung ist wiederum die äußere Schicht mit 6 bezeichnet, sowie die darüber liegende konven­tionelle Deckschicht des Skis mit 7 schematisch angedeutet. Die Schicht 6 wird bei dieser Ausbildung durch ein Langloch 3 zur Aufnahme von Bolzen bzw. Schrauben für die Bindungs­montage unterbrochen. Unter dieser äußeren, geschlitzten Schicht 6 liegt wiederum eine viskoelastische Dämpfungs­schicht 8, welche die insbesondere beim Fahren auftretenden, niederfrequenten Schwingungen aufnehmen soll. Die zweite Aluschicht bzw. die aus faserverstärktem Kunststofflaminat gebildete Schicht, welche die Langlöcher bzw. die Quer­schlitze in der Schicht 6 übergreift, sowie die darunter liegende, sich quer über die gesamte Länge des Skis er­streckende, aus dem gleichen oder anderem als das geschlitzte Laminat bestehendem Material gefertigte Schicht, sind in der Fig.4 wiederum mit 9 und 10 angedeutet. Unter dem Skikern 11 liegt der ebenfalls aus Aluminium oder faserverstärktem Kunststofflaminat gebildete Untergurt 12 des Skis. An diesem ebenfalls zur Aufnahme von Scherkräften geeigneten Untergurt 12 sind in konventioneller Weise eine Lauffläche 13 sowie Stahlkanten 14 angeordnet.

Ansprüche

1. Mehrschichtiger Ski (1) mit einem Obergurt, welcher zumindest über einen Teil der Länge des Skis aus wenigstens zwei, unter Zwischenschaltung einer viskoelastischen oder viskosen Dämpfungsschicht miteinander verbundenen Schichten (6,8,9) besteht, einem Kern (11) und einer Lauffläche (13), dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (6) des wenigstens drei Schichten aufweisenden Bereiches des Ober­gurtes wenigstens einen quer zur Skilängsrichtung ver­laufenden Schlitz (2) aufweist und daß der Schlitz (2) in Richtung zum Kern (11) von einer Laminatschicht unter Zwischenschaltung der viskoelastischen oder viskosen Dämpfungsschicht (8) überlappt ist.

2. Mehrschichtiger Ski nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der sich zumindest über einen Teilbereich der Länge des Skis erstreckende dreischichtige Obergurt in Richtung zum Skikern (11) mit einem durchgehenden Laminat (10), insbesondere einer Aluschicht oder einem faser­verstärkten Kunststofflaminat, verbunden ist.

3. Mehrschichtiger Ski nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (6) des drei­schichtigen Obergurtes aus Aluminium oder Stahl oder Thermo- und/oder duroplastischen Composits mit Glas-, Kohlenstoff-, Aramid-, Bor-Faserverstärkung besteht, auf welches gegebe­nenfalls eine Deckschicht (7) aufgebracht ist.

4. Mehrschichtiger Ski nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den (die) Schlitz(e) (2) der äußeren Schicht (6) unter Zwischenschaltung der viskoelastischen oder viskosen Dämpfungsschicht (8) überlappende Schicht (9) als Aluminiumschicht oder faserverstärktes Kunststofflaminat ausgebildet ist.

5. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die viskoelastische oder viskose Zwischenschicht (8) aus einem elastomeren Kunststoff mit einem E-Modul von 10⁷ bis 10¹⁰Pa, vorzugsweise ca. 10⁸Pa und einem Verlustfaktor tan δ>0,8, vorzugsweise einem tan δ von ca. 1,5, besteht.

6. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die viskoelastische oder viskose Schicht (8) eine Stärke von 0,3 - 2,5 mm, vorzugsweise 0,7 - 1,3 mm, aufweist.

7. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere, wenigstens einen Querschlitz (2) aufweisende Schicht (6) im Bereich der Bindungsteile in Skilängsrichtung verlaufende Durchbrechungen bzw. Langlöcher (3) für die Aufnahme von Befestigungs­schrauben oder Bolzen für die Bindungsteile aufweist.

8. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Querschlitz(e) (2) der äußeren Schicht (6) sich bis zur Seitenkante des Skis er­streckt (erstrecken).

9. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Querschlitz(e) (2) der äußeren Schicht (6) sich durchgehend über die gesamte Breite der äußeren Schicht (6) erstreckt (erstrecken).

10. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der (des) Schlitze(s) (2) in Skilängsrichtung 0,7 bis 2,5 mm, vorzugsweise etwa 1,5 mm, beträgt.

11. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Schlitz(e) (2) mit einem dämpfenden Material ausgefüllt ist (sind).

12. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindungsteile unter Zwischen­schaltung einer Gleitschicht oder unter Ausbildung eines Luftspaltes an der Außenschicht (6) des Skis (1) ange­schlossen sind.

13. Mehrschichtiger Ski nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) quer zur Skilängs­richtung verlaufende(n) Schlitz(e) (2) jeweils in einem Schwingungsknoten der Schwingungen des Skis (1) angeordnet ist (sind).

Zeichnung