[0001] Die Erfindung betrifft ein Gleitbrettsportgerät, insbesondere ein Ski, Snowboard,
Wasserski, Wakeboard oder Kiteboard.
[0002] Es ist bekannt, Gleitbrettsportgeräte in einer Sandwichbauweise herzustellen. Deckschichten
sind dabei meist aus Glas- oder Kohlefasergewebe. Der Kern besteht aus Schaumstoff
oder Holz, gelegentlich auch aus einer Wabenstruktur. Für viele Fahrer sind die Fahreigenschaften
solcher Gleitbrettsportgeräte nicht hinreichend gut.
[0003] Dies gilt insbesondere für das Kitesurfen. Kitesurfen ist ein Wassersport, bei dem
der Sportler sich auf dem Wasser von einem Lenkdrachen ziehen lässt und dabei auf
einem Gleitbrett, dem Kiteboard, steht. Der Lenkdrachen stellt die Zugkraft bereit,
während das Kiteboard den Fahrer durch einen dynamischen Auftrieb auf dem Wasser trägt.
Der Kitesurfsport zeichnet sich neben dem reinen Fahren auf dem Wasser durch Sprünge
in die Luft aus. Für die drei dabei zu unterscheidenden Betriebszustände ergeben sich
die folgenden Anforderungen an die Biegesteifigkeit des Kiteboards.
[0004] Beim Fahren auf dem Wasser sollte das Kiteboard möglichst weich sein, also eine geringe
Biegesteifigkeit besitzen, damit von den Wellen induzierte Schläge gedämpft werden.
Für den Absprung sollte das Kiteboard möglichst steif sein, also eine hohe Biegefestigkeit
besitzen, damit nur eine geringe Verformung auftritt. Die Energie soll in den Absprungvorgang
eingebracht werden, wobei Verluste der Energie für den Absprung durch Verdrängung
des Wassers unerwünscht sind. Eine Aufbiegung des Kiteboards sollte auch vermieden
werden. Für die Landung wird ein stabiles Kiteboard benötigt, das eine hohe Festigkeit
besitzt, damit das Kiteboard nicht zerstört wird.
[0005] Bei bekannten Kiteboards wird aus diesen Anforderungen ein Kompromiss zwischen Fahrkomfort
und Sportlichkeit durch ein Kiteboard mit einem schnellen, steifen Folgeverhalten
bei Absprung und Landung gefunden. Aus diesem Kompromiss ergeben sich aber immer auch
Nachteile für das Fahrverhalten von Kiteboards. Durch eine auf den bevorzugten Fahrstil
ausgerichtete Optimierung des Steifigkeitsverhaltens wird versucht, diese Nachteile
gering zu halten. Das Kiteboard soll so in seinen Fahreigenschaften für viele Fahrer
und deren Ansprüche attraktiv gemacht werden.
[0006] Aus
AT 008 686 U1 ist ein Kiteboard bekannt, das am Heck oder an den Enden mit einer biegbaren oder
flexiblen Gleitfläche ausgebildet ist. Nach einer genau vom Konstrukteur definierten
Durchbiegung kann sich diese Gleitfläche gegen einen starren oder nur wenig biegsamen
Teil des Rumpfes abstützen und dadurch ab dieser definierten Durchbiegung deutlich
härter oder starr werden. Das Brett hat deshalb einen weichen Fahrzustand und einen
steifen Zustand für den Absprung. Nachteilig ist hierbei die aufwendige Abstimmung
auf unterschiedliche Fahrer hinsichtlich Können, Gewicht und Fahrstil. Die Federeigenschaften
des Brettes gehen verloren, da die Oberschicht zu steif und die Unterschicht zu weich
ist, um Energie zu speichern. Energie aus dem Einfedern lässt sich nicht speichern
und geht für den Absprung verloren. Ferner ist der Fertigungsaufwand hoch.
[0007] Aus
DE 10 2007 023 863 A1 ist eine Trimmeinrichtung für ein Schneegleitbrett bekannt, bei dem ein über der
neutralen Faser des Skis liegender Stab gegen den Ski verspannt wird, um die Biegesteifigkeit
des Gesamtverbunds zu ändern. Dies bedeutet eine dauerhafte Änderung der Steifigkeit,
die über einen Drehknopf veränderbar ist.
[0008] Aus
DE 197 18 860 A1 ist eine steuerbare Versteifung eines Skis bekannt, die eine flexible, jedoch schubbelastbare
Platte vorsieht, die an einem in Rückwärtsrichtung weisenden, hinteren Ende skifest
am Ski gehaltert und im übrigen auf der Oberseite eines Skis verschiebbar geführt
ist. Die Platte bildet mit ihrem vorderen Ende ein Schieberteil in Skilängsrichtung.
Vor dem Schieberteil der Platte ist eine Anschlaganordnung angeordnet, die in ihrem
unteren Bereich einen Stellhebel aufweist. Sobald sich der Ski durchbiegt, verschiebt
sich das der Anschlaganordnung zugewandte Ende der Platte relativ zur Oberseite des
Skis in Längsrichtung. Dabei wird das genannte Ende der Platte zunehmend gegen die
Anschlaganordnung geschoben bzw. gedrängt. Denn die Enden des Skis werden relativ
zum Mittelbereich des Skis in Aufwärtsrichtung gebogen, während die Platte aufgrund
ihrer einseitigen Anlenkung nicht gebogen wird. Nachteilig hierbei ist die asymmetrische
Anordnung der Versteifung in Längsrichtung des Skis, die zwischen einer Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung beim Fahren mit einem Ski unterscheidet.
[0009] Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gleitbrettsportgerät zu schaffen, bei dem
die Biegesteifigkeit an wechselnde Gegebenheiten anpassbar ist, und zwar unabhängig
von der Richtung des Fahrens.
[0010] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
[0011] Hierdurch wird ein Gleitbrettsportgerät geschaffen, das eine selbstständige dynamische
Anpassung der Steifigkeit an unterschiedliche Betriebszustände erlaubt. Die Anpassung
des Steifigkeitsverhaltens des Gleitbrettsportgerätes erfolgt durch die Kopplung von
mindestens zwei Flächenträgheitsmomenten, die vorzugsweise zudem unterschiedlich sind.
Bei einer wählbaren Verformung erfolgt die Anbindung zweier Biegebalken, wodurch das
Flächenträgheitsmoment erhöht wird. Die Dicke des Grundkörpers wird so bei einer bestimmten
Durchbiegung wirksam verstärkt, wodurch sich eine höhere Biegesteifigkeit ergibt.
Eine Speicherung von Federenergie für einen Absprung ist möglich. Auch ist ein an
Fahrsituationen angepasstes Fahrverhalten möglich.
[0012] Die Kopplung beruht vorzugsweise auf den stark unterschiedlichen Flächenträgheitsmomenten
eines Systems von mindestens zwei übereinander angeordneten balkenartigen Körpern,
die in dem Betriebszustand "Fahren" lose aufeinander gleiten, wodurch das Flächenträgheitsmoment
bestimmt ist durch den Grundkörper (geringes Flächenträgheitsmoment). Das Gleitbrettsportgerät
ist somit vorzugsweise weich. Wird ein Betriebszustand gewünscht, bei dem das Gleitbrettsportgerät
möglichst steif ist, also bei einem "Absprung", werden bedingt durch Anschläge die
beiden übereinander angeordneten balkenartigen Körper verbunden, wodurch sich ein
hohes Flächenträgheitsmoment ergibt. Ein Übergang von biegeweich auf biegesteif ist
so möglich.
[0013] Die Vorteile des erfindungsgemäßen Gleitbrettsportgerätes liegen in einer leichten
Kundenindividualisierung durch die Verwendung einfacher Komponenten. Die Einstellbarkeit
der Betriebszustandsgrenzen ist einfach realisierbar durch eine Verstellbarkeit der
Anschlagpositionen. Die Position der Anschläge kann verstellt werden, um den Übergang
von biegeweich auf biegesteif bei einer wählbaren Verformung des Grundkörpers auszulösen.
[0014] Vorzugsweise werden unterschiedliche Biege-Flächenmomente zweier aufeinander aufliegender
Körper gekoppelt.
[0015] Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung
und den Unteransprüchen zu entnehmen.
[0016] Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Wirkprinzip,
Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht eines Gleitbrettsportgeräts ohne Deckschicht
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 zeigt schematisch eine Draufsicht eines Gleitbrettsportgeräts ohne Deckschicht
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 zeigt in vergrößerter Darstellung einen verstellbaren Anschlag gemäß
Fig. 3.
[0017] Die Erfindung nutzt die Kopplung zweier aufeinander liegender Körper. Fig. 1 zeigt
links zwei Balken A, B, welche gering belastet sind. Der Balken B gleitet frei auf
dem Balken A, wobei sich die Biegesteifigkeiten der Balken A, B addieren. Steigt die
Durchbiegung an, wie die Fig. 1 rechts zeigt, so gleitet der obere Balken B beidseitig
in einen Anschlag. Eine weitere Verschiebung beider Balken A, B ist nicht mehr möglich.
Die Steifigkeit ist quasi wie bei einer idealen Verbindung beider Balken durch beispielsweise
eine Verklebung durch die Flächenträgheitsmomente beider Balken bestimmt. Die Steifigkeit
ist folglich gegenüber dem frei gleitenden Balken erhöht und bestimmt durch die Kopplung
vorzugsweise unterschiedlicher Biege-Flächenmomente.
[0018] Die Übertragung dieses Wirkprinzips auf Gleitbrettsportgeräte erlaubt die dynamische
Anpassung der Steifigkeit, beispielsweise eines Kiteboards, an die jeweilige Fahr-
und Belastungssituation. Die bewegliche Kopplung zweier flächiger Körper erhöht das
Flächenträgheitsmoment. Bei zudem unterschiedlichen Biegemomenten der beiden flächigen
Körper kann die Anpassung der Steifigkeit nicht nur über das Flächenträgheitsmoment
(Gesamtdicke) erfolgen, sondern zudem auch über die jeweilige Biegesteifigkeit (Balkendicke,
E-Modul) der beiden Balken. Dies bietet neben dem einfachen und kostengünstigen Aufbau
der Anordnung auch die Möglichkeit, Gleitbrettsportgeräte nach einem Baukastenprinzip
für die individuellen Bedürfnisse des Nutzers zu konzipieren. Der oder die Balken
werden vorzugsweise auf ihrer ganzen Länge auf dem Board geführt. Es findet kein Abheben
des Biegebalkens vom ersten Körper (Board) statt. Die Querschnittsfläche/Abstand zwischen
Balken und Board verändert sich bei der Verformung nicht.
[0019] Fig. 2 zeigt ein Gleitbrettsportgerät, insbesondere ein Kiteboard, mit einem Grundkörper
10, der einen ersten, eine Form des jeweiligen Gleitbretts entsprechenden flächenförmigen
Körper 1 aufweist. Auf der bei Biegebeanspruchung konkaven Seite des Körpers 1 liegt
mindestens ein zweiter flächenförmiger Körper 2 auf. Dieser zweite Körper 2 liegt
gleitbeweglich auf dem ersten Körper 1 auf und besitzt freie Enden 3, 4. Bei dem in
Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind beispielhaft zwei zweite Körper 2 vorgesehen.
[0020] Der zweite Körper 2 ist mit Axialspiel in Längsrichtung des ersten flächenförmigen
Körpers 1 auf diesem geführt gelagert. In Längsrichtung ist der zweite Körper 2 derart
kürzer ausgebildet, dass die Enden 3, 4 des zweiten Körpers 2 bei einer wählbaren
Biegebeanspruchung gegen am Grundkörper 10 vorgesehene Anschläge 5, 6 beidseitig verfahrbar
sind zur Bildung eines Verbundes aus gekoppelten Biegekörpern. Das Axialspiel wird
durch Abstände 9 zwischen den Enden 3, 4 und den Anschlägen 5, 6 bestimmt.
[0021] Zur geführten Lagerung des zweiten Körpers 2 auf dem ersten Körper 1 ist dieser vorzugsweise
an beabstandet zueinander angeordneten Lagerstellen gelagert. Die Lagerstellen sind
dazu über die ganze Länge des ersten Körpers 1 verteilt angeordnet.
[0022] Gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird auf der konkav verformbaren
Seite 7, d.h. der Oberseite, des ersten und hier unteren Körpers 1 ein zweiter flächenförmiger
Körper 2 in Form von zwei Biegebalken angebracht. Durch Langlochführungen 8 mit Schraubverbindungen
11 (vgl. Fig. 3) ist der zweite Körper 2 mit dem unteren ersten Körper 1 verbunden.
Dadurch kann sich der zweite Körper 2 in Längsrichtung gegenüber dem unteren ersten
Körper 1 verschieben. Unter leichter Belastung, wie bei normalem Fahren, biegt sich
der Grundkörper 10 durch, der obere Körper 2 (Balken) gleitet. Sobald die Belastungen
(z. B. Absprung) höher werden und die Durchbiegung zunimmt, bewegen sich die Balken
in den Anschlägen 5, 6, die sich benachbart zu den Enden 3, 4 eines zweiten Körpers
2 befinden.
[0023] Es erfolgt eine symmetrische Kopplung zwischen erstem Körper 1 und zweitem Körper
2, indem ein zeitweilig durch die Verformung bedingter fester Verbund entsteht. Die
beiden Biegebalken gelangen gleichzeitig gegen die beiden Anschläge 5, 6. Dadurch
erhöht sich das Flächenträgheitsmoment des Gleitbrettsportgerätes, so dass dieses
steifer wird. Eine nicht dargestellte Abdeckung kann vorgesehen sein, um die Konstruktion
aus erstem und zweitem Körper 1, 2 teilweise oder ganz zu verkleiden. Vorzugsweise
sind beispielsweise so genannte foot-pads oberseitig vorgesehen.
[0024] Der zweite Körper 2 umfasst vorzugsweise mindestens zwei zueinander beabstandete
Balken, die sich längs einer X-Achse des ersten Körpers 1 erstrecken. Der zweite Körper
2 besitzt folglich vorzugsweise eine geringere Breite als der erste Körper 1.
[0025] Die Anschläge 5, 6 weisen vorzugsweise randseitig des ersten Körpers 1 angeordnete
Vorsprünge auf, die zudem den Enden 3, 4 des zweiten Körpers 2 zugewandte Dämpfungselemente
(nicht dargestellt) als Anschlagpuffer tragen können.
[0026] Der zweite Körper 2 erstreckt sich vorzugsweise über mehr als 80 % der Längserstreckung
des ersten Körpers 1. Die Enden 3, 4 des zweiten Körpers 2 können verdünnt ausgebildet
sein.
[0027] Die Steifigkeiten des ersten Körpers 1 und des zweiten Körpers 2 bestimmen in ihrer
Zusammenwirkung das je nach Betriebszustand geltende Gesamtsteifigkeitsverhalten.
Durch Austausch der beispielsweise einfach herstellbaren Biegebalken können die beiden
Steifigkeiten biegeweich und biegesteif an spezielle Fahrwünsche angepasst werden.
Der zweite Körper 2 besteht vorzugsweise aus einem biegesteiferen Material als der
erste Körper 1.
[0028] Die Verformung, bei der der zweite Körper 2 in die Anschläge 5, 6 gleitet, kann über
verstellbare Endanschläge einstellbar gestaltet werden, wie dies Fig. 3 zeigt. So
kann der Übergang von biegeweich auf biegesteif an die Wünsche und Bedürfnisse des
Fahrers (Können, Gewicht, körperliche Verfassung und gewünschte Fahrdynamik) angepasst
werden. Durch die Einstellung werden nicht die Steifigkeiten des Systems verändert,
sondern nur der Übergangspunkt zwischen den beiden Steifigkeiten verschoben. Fig.
3 zeigt den Anschlag 5 als verstellbaren Endanschlag, während der Anschlag 6 als ein
fester Endanschlag ausgebildet ist.
[0029] Fig. 4 zeigt den Anschlag 5 als einen verstellbaren Endanschlag in vergrößerter Darstellung.
Die Verstellung der Position des Anschlags 5 erfolgt durch einen Exzenter 12, der
auf einem verdrehsicher gestalteten Bolzen 13 geführt ist. Nach Abnahme des Exzenters
12 vom Bolzen 13 kann dieser gedreht und in einer neuen Position aufgesetzt werden.
Die Sicherung erfolgt durch eine Fixierschraube 14. Die Befestigung des Anschlags
5 am ersten Körper 1 des Grundkörpers 10 kann über Schrauben 15 erfolgen.
[0030] Durch den verstellbaren Endanschlag gemäß Fig. 4 kann eine sehr einfache Einstellbarkeit
in verschiedenen Stufen erreicht werden. Der Benutzer kann im unbelasteten Zustand
den Übergangspunkt an seine Bedürfnisse anpassen. Die Konstruktion kann so ausgeführt
werden, dass eine Einstellung auch noch bei Verschmutzung (z.B. durch Sand) möglich
ist. Die Konstruktion ist leicht ausspülbar und salzwasserfest ausbildbar.
1. Gleitbrettsportgerät mit einem Grundkörper (10), der einen ersten, eine Form des jeweiligen
Gleitbretts entsprechenden flächenförmigen Körper (1) aufweist, auf dessen bei Biegebeanspruchung
konkaven Seite (7) mindestens ein zweiter flächenförmiger Körper (2) mit freien Enden
(3, 4) aufliegt, der mit Axialspiel in Längsrichtung des flächenförmigen Körpers (1)
auf diesem geführt gelagert und in Längsrichtung derart kürzer ausgebildet ist, dass
die Enden (3, 4) des zweiten Körpers (2) bei einer wählbaren Biegebeanspruchung gegen
am Grundkörper (10) vorgesehene Anschläge (5, 6) verfahrbar sind zur Bildung eines
Verbundes aus in einer Biegeform gekoppelten Körpern (1, 2).
2. Gleitbrettsportgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper (2) mindestens zwei zueinander beabstandete Balken umfasst, die
sich längs einer X-Achse des ersten Körpers (1) erstrecken.
3. Gleitbrettsportgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (5, 6) randseitig des ersten flächenförmigen Körpers (1) angeordnete
Vorsprünge aufweisen.
4. Gleitbrettsportgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (5, 6) Anschlagpuffer aufweisen.
5. Gleitbrettsportgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper (2) aus einem biegesteiferen Material besteht als der erste Körper
(1).
6. Gleitbrettsportgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der konkaven Seite (7) des ersten Körpers (1) zwei Biegebalken als zweiter Körper
(2) angeordnet sind, die durch Langlochführungen (8) mit Schraubverbindungen (11)
mit dem ersten Körper (1) verbindbar sind.
7. Gleitbrettsportgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem zweiten Körper (2) mindestens ein weiterer Körper aufliegt, der gegenüber
dem ersten und zweiten Körper (1, 2) verschiebbar ist und bei einer höheren Durchbiegung
des ersten Körpers (1) in einen Anschlag verfahrbar ist als der Körper (2), der jeweils
eine Auflage bildet für den weiteren Körper.
8. Gleitbrettsportgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Grundkörper (10) mindestens eine Abdeckung angeordnet ist.