Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Belagmaterials, ein Belagmaterial für eine Laufsohle eines Wintersportgeräts sowie ein Wintersportgerät mit einem derartigen Belagmaterial, wie dies in den Ansprüchen 1, 25 und 39 beschrieben ist.
Ein durch die
Aus der
Die
Ähnliche Verfahren zur Herstellung von bahnförmigen Belagmaterial sind auch aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Belagmaterials, ein Belagmaterial sowie ein Wintersportgerät mit einem derartigen Belagmaterial zu schaffen, bei welchem das Belagmaterial gute Ver- bzw. Bearbeitungseigenschaften sowie über einen längeren Zeitraum gute Gleiteigenschaften aufweist.
Diese Aufgabe der Erfindung wird beim Verfahren durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Der sich durch die Merkmale des Anspruches 1 ergebende überraschende Vorteil liegt darin, dass in das durchgängige offenporige Kunststoffmaterial der Tragstruktur bereits vor dem Warmpressvorgang zumindest ein Additiv in die noch ein relativ großes Volumen aufweisende Poren eingelagert wird, kann so eine höhere Menge an Additiven innerhalb der Tragstruktur bevorratet werden. Dadurch, dass zuerst die Tragstruktur mit den darin ausgebildeten Poren hergestellt wird und erst für den Warmpressvorgang das Additiv eingebracht wird, steht eine wesentlich höhere Anzahl an Additiven für die Einlagerung zur Verfügung. Damit ist das Einlagern des Additivs in die Tragstruktur von der Herstellung der Tragstruktur entkoppelt und findet so auch keine nachteilige Beeinflussung der Additive während der Herstellung der Tragstruktur statt. Durch das nachträgliche Einbringen der Additive in die Poren der Tragstruktur können auch Additive eingesetzt werden, welche beim Herstellungsvorgang der Tragstruktur zur Entmischung neigen, da sie bei dem Verfahrensschritt der Befüllung der Poren in das Halbfabrikat "eingesaugt" werden. Weiters können damit aber auch wesentlich höhere Konzentrationen an Additiven in die Poren der Tragstruktur eingelagert werden als dies mit bislang bekannten Herstellungsverfahren von Belagmaterialien möglich war. Das Einbringen des Additivs in die Poren der Tragstruktur ist dann abhängig vom jeweiligen Aggregatzustand des Additivs, wobei vor dem Warmpressvorgang das Volumen der einzelnen Poren eine ausreichende Größe aufweist, um eine hohe Menge an Additiven aufzunehmen. Durch den nachfolgenden Warmpressvorgang nach der Einlagerung der Additive in die Poren wird eine hoch verdichtete Gleitfläche geschaffen, in welcher das Gleitmittel in Art von Vorratskammern im gesamten Belagmaterial eingelagert ist. Weiters wird damit aber auch die Verarbeitung sowie die Lagerhaltung erleichtert, da eine einheitliche Tragstruktur aus dem offenporigen Kunststoffmaterial hergestellt werden kann und erst in Abhängigkeit von den herzustellenden Wintersportgeräten das oder die Additive in die Poren eingelagert werden. Durch den Wannpressvorgang kann ein Halbfabrikat hergestellt werden, welches der weiteren Verarbeitung zur Fertigstellung des Wintersportgerätes zugeführt werden kann. Weiters kann der Warmpressvorgang auch mit einem geringeren Druck als auch einer geringeren Temperatur durchgeführt werden, als dies bei vergleichbaren Sinterverfahren bislang möglich war.
Weiters ist ein Vorgehen gemäß den im Anspruch 2 angegebenen Merkmalen vorteilhaft, weil dadurch einfach auf unterschiedlichste Einsatzbedingungen Bedacht genommen werden kann und zusätzlich noch die Menge des zur Verfügung stehenden Additivs im Belagmaterial einfach variiert werden kann.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante nach Anspruch 3, da dadurch Teilabschnitte der Gleitfläche je nach der gewählten Ausgangsdicke und der darauf folgenden Verdichtung der Tragstruktur der Verdichtungsgrad bzw. der Porenanteil in dieser zueinander unterschiedlich ausgebildet werden kann. So ist es beispielsweise möglich, im Bereich der Längsseitenkanten die Tragstruktur mit einem höheren Anteil an Kunststoffmaterial auszubilden und gleichzeitig im Mittelbereich einen höheren Porenanteil mit entsprechender Einlagerung an Additiven zu wählen.
Durch ein Vorgehen gemäß den im Anspruch 4 angegebenen Merkmalen kann jeder vorbestimmte einzelne Teilabschnitt des Belagmaterials an unterschiedliche Einsatzwecke angepasst werden. So kann beispielsweise im Bereich der Längsseitenkanten ein widerstandsfähigeres Kunststoffmaterial Verwendung finden, wobei hingegen im Zentral- bzw. Mittelbereich ein dazu unterschiedliches, beispielsweise weicheres Grundmaterial Verwendung finden kann. Dadurch kann einerseits auf extreme Kantenbelastungen sowie andererseits auf verbesserte Gleiteigenschaften bei eben am Gelände aufliegenden Wintersportgeräten erzielt werden.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist im Anspruch 5 beschrieben, wodurch je nach dem volumenmäßigen Porenanteil die Festigkeit des Belagmaterials sowie die zur Verfügung stehende Menge an Additiven an unterschiedlichste Einsatzbedingungen angepasst werden kann, wobei trotzdem noch auch bei geringerem Porenanteil noch eine ausreichend Menge an Additiven innerhalb des Belagmaterials zur Verfügung steht.
Weiters ist ein Vorgehen gemäß den im Anspruch 6 angegebenen Merkmalen vorteilhaft, da so das Belagmaterial auf seinen individuellen Einsatzzweck exakt vorausbestimmbar gefertigt werden kann. So kann bei geringerem Porenanteil und dem damit erhöhten Anteil an Kunststoff der Tragstruktur ein festeres und stabileres Belagmaterial erzielt werden, wobei hingegen bei höherem Porenanteil die Mengenmäßige Einlagerung an Additiven erhöht werden kann. Damit können z.B. die Gleit- bzw. Steigeigenschaften der Wintersportgeräte verbessert werden können.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante gemäß Anspruch 7, weil dadurch über die gesamte Dicke bzw. Stärke des Belagmaterials Additive eingelagert werden können. Dadurch steht über die gesamte Dicke bzw. Stärke stets eine ausreichende Menge an Additiven zur Verfügung, wobei zusätzlich noch während dem Gleitvorgang die Möglichkeit besteht, dass Additive aus den Poren im Belagmaterial heraustransportiert werden können.
Durch ein Vorgehen gemäß den in Anspruch 8 angegebenen Merkmalen wird erreicht, dass ohne nachträgliche Nacharbeiten bereits eine offenporige Tragstruktur für die Einlagerung der Additive zur Verfügung steht und so der Einlagerungsvorgang einfach und kostengünstig durchgeführt werden kann.
Eine andere vorteilhafte Vorgehensweise ist im Anspruch 9 beschrieben, weil dadurch einerseits die Menge des bevorrateten Additivs einfach festgelegt werden kann und andererseits der Deformationsgrad der Tragstruktur vorbestimmt werden kann.
Weiters ist ein Vorgehen gemäß den im Anspruch 10 angegebenen Merkmalen vorteilhaft, weil dadurch es wiederum ermöglicht wird, das B elagmaterial in Abhängigkeit von seinem Einsatzzweck exakt auf diesen abstimmen zu können.
Von Vorteil ist auch ein Verfahrensvariante gemäß Anspruch 11, da dadurch die Tragstruktur den überwiegenden Oberflächenanteil der Gleitfläche ausbildet und trotzdem Additive innerhalb der Tragstruktur bevorratet sind, welche zur Verbesserung der Gleiteigenschaften dienen.
Weiters ist ein Vorgehen gemäß dem in Anspruch 12 angegebenen Merkmal vorteilhaft, um so eine höhere Variationsmöglichkeit bei transparenten bzw. durchscheinenden Belagstrukturen für die optische Gestaltung schaffen zu können. Weiters wird dadurch auch noch der Verbindungsvorgang mit der Tragkonstruktion des Gleitgeräts verbessert bzw. erleichtert.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist im Anspruch 13 beschrieben, wodurch Kosten für den Bedruckungsvorgang eingespart werden können, da es wesentlich leichter ist, auf die Haftschicht ein Druckbild aufzubringen als auf die Rückseite der Tragstruktur.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante gemäß Anspruch 14, weil dadurch einfach auf unterschiedlichste Anwendungsfälle Bedacht genommen werden kann und gleichzeitig dabei auch die Verklebung mit der Tragkonstruktion des Gleitgeräts einhergehen kann.
Durch das Vorgehen gemäß den im Anspruch 15 angegebenen Merkmalen wird eine Blickdichtheit bei transparenten bzw. durchscheinenden Belagmaterialien erzielt. Darüber hinaus kann aber auch noch die Verklebung mit der Tragkonstruktion des Gleitgeräts verbessert bzw. erzielt werden.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante gemäß Anspruch 16, weil dadurch das Belagmaterial einfach auf unterschiedlichste Einsatzbedingungen abgestimmt werden kann und dadurch eine wesentliche Verbesserung der Gleiteigenschaften erzielbar ist.
Es ist aber auch ein Vorgehen gemäß den in den Ansprüchen 17 oder 18 angegebenen Merkmalen vorteilhaft, weil dadurch spannungsfreie Belagsmaterialien hergestellt werden können, da das Material bzw. die Tragstruktur beim Verdichten keiner Zugbeanspruchung unterliegt. Auch in den nachfolgenden Fertigungsschritten erfolgt keine weitere Verreckung des Belagmaterials, wodurch wesentlich transparentere bzw. durchscheinendere Beläge für Wintersportgeräte hergestellt werden können. Darüber hinaus erfolgt während der Lagerung des Halbfabrikats keine ungewünschte Deformation bzw. ein Verziehen zur Unebenheit. Dadurch wird die nachfolgende Verbindung mit der Tragkonstruktion des Gleitgeräts wesentlich vereinfacht und Ausschuss vermieden.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante gemäß Anspruch 19, weil dadurch in Abhängigkeit vom herzustellenden Wintersportgerät ein diesem entsprechender Zuschnitt des Belagmaterials hergestellt werden kann und so im nachfolgenden Verbindungsvorgang eine kostengünstige und einwandfreie Verbindung sichergestellt werden kann.
Weiters ist ein Vorgehen gemäß den in Anspruch 20 angegebenen Merkmalen vorteilhaft, weil dadurch mit Additiven vorbefüllte Halbfabrikate hergestellt werden können, die in einem einzigen Arbeitsschritt mit dem Gleitgerät zum Wintersportgerät verbunden werden können. Dadurch, dass bis zum Verbindungsvorgang keine thermische Belastung in das Halbfabrikat eingebracht wird, kommt es auch während der Lagerung zu keinem nachträglichen Verzug, wodurch stets plane und flächige Bauteile zur Verbindung mit dem Gleitgerät zur Verfügung stehen.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante gemäß Anspruch 21, da so für den Verbindungsvorgang mit dem Gleitgerät mit einem geringeren Druck und/oder einer geringeren Temperatur das Auslangen gefunden werden kann als dies bei bislang eingesetzten Sinterbelägen bzw. Sinterverfahren üblich war, da bereits der Warmpressvorgang vor der Verbindung mit dem Gleitgerät durchgeführt worden ist. Weiters lässt sich dadurch eine gewisse Vorfertigung vom Belagmaterial erzielen, wobei in Abhängigkeit von den darin eingelagerten Additiven rasch auf unterschiedliche Gleiteigenschaften der Wintersportgeräte Bedacht genommen werden kann. Weiters ist es dadurch aber auch möglich, ein gewisses Vorratslager an Halbfabrikaten anzulegen und so rasch auf unterschiedliche Kundenwünsche reagieren zu können.
Weiters ist aber auch ein Vorgehen gemäß den im Anspruch 22 angegebenen Merkmalen vorteilhaft, weil dadurch in Abhängigkeit von den gewählten Kunststoffen der Tragstruktur sowie den darin eingelagerten Additiven ein für die Werkstoffe optimaler Pressvorgang erzielt werden kann. Darüber hinaus können dadurch aber auch thermische Überbelastungen der Tragstruktur vermieden werden.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist im Anspruch 23 beschrieben, wodurch sich so nicht nur die Porenabschnitte in der Gleitfläche ausbilden, sondern zusätzlich auch noch für unterschiedlichste Verwendungszwecke der Wintersportgeräte eine Formgebung stattfinden kann. Die unterschiedlichen Formen der Prägungen können zur zusätzlichen Aufnahme von Gleithilfsmitteln bzw. aber auch zur formschlüssigen Abstützung an der der Gleitfläche zugewendeten Geländefläche dienen.
Schließlich ist aber auch eine Verfahrensvariante gemäß Anspruch 24 vorteilhaft, da so in die Poren der Tragstruktur vor dem Warmpressvorgang eine Grundmenge bzw. Grundsubstanz an Additiven eingebracht werden kann, welche für spezielle Anwendungszwecke nachträglich noch einfach abgestimmt werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber eigenständig auch durch die Merkmale des Anspruches 25 gelöst. Die sich aus der Merkmalskombination dieses Anspruches ergebenden Vorteile liegen darin, dass dadurch einerseits die Menge des bevorrateten Additivs einfach festgelegt und andererseits der Deformationsgrad der Tragstruktur vorbestimmt werden kann. Dadurch, dass in das durchgängige offenporige Kunststoffmaterial der Tragstruktur bereits vor dem Warmpressvorgang zumindest ein Additiv in die noch ein relativ großes Volumen aufweisende Poren eingelagert wird, kann so eine höhere Menge an Additiven innerhalb der Tragstruktur bevorratet werden. Dadurch, dass zuerst die Tragstruktur mit den darin ausgebildeten Poren hergestellt wird und erst für den Warmpressvorgang das Additiv eingebracht worden ist, steht eine wesentlich höhere Anzahl an Additiven für die Einlagerung zur Verfügung. Damit ist das Einlagern des Additivs in die Tragstruktur von der Herstellung der Tragstruktur entkoppelt worden und findet so auch keine nachteilige Beeinflussung der Additive während der Herstellung der Tragstruktur statt. Durch das nachträgliche Einbringen der Additive in die Poren der Tragstruktur können auch Additive eingesetzt werden, welche beim Herstellungsvorgang der Tragstruktur zur Entmischung neigen oder aber auch gar nicht dazu geeignet wären, da sie bei dem Verfahrensschritt der Befüllung der Poren in das Halbfabrikat "eingesaugt" werden. Weiters können damit aber auch wesentlich höhere Konzentrationen an Additiven in die Poren der Tragstruktur eingelagert werden als dies mit bislang bekannten Herstellungsverfahren von Belagmaterialien möglich war. Das Einbringen des Additivs in die Poren der Tragstruktur ist dann abhängig vom jeweiligen Aggregatzustand des Additivs, wobei vor dem Warmpressvorgang das Volumen der einzelnen Poren eine ausreichende Größe aufweist, um eine hohe Menge an Additiven aufnehmen zu können. Durch den nachfolgenden Warmpressvorgang nach der Einlagerung der Additive in die Poren wird eine hoch verdichtete Gleitfläche geschaffen, in welcher das Gleitmittel in Art von Vorratskammern im gesamten Belagmaterial eingelagert ist. Weiters wird damit aber auch die Verarbeitung sowie die Lagerhaltung erleichtert, da eine einheitliche Tragstruktur aus dem offenporigen Kunststoffmaterial hergestellt werden kann und erst in Abhängigkeit von den herzustellenden Wintersportgeräten das oder die Additive in die Poren eingelagert werden. Durch den Warmpressvorgang kann ein Halbfabrikat geschaffen werden, welches der weiteren Verarbeitung zur Fertigstellung des Wintersportgerätes zugeführt werden kann.
Von Vorteil ist auch eine Weiterbildung gemäß Anspruch 26, da dadurch die Tragstruktur den überwiegenden Oberflächenanteil der Gleitfläche ausbildet und trotzdem Additive innerhalb der Tragstruktur bevorratet sind, welche zur Verbesserung der Gleiteigenschaften dienen.
Vorteilhaft ist auch eine Ausbildung gemäß Anspruch 27, weil dadurch über die gesamte Dicke bzw. Stärke des Belagmaterials Additive eingelagert sind. Dadurch steht über die gesamte Dicke bzw. Stärke stets eine ausreichende Menge an Additive zur Verfügung, wobei zusätzlich noch während dem Gleitvorgang die Möglichkeit besteht, dass Additive aus den Poren im Belagmaterial heraustransportiert werden können.
Weiters ist eine Ausbildung gemäß den im Anspruch 28 angegebenen Merkmalen vorteilhaft, da so das Belagmaterial auf seinen individuellen Einsatzzweck exakt vorausbestimmbar gefertigt werden kann. So kann bei geringerem Porenanteil und dem damit erhöhten Anteil an Kunststoff der Tragstruktur ein festeres und stabileres Belagmaterial erzielt werden, wobei hingegen bei höherem Porenanteil die Mengenmäßige Einlagerung an Additiven erhöht werden kann. Damit können z.B. die Gleit- bzw. Steigeigenschaften der Wintersportgeräte verbessert werden können.
Durch die Ausbildung gemäß den im Anspruch 29 angegebenen Merkmalen kann jeder vorbestimmte einzelne Teilabschnitt des Belagmaterials an unterschiedliche Einsatzwecke angepasst werden. So kann beispielsweise im Bereich der Längsseitenkanten ein widerstandsfähigeres Kunststoffmaterial Verwendung finden, wobei hingegen im Zentral- bzw. Mittelbereich ein dazu unterschiedliches, beispielsweise weicheres Grundmaterial Verwendung finden kann. Dadurch kann einerseits auf extreme Kantenbelastungen sowie andererseits auf verbesserte Gleiteigenschaften bei eben am Gelände aufliegenden Wintersportgeräten erzielt werden.
Möglich ist auch eine Ausbildung gemäß den in Anspruch 30 angegebenen Merkmalen, da so ohne nachträgliche Nacharbeiten bereits eine offenporige Tragstruktur für die Einlagerung der Additive zur Verfügung steht und der Einlagerungsvorgang einfach und kostengünstig durchgeführt werden kann.
Möglich ist auch eine Ausbildung gemäß den in Anspruch 31 angegebenen Merkmalen, weil dadurch es wiederum ermöglicht wird, das Belagmaterial in Abhängigkeit von seinem Einsatzzweck exakt auf diesen abstimmen zu können.
Weiters ist eine Ausbildung gemäß den im Anspruch 32 angegebenen Merkmalen vorteilhaft, da so eine höhere Variationsmöglichkeit bei transparenten bzw. durchscheinenden Belagstrukturen für die optische Gestaltung geschaffen werden kann. Weiters wird dadurch auch noch der Verbindungsvorgang mit der Tragkonstruktion des Gleitgeräts verbessert bzw. erleichtert.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung ist im Anspruch 33 beschrieben, wodurch Kosten für den Bedruckungsvorgang eingespart werden können, da es wesentlich leichter ist, auf die Haftschicht ein Druckbild aufzubringen als auf die Rückseite der Tragstruktur.
Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung gemäß Anspruch 34, weil dadurch einfach auf unterschiedlichste Anwendungsfälle Bedacht genommen werden kann und gleichzeitig dabei auch die Verklebung der Tragkonstruktion des Gleitgeräts einhergehen kann.
Durch die Ausbildung gemäß den im Anspruch 35 angegebenen Merkmalen wird eine Blickdichtheit bei transparenten bzw. durchscheinenden Belagmaterialien erzielt. Darüber hinaus kann aber auch noch die Verklebung mit der Tragkonstruktion des Gleitgeräts verbessert bzw. erzielt werden.
Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung gemäß Anspruch 36, weil dadurch das Belagmaterial einfach auf unterschiedlichste Einsatzbedingungen abgestimmt werden kann und dadurch eine wesentliche Verbesserung der Gleiteigenschaften erzielbar ist.
Es ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 37 vorteilhaft, da so in die Poren der Tragstruktur vor dem Warmpressvorgang eine Grundmenge bzw. Grundsubstanz an Additiven eingebracht werden kann, welche für spezielle Anwendungszwecke nachträglich noch einfach abgestimmt werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist im Anspruch 38 beschrieben, wodurch so nicht nur die Porenabschnitte die Gleitfläche ausbilden, sondern zusätzlich auch noch für unterschiedlichste Verwendungszwecke der Wintersportgeräte eine Formgebung stattfinden kann. Die unterschiedlichen Formen der Prägungen können zur zusätzlichen Aufnahme von Gleithilfsmitteln bzw. aber auch zur formschlüssigen Abstützung an der der Gleitfläche zugewandten Geländefläche dienen.
Schließlich wird die Aufgabe der Erfindung wird aber eigenständig auch durch die Merkmale des Anspruches 39 gelöst. Die sich aus der Merkmalskombination des Kennzeichenteils dieses Anspruches ergebenden Vorteile liegen darin, dass so ein Wintersportgerät mit unterschiedlichsten Gleiteigenschaften in Abhängigkeit von den im Belagmaterial eingelagerten Additiven hergestellt werden kann.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
In der
Das Wintersportgerät 1 bzw. das Gleitgerät 2 umfasst eine Laufsohle 4, welche auf der der Kupplungsvorrichtung 3 abgewendeten Seite eine Gleitfläche 5 ausbildet. Die Laufsohle 4 mit ihrer Gleitfläche 5 dient dazu, in einem Gleitvorgang auf Schnee und/oder Eis an der Oberfläche des Geländes entlang zu gleiten. Infolge der beim Gleiten eintretenden Interaktion zwischen Rauigkeitsspitzen der Laufsohle 4 mit ihrer Gleitfläche 5 und den Schnee- bzw. Eiskristallen führt die lokal entstehende Reibungswärme zum Anschmelzen bzw. Schmelzen der Schnee- bzw. Eiskristalle. Das dabei in situ entstehende Schmelzwasser führt in weiterer Folge zu hydrodynamischen Schmierverhältnissen, wodurch ein niedriger Gleitreibungskoeffizient erzielbar ist. Gerade bei hohen Gleitgeschwindigkeiten, wie diese im alpinen Rennsport üblicher Weise auftreten, sind die Parameter, die zu einem ungestörten Gleitvorgang im dynamischen Ablauf führen, wesentlich. Auch sind die Bevorratung, die Verarbeitung sowie die nachträgliche Bearbeitung der Laufsohle 4 von besonderer Bedeutung.
Die Laufsohle 4 des Wintersportgerätes 1 wird durch ein am Gleitgerät 2 angeordnetes Belagmaterial 6 gebildet, welches in den nachfolgenden Figuren detailliert beschrieben werden wird.
In den
So zeigt die
Der zur Bildung der Tragstruktur 7 verwendete Kunststoff 8 kann beispielsweise ein Polymerwerkstoff sein, welcher z.B. in einem kontinuierlichen Sinterprozess hergestellt wird. Dabei kann beispielsweise das Kunststoffpulver von bestimmter Korngröße in einer Schicht von bevorzugt gleich bleibender, vorbestimmter Stärke und Breite auf ein Förderband aufgebracht werden. Anschließend daran kann das Kunststoffpulver vorverdichtet und anschließend so weit erwärmt bzw. erhitzt werden, dass der Sintervorgang erfolgt, bei welchem die flächige, insbesondere bahnförmige Tragstruktur 7 mit den Poren 9 ausgebildet wird. Unabhängig davon könnte aber auch die porige Tragstruktur 7 durch einen Schäumvorgang oder ähnliche Fertigungsmaßnahmen hergestellt werden. Als Werkstoffe können beispielsweise Kunststoffe aus der Gruppe von Polyethylen mit ultrahohem Molgewicht (UHMWPE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polypropylen (PP) gewählt werden.
Die Tragstruktur 7 weist im Bereich der Lauffläche im Gelände die dieser zugewandte Gleitfläche 5 auf. In einer Ausgangsdicke 10 ausgehend von der Gleitfläche 5 ist die Tragstruktur 7 auf der davon abgewendeten Seite durch eine Rückfläche 11 begrenzt. Die Tragstruktur 7 zur Bildung des Belagmaterials 6 bildet einen flächigen, insbesondere bahnförmigen Körper aus, wobei die Ausgangsdicke 10 in einer unteren Grenze von 0,5 mm, insbesondere 2,0 mm und einer oberen Grenze von 8,0 mm, insbesondere 5,0 mm, gewählt ist.
Die Tragstruktur 7 weist in ihrer unverformten Ausgangsdicke 10 einen Anteil in einer unteren Grenze von 20%, bevorzugt 40% und einer oberen Grenze von 90%, bevorzugt 60%, auf. Der Porenanteil kann bevorzugt auch 50% betragen. Die Angaben des Porenanteils sind dabei auf das Gesamtvolumen der Tragstruktur 7 bezogen. Wie aus der vereinfachten Darstellung der Poren 9 zu ersehen ist, bilden diese innerhalb der Tragstruktur 7 ein zusammenhängendes Kapillargefüge aus. Damit ist es möglich, dass beispielsweise Luft in der unverformten Ausgangsstellung von der Gleitfläche 5 durch die gesamte Ausgangsdicke 10 hindurch zur Rückfläche 11 hindurch treten kann.
Weiters ist noch vereinfacht darstellt, dass nicht nur das Kunststoffmaterial 8 sondern auch die Poren 9 der Tragstruktur 7 in der unverformten Ausgangsdicke 10 einen Oberflächenabschnitt 12 der Gleitfläche 5 ausbilden. Damit wird die Gleitfläche 5 sowohl durch den Kunststoff 8 als auch durch die in bzw. zwischen diesem angeordneten Poren 9 gebildet.
In der
Das Additiv 13 kann dabei aus der Gruppe von flüssigen oder festen Stoffen, Suspensionen oder aber auch aggregatszustandsändernden Stoffen gewählt werden. Zu den flüssigen Stoffen zählen beispielsweise Öle, Lösungen usw.. Als feste Stoffe können die unterschiedlichsten Werkstoffe in beliebiger Korngröße wie Pulver, partikelförmige Stoffe, Nanopartikel, Graphit, Polytetrafluorethylen oder Quarze Verwendung finden. Zu den Suspensionen zählen z.B. Pasten oder Gele. Unterschiedlichste Wachse zählen schließlich zu jenen Stoffen, die bei Temperaturbeeinflussung ihren Aggregatzustand ändern können. Durch die Einbringung der Additive 13 nach der Herstellung der Tragstruktur 7 können so unterschiedlichste Additive 13 in die Poren 9 eingelagert werden, was bei einer Einmischung in das Kunststoffmaterial 8 vor der Herstellung der Tragstruktur 7 bislang nicht oder nur bedingt möglich war. So kann zuerst die Tragstruktur 7 für sich hergestellt werden und nachfolgend erst die Additive 13 in die Poren 9 vor dem Warmpressvorgang eingelagert werden.
In der
Dabei wird die Tragstruktur 7 gemeinsam mit dem Additiv 13 z.B. in einem Warmpressvorgang ausgehend von seiner Ausgangsdicke 10 um ein Ausmaß in einer unteren Grenze von 20% und einer oberen Grenze von 90% reduziert. Das Ausmaß wird bevorzugt auch zwischen 40% und 60%, insbesondere von 50% gewählt. Dabei wird lediglich die Dicke der Tragstruktur 7 mit dem oder den darin eingelagerten Additiven 13 verringert. Der Warmpressvorgang wird dabei in einem Temperaturbereich mit der unteren Grenze von 20° C, insbesondere 80 °C und einer oberen Grenze von 250° C, insbesondere 175 °C durchgeführt. Unter Warmpressvorgang wird jeder Pressvorgang verstanden, bei dem zusätzlich zur Kraftaufbringung Wärme in die Tragstruktur 7 des Kunststoffes 8 sowie das Additiv 13 eingebracht wird. Dies kann vereinfacht durch Heizeinrichtungen der verschiedensten Art oder andere elektromagnetische oder optische Strahlung erfolgen.
Die beim Warmpressvorgang notwendige Druckkraft (F) wird dabei statisch auf die Tragstruktur 7 und bevorzugt ausschließlich in senkrechter Richtung bezüglich der Gleitfläche 5 aufgebracht.
Wie weiters hier vereinfacht dargestellt, werden die Poren 9 der Tragstruktur 7 von ihrer unverformten Ausgangsgröße durch den Warmpressvorgang zu Mikroporen 16 mit einer Größe in einer unteren Grenze von 1 µm, insbesondere von 2 µm und einer oberen Grenze von 500 µm, insbesondere von 50 µm umgeformt, insbesondere verkleinert. Diese Angaben beziehen sich flächenmäßig gesehen auf Querschnittsabmessungen der Poren 9. Dadurch, dass das Additiv 13 bereits vor dem Warmpressvorgang in die noch unverformten Poren 9 eingebracht wird, ist das Additiv 13 in einem gleichmäßigen Anteil über die gesamten Mikroporen 16 und somit über das gesamte Volumen der verdichteten Tragstruktur 7 verteilt. Da die Poren 9 bereits vor dem Warmpressen bzw. Verdichten ein zusammenhängendes Kapillargefüge ausbilden, bilden auch die Mikroporen 16 in der Tragstruktur 7 ein derartiges zusammenhängendes Kapillargefüge aus. Aufgrund der zuvor beschriebenen Offenporigkeit bilden in der verpressten Einsatzdicke 14 der Tragstruktur 7 sowohl das Kunststoffmaterial 8 des Belagmaterials 6 als auch die Mikroporen 16 darin die gemeinsame Gleitfläche 5 aus. Der überwiegende flächenmäßige Anteil wird aber durch den Kunststoff 8 der Tragstruktur 7 gebildet. Dadurch wird eine nahezu glatte, kompakte Gleitfläche 5 ausgebildete, da die Mikroporen 16 nur einen minimalsten Oberflächenabschnitt der gesamten Gleitfläche 5 bilden.
Die Mikroporen 16 dienen dabei als Vorratskammern innerhalb der Tragstruktur 7, wodurch während dem Gleitvorgang eine ausreichende Menge an Additiv 13 in der Tragstruktur 7 vorhanden ist. Wird während des Gleitvorganges das Additiv 13 aus den Mikroporen 16 entfernt bzw. herausgelöst, kann dieses nachträglich wieder in einem nachfolgenden separaten Servicevorgang wieder in die Mikroporen 16 eingebracht werden. Dabei kann es sich beispielsweise um verschiedene Gleithilfsmittel wie Wachse oder dgl. handeln.
Die Mikroporen 16 der Tragstruktur 7 sind nach der Verpressung mit einem Anteil in einer unteren Grenze von 50% und einer oberen Grenze von 100% mit dem Additiv 13 befüllt. Die Angaben des Füllgrades der Mikroporen 16 sind wiederum auf den volumenmäßigen Anteil bezogen.
In der
Zur Verbindung der Tragstruktur 7 mit dem weiteren Aufbau des Wintersportgeräts 1 ist es vorteilhaft, wenn auf bzw. an der Tragstruktur 7 auf der von der Gleitfläche 5 abgewendeten Seite eine Haftschicht 17 angeordnet, insbesondere angeformt, ist. Die Verbindung kann auf unterschiedlichste Art und Weise erfolgen. Die Haftschicht 17 kann ihrerseits aus der Gruppe von Gewebe, Gewirke, Vlies, Gestrick, Hartpapier, Al-Verbunde, Kunststofffolien-Verbunde usw. gewählt werden. Je nach Wahl der Haftschicht 17 kann diese für sich bereits einen Haft- bzw. Klebevorgang bewirken und z.B. durch eine wärmeaktivierbare Kleberschicht gebildet sein bzw. aber auch mit einer solchen selbst beschichtet sein. Bei naturglatten Substanzen sollen wegen der besseren Haftfähigkeit noch die zu verbindenden Oberflächen entsprechend vorbehandelt werden. Dies kann z.B. durch den Auftrag von Primern, Lackschichten, Anschleifen oder dgl. erfolgen.
Das Kunststoffmaterial 8 sowie die darin eingebrachten bzw. eingelagerten Additive 13 können entweder durchscheinend bis transparent oder völlig opak ausgebildet sein. Dies hängt von der Einfärbung des Kunststoffmaterials 8 bzw. aber auch von der Farbgebung der eingelagerten Additive 13 ab. Wird beispielsweise ein transparentes bzw. durchscheinendes Kunststoffmaterial 8 für die Tragstruktur 7 sowie ebenfalls ein durchscheinendes bzw. transparentes Additiv 13 verwendet, kann auf einer der Tragstruktur 7 zugewendeten Oberfläche 18 der Haftschicht 17 noch vor dem Verbindungsvorgang mit der Tragstruktur 7 ein Druckbild 19 aufgebracht werden. Das Druckbild 19 ist hier durch dicke Striche in unterschiedlichen Längen schematisch angedeutet. Je nach Wahl des Druckbildes 19 sowie der Haftschicht 17 kann es zusätzlich noch vorteilhaft sein, wenn auf die Haftschicht 17 auf der von der Gleitfläche 5 abgewendeten Seite eine zusätzliche Hintergrundschicht 20 aufgebracht wird. Diese Hintergrundschicht 20 dient dazu, bei transparent bzw. durchscheinend gewähltem Kunststoffmaterial 8 einen Durchblick bis hin zur Tragkonstruktion des Gleitgeräts 2 zu vermeiden. Dabei kann die Hintergrundschicht 20 beispielsweise durch einen Lack, eine opake Polymerschicht oder dgl. gebildet sein. Die Hintergrundschicht 20 kann beispielsweise aber auch als Dekor- bzw. Kontrastschicht bezeichnet werden. Sie dient einerseits dazu, eine gewisse Blickdichtheit zu erzielen und andererseits bei entsprechender Wahl des Werkstoffes auch zusätzlich noch als Klebe- bzw. Haftschicht zu dienen.
Wie hier vereinfacht dargestellt, ist das Belagmaterial 6 vor dem Verbinden mit dem herzustellenden Wintersportgerät 1 in seiner äußeren Umrissform an dieses entsprechend angepasst und zugeschnitten worden. Das Anpassen bzw. Zuschneiden ist dabei vom herzustellenden Wintersportgerät 1 abhängig. Bei dem in der
Wird beispielsweise ein Langlaufschi hergestellt, der zumeist keine Stahlkanten aufweist, wird das Belagmaterial 6 mit entsprechender Übergröße, beispielsweise als paralleler Streifen, zugeschnitten und anschließend mit der Tragkonstruktion des Gleitgeräts 2 zum Wintersportgerät 1 verbunden. Anschließend daran erfolgt der entsprechende Konfektioniervorgang des Belagmaterials 6 durch Abschneiden entlang der Umrisskontur des Gleitgeräts 2. Die Anordnung der zuvor beschriebenen Schichten kann auch hier analog erfolgen.
Der zuvor beschriebene Warmpressvorgang kann dabei entweder während dem Verbindungsvorgang mit dem Wintersportgerät 1 oder aber auch vor dem Verbinden mit dem Wintersportgerät 1 durchgeführt werden. Dies kann frei gemäß dem gewählten Herstellungsvorgang für das Wintersportgerät 1 gewählt werden.
Darüber hinaus ist es aber auch noch möglich, dass während dem Warmpressvorgang in die Gleitfläche 5 des Belagmaterials 6 eine Prägung 21 eingeformt wird. Eine derartige Prägung 21 ist in der
Ist das Belagmaterial 6 bereits vor dem Verbinden mit dem Gleitgerät 2 warm verpresst und somit von seiner Ausgangsdicke 10 zur Einsatzdicke 14 reduziert worden, kann in die Mikroporen 16 einer Oberflächenschicht 22 des Belagmaterials 6 zumindest eines der Additive 13 zusätzlich eingebracht und damit angereichert werden. Dadurch erreicht man noch eine höhere Variationsmöglichkeit der in die Mikroporen 16 eingelagerten Additive 13.
Aus der
Das Belagmaterial 6 weist im Bereich seines äußeren Umfanges einen Zuschnitt auf, welcher hier bereits dem herzustellenden Wintersportgerät 1 entspricht. Das Belagmaterial 6 weist quer zur Längserstreckung desselben gesehen voneinander distanzierte Längskante 23 auf. Diese Längskanten 23 kommen bei gewissen Wintersportgeräten 1 mit einer so genannten Stahlkante in Kontakt, wobei die Stahlkante den äußeren Begrenzungsbereich des Wintersportgeräts 1 ausbildet.
Weiters sind im Bereich der Gleitfläche 5 verschiedene Teilabschnitte der Gleitfläche 5 durch dünne Striche räumlich voneinander getrennt dargestellt. So kann beispielsweise die Gleitfläche 5 einen den Längskanten 23 benachbarten Randabschnitt 24 sowie im Bereich einer Längsachse 25 jeweils voneinander distanziert einen vorderen sowie hinteren Mittelabschnitt 26, 27 aufweisen. Zwischen dem vorderen bzw. hinteren Mittelabschnitt 26, 27 kann weiters noch ein Zentralabschnitt 28 ausgebildet sein. Die Längsachse 25 erstreckt sich von einer Spitze 29 zu einem Ende 30 des Belagmaterials 6.
Diese schematisch angedeuteten Abschnitte 24 und 26 bis 28 sind nur beispielhaft gewählt und können beliebig frei an der Gleitfläche 5 angeordnet werden. Wesentlich ist nur, dass das Belagmaterial 6 stets als einstückiger Bauteil ausgebildet wird.
Die Anordnung bzw. Vorsehung der unterschiedlichen Abschnitte 24 bis 28 ermöglicht nun eine sehr hohe Vielfalt an Kombinationsmöglichkeiten für die Ausbildung der Tragstruktur 7 aus dem Kunststoffmaterial 8, den im Kunststoffmaterial 8 angeordneten Poren 9, dem Porenanteil sowie den in den Poren 9 eingelagerten Additiven 13.
So kann beispielsweise die Tragstruktur 7 bezüglich der Gleitfläche 5 abschnittsweise aus einem unterschiedlichen Kunststoffmaterial 8 in den einzelnen Abschnitten 24 und 26 bis 28 ausgebildet sein. Unabhängig davon kann aber auch der Porenanteil in der Tragstruktur 7 bezüglich der Gleitfläche 5 abschnittsweise unterschiedlich ausgebildet werden. Weiters können in die einzelnen Poren 9 der Tragstruktur 7 bezüglich der Gleitfläche 5 wiederum abschnittsweise unterschiedlichste Additive 13 eingelagert werden. So könnte beispielsweise im Zentralabschnitt 28 Sand- oder Quarzkörnern eingelagert werden und so das Belagmaterial 6 für Langlaufschi mit einer darin ausgebildeten Steighilfe dienen. Dadurch wird während dem Belastungsvorgang eine erhöhte Reibung zwischen dem Zentralabschnitt 28 des Belagmaterials 6 und der nicht näher dargestellten Geländefläche erzielt. Bei Entlastung erfolgt hingegen eine Auflage des Belagmaterials 6 im Bereich des vorderen sowie hinteren Mittelabschnitts 26, 27 der seinerseits wiederum günstigste Gleiteigenschaften mit entsprechend eingelagerten Additiven 13 aufweisen kann.
Werden in die einzelnen Poren 9 der Tragstruktur 7 zueinander abschnittsweise unterschiedliche Additive 13 eingelagert, kann dies selektiv durch vorprogrammierten Auftrag auf die Gleitfläche 5 erfolgen. Dies wäre dem Auftrag der Additive 13 ähnlich einem Tinten-Strahldruckvorgang vergleichbar. So kann jedes der unterschiedlichen Additive 13 an exakt vorbestimmbaren Abschnitten 24 und 26 bis 28 aud der Gleitfläche 5 aufgebracht und in die Poren 9 eingelagert werden. Da die Poren 9 bzw. die verdichteten Mikroporen 16 einen Oberflächenabschnitt 12 gemeinsam mit dem Kunststoffmaterial 8 der Tragstruktur 7 bilden, kann hier von einer mikroskopischen Ausbildung des Oberflächenabschnitts 12 gesprochen werden. Bei den beschriebenen Abschnitten 24, 26 bis 28 wird hingegen von makroskopischen Oberflächenabschnitten gesprochen.
In der
So weist im Querschnitt gesehen die Tragstruktur 7 bezüglich der Gleitfläche 5 abschnittsweise zueinander eine unterschiedliche Ausgangsdicke 10 auf. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ausgangsdicke 10 im Bereich der Längskanten 23 größer gewählt als im Bereich der Längsachse 25. Dadurch, dass ein höherer Volumenanteil an Kunststoffmaterial 8 in den Randabschnitten 24 zur Verfügung steht, kann z.B. bei gleichem Porenanteil ein höherer Verdichtungsfaktor als im Mittel- bzw. Zentralabschnitt 26, 27, 28 erzielt werden.
Um gerade im Bereich der Längskanten 23 eine hohe Betriebsfestigkeit des Belagmaterials 6 zu erzielen, können in den Randabschnitten 24 gegen Temperatureinfluss sowie hohe Druck-und Reibungskräfte widerstandsfähige Additive 13 eingelagert werden. Gleichfalls kann aber auch ein hochfester Kunststoff 8 als Werkstoff der zu bildenden Randabschnitte 24 gewählt werden. Wesentlich dabei ist nur, dass das Belagmaterial 6 einstückig ausgebildet wird, auch wenn dieses aus in den einzelnen Abschnitten 24, 26 bis 28 unterschiedlichen Kunststoffmaterialien 8 gebildet wird.
Durch die zuvor beschriebenen unterschiedlichsten Variationsmöglichkeiten des Belagmaterials 6 mit den darin eingelagerten Additiven 13 kann die Verarbeitung, die Konfektionierung, der Schleifvorgang usw. wesentlich verbessert und vereinfacht werden.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Belagmaterials 6, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Belagmaterials 6 bzw. des Wintersportgeräts 1 dieses bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
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