AT413494B - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von laufflächen von wintersport-geräten - Google Patents

Description

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AT 413 494 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung bzw. Reparatur von Kunststoff-Laufflächen von Wintersport-Geräten, insbesonders von Skiern oder Snowboards, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens. 5 Skier, Snowboards und ähnliche Wintersport-Geräte mit Gleitflächen sind heutzutage praktisch ausschließlich mit Kunststoff-Laufflächen ausgeführt, da diese abgesehen von der einfachen Herstellung auch die besten Gleiteigenschaften unter den üblicherweise bei der Verwendung derartiger Geräte herrschenden Temperaturverhältnissen relativ zu Schneeoberflächen in den verschiedensten Zuständen (von Pulverschnee bis Firn oder blankem Eis) aufweisen. Je nach io konkreter Zusammensetzung des Laufflächen-Belages kommt es aber im Laufe der Zeit zu mehr oder weniger ausgeprägten Abnutzungen bzw. auch Beschädigungen der Laufflächen, was zur Entwicklung verschiedenster Reparatur- bzw. Serviceverfahren zur Behandlung dieser Laufflächen geführt hat, mit denen danach getrachtet wird, die Laufflächen möglichst wieder in den für die Gleiteigenschaften des Wintersport-Gerätes optimalen Zustand zu bringen bzw. 15 Beschädigungen derselben zu beseitigen. Das zur Zeit in diesem Zusammenhang am meisten angewendete Verfahren ist das Schleifen der Lauffläche (Belagoberfläche) mit einem rotierenden Schleifstein bzw. einem über Rollen laufenden Schleifband, wobei das Schleifgerät parallel zur zu behandelnden Oberfläche in Längsrichtung der Lauffläche über diese bewegt wird. Durch die auf diese Weise erfolgende mechanische Abtragung der äußersten Oberflächen-20 Schicht (üblicherweise sind nur wenige Hundertstel- bis Zehntelmillimeter notwendig) können kleine Unebenheiten und Beschädigungen der Oberfläche beseitigt und dieser abhängig von der verwendeten Schleifkörnung Strukturen gegeben werden, die Wachs und ähnliche nachträglich aufgebrachte, die Gleiteigenschaften verbessernde Mittel besser anhaften lassen bzw. in den depotähnlichen, von den Schleifkörnern gerissenen Vertiefungen speichern. Aus den 25 zuletzt genannten Gründen werden derartige Schleifverfahren üblicherweise auch bei der Herstellung derartiger Wintersport-Geräte eingesetzt.

Nachteilig bei diesen Schleifverfahren ist allerdings, daß sie zufolge des mehr oder weniger starken Materialabtrages nur begrenzt wiederholbar sind, daß tiefergehende Abnutzungen bzw. 30 Beschädigungen nicht oder nur unter exzessivem Abtrag beseitigt werden können und daß beim Schleifen aus der Laufflächen-Oberfläche unkontrolliert vorstehende Mikrofasern entstehen, was zu Schuppenbildung und Verschlechterung der Gleiteigenschaften führen kann.

Andererseits sind auch Verfahren zur Behandlung derartiger Kunststoff-Laufflächen bekannt 35 geworden, bei denen zusätzliches Kunststoff-Material in Granulat-, Band- oder Folienform mittels einer geeigneten Heizeinrichtung erwärmt und auf die zu behandelnde Lauffläche aufgeschmolzen wird. Siehe dazu beispielsweise WO 92/08528 A1, FR 2627395 A oder AT 365 078 B. Diese Verfahren ermöglichen zwar zumindest theoretisch eine beliebig oftmalige Anwendung sowie die Behandlung auch stärkerer Abnutzungen und Beschädigungen, haben 40 aber in der Praxis den Nachteil, daß nur eine schlechte Verbindung der aufgebrachten Neuschicht mit dem alten Belag erfolgt und zur Folge eines in Bearbeitungsrichtung gleitend erfolgenden Andrückens der noch heißen neuen Schicht auch eine sehr glatte Oberfläche entsteht, die als Endbearbeitung dann - mit den beschriebenen Nachteilen - trotzdem wieder geschliffen werden muß. 45

Aus der DE 40 13 901 A1 oder der DE 40 33 235 A1 sind weiters beispielsweise Verfahren und Vorrichtungen bekannt, welche eine makroskopische Profilierung von Skilaufsohlen mit Rillen in Längs- bzw. Querrichtung erlauben, um diesen jeweils optimale Steig- bzw. Gleiteigenschaften zu verleihen. Die Anbringung dieser Rillen erfolgt dabei beispielsweise durch Heißprägen der 50 entsprechend erwärmten Lauffläche mittels eines Stempels in Rillenform. Diese Verfahren erlauben allerdings keine Wiederherstellung von abgenutzten oder beschädigten Laufflächen und auch keine vorteilhafte mikroskopische Strukturierung der Laufflächen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs 55 genannten Art so auszubilden, daß die zu behandelnden Laufflächen im Hinblick auf Abnutzung 3

AT 413 494 B und Beschädigung wieder in einen tadellosen Zustand gebracht werden können und daß sie auch im Hinblick auf die für derartige Wintersport-Geräte wichtige Bereitstellung optimaler mikroskopischer Oberflächenbedingungen bezüglich ihrer Oberflächenstrukturierung optimiert werden können. 5

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die zu behandelnde Lauffläche in Kontakt mit einer diese überdeckenden Prägematrize gebracht, durch kurzzeitige Erhitzung derselben oberflächlich zumindest bis zur Erreichung eines plastisch verformbaren Zustandes erwärmt, durch Prägen io unter über die ganze Lauffläche weitgehend gleichem Druck entsprechend der Oberfläche der Prägematrize verformt und sodann durch Abkühlung der Prägematrize wieder verfestigt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens weist eine mit der Lauffläche des zu behandelnden Wintersport-Gerätes, gegebenenfalls unter vorheriger Aufbringung von zusätzlichem Kunststoff-Material in pastöser Form, Band-, Folien-, Granulat-15 oder Pulverform, in Kontakt bringbare, diese überdeckende Prägematrize, weiters eine auf der dem zu behandelnden Wintersport-Gerät abgewandten Seite der Prägematrize angeordnete, bedarfsweise aktivierbare Heiz- und Kühleinrichtung, sowie eine über die ganze Lauffläche weitgehend gleichen Druck auf das zu behandelnde Wintersport-Gerät in Richtung Prägematrize ausübende Belastungseinrichtung auf. 20

Durch diese erfindungsgemäßen Merkmale können selbst tiefergehende Abnutzungen bzw. Beschädigungen ohne übermäßigen Material-Abtrag und ohne Entstehung von unkontrolliert aus der Lauffläche vorstehende Mikrofasern behandelt werden, wobei eine optimale Verbindung der aufgebrachten Neuschicht mit dem alten Belag erfolgt, ohne daß eine sehr glatte 25 Oberfläche entsteht, die wieder geschliffen werden muß.

Zwischen der zu behandelnden Lauffläche und der Prägematrize kann weiters auch vor deren Erhitzung zusätzliches Kunststoffmaterial in pastöser Form, Band-, Folien-, Granulat- oder Pulverform eingebracht und bei Erwärmung unter Prägedruck mit der zu behandelnden Ober-30 fläche verbunden werden. Darüber hinaus ist es natürlich im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Laufflächen auf diese Weise mit Kunststoff-Material aufzufüllen.

Es wird also beispielsweise ein zu behandelnder Ski vorerst daraufhin überprüft, ob Abnutzungen bzw. Beschädigungen der Lauffläche in größerem Ausmaß vorliegen, was gegebenenfalls 35 vorweg die Aufbringung einer entsprechenden Menge bzw. Schichtstärke von Zusatzmaterial in beschriebener Form auf der Prägematrize und/oder der zu behandelnden Lauffläche erfordert. Sodann wird der Ski mit der zu behandelnden Lauffläche in Kontakt mit der den zu behandelnden Laufflächenabschnitt zweckmäßigerweise mit etwas seitlichem Überstand überdeckenden Prägematrize gebracht, die für die weitere Behandlung relativ zur zu behandelnden Lauffläche 40 feststehend bleibt, was durch die Belastungseinrichtung, die über die ganze zu behandelnde Lauffläche weitgehend gleichen Druck auf letztere ausübt, erreicht wird. In diesem, relativ zur Prägematrize vorgespannt fixierten Zustand des zu behandelnden Skis erfolgt nun eine Aufheizung der Prägematrize, bis die zu behandelnde Lauffläche zumindest einen plastisch verformbaren Zustand erreicht hat, womit sich die Oberflächenstruktur der Prägematrize in die Laufflä-45 che eindrückt bzw. auf dieser negativ abbildet Unmittelbar anschließend wird die Prägematrize wieder abgekühlt, womit die geprägte Lauffläche wieder verfestigt wird.

Im Falle einer gegebenenfalls notwendigen Einbringung von Zusatzmaterial zwischen Prägematrize und zu behandelnder Lauffläche wird die kurzzeitige Erhitzung der Prägematrize vor-50 zugsweise bis zu einer zumindest teilweisen Schmelzung des Zusatzmaterials mit zumindest oberflächlicher Anschmelzung der zu behandelten Lauffläche erfolgen, damit eine innige Verbindung des Zusatzmaterials mit der alten Lauffläche erfolgen kann. In diesem Falle ist dann die Oberfläche der Prägematrize auf der neu aufgebrachten Schicht abgebildet. Bei üblicher Abnutzung der zu behandelnden Lauffläche bzw. kleineren Fehlern in deren Oberfläche sowie 55 auch bei der Erst-Behandlung einer Lauffläche bei der Herstellung eines entsprechenden Win- 4

AT 413 494 B tersport-Gerätes genügt das beschriebene Heißprägen der zu behandelnden Lauffläche ohne Zusatzmaterial.

Auf die beschriebene Weise können Laufflächen erhalten bzw. wiederhergestellt werden, die 5 sowohl makroskopisch als auch mikroskopisch optimiert sind, wobei das Behandlungsverfahren praktisch beliebig oft wiederholbar ist. Die erhaltene Mikrostruktur der Oberfläche ist ein exaktes negatives Abbild der Oberfläche der Prägematrize, die vorzugsweise auf der der zu behandelnden Lauffläche zugewandten Seite eine eingeschliffene Oberflächenstruktur aufweist. Damit kann das Schliffbild beispielsweise einer mittels eines rotierenden Schleifsteins von frei wählba-io rer Körnung behandelten Aluminium-Prägematrize (ohne die eingangs angesprochenen, beim direkten Schleifen einer Kunststoff-Lauffläche entstehenden Mikrofasem) einfach und präzise auf die zu behandelnde Kunststoff-Lauffläche aufgebracht werden, was die eingangs angesprochenen Vorteile geschliffener Laufflächen ohne deren angesprochene Nachteile bietet. Darüber hinaus könnte die Prägematrize aber natürlich auch andere geeignete Oberflächenstrukturen 15 durch entsprechende mechanische, chemische, elektroerosive, oder dergleichen Behandlung erhalten, was vielfältigste Einflußnahmen auf die letztendlich erhaltene Oberflächenstruktur der behandelten Lauffläche ermöglicht.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, daß die 20 Heiz- und Kühleinrichtung je ein separates, alternativ benachbart zur Prägematrize bringbares Heiz- bzw. Kühlelement aufweist. Damit kann die Prägematrize einfach durch Austausch des unmittelbar benachbart liegenden Heizelementes nach dem Aufheizen sofort und ohne die Gefahr einer unbotmäßigen Erwärmung des gesamten zu behandelnden Wintersport-Gerätes (was zu Delamination der einzelnen Aufbauschichten, Spannungsverlust und ähnlichen 25 Nachteilen führen könnte) wieder abgekühlt werden, sodaß die Erwärmung leicht auf den oberflächennahen Dicken-Bereich der zu behandelnden Lauffläche begrenzt werden kann. Darüber hinaus kann damit das Behandlungsverfahren insgesamt sehr rasch ablaufen, was sowohl bei der Herstellung beispielsweise von Skiern als auch deren servicemäßiger Behandlung sehr wichtig ist. 30

Die Belastungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist in weiters bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung einen auf der der zu behandelten Lauffläche des Wintersport-Gerätes abgewandten Seite angeordneten schlauchartigen befüllbaren Körper auf, dessen Innenraum mit Druckmittel beaufschlagbar ist und der dabei das zu behandelnde Wintersport-35 Gerät an die Prägematrize drückt. Dieser schlauchartige Körper ermöglicht auf einfachste Weise eine gleichmäßige Anpressung der zu behandelnden Lauffläche an die Prägematrize ungeachtet der Ausbildung des zu behandelnden Wintersport-Gerätes an der der Prägematrize abgewandten Seite - so kann beispielsweise bei einer derartigen Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein zu behandelnder Ski ohne weiteres mit montierter Bindung sicher 40 gehalten und gleichmäßig angedrückt werden. Davon abgesehen könnte die Belastungseinrichtung aber natürlich auch beispielsweise aus einzelnen Pneumatikelementen oder dergleichen bestehen, die mit entsprechend geringem Abstand bzw. entsprechend großer jeweiliger Andrückfläche ebenfalls eine ausreichend gleichmäßige Andrückung der zu behandelnden Oberfläche an die Prägematrize sicherstellen können. 45

Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Vorrichtung näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei eine Seitenansicht der gesamten Vorrichtung, Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie ll-ll in Fig. 1. so Die dargestellte Vorrichtung dient zur Behandlung von Kunststoff-Laufflächen von Wintersport-Geräten 1, wie insbesonders von Skiern oder Snowboards, und weist im wesentlichen eine mit der Lauffläche 2 des Wintersport-Gerätes 1, gegebenenfalls unter vorheriger Aufbringung von zusätzlichem Kunststoff-Material 3 in pastöser Form bzw. in Band-, Folien-, Granulat- oder Pulverform (siehe die daraus gebildete Schicht in Fig. 2), in Kontakt bringbare, die Lauffläche 2 55 überdeckende Prägematrize 4, weiters eine auf der dem zu behandelnden Wintersport-Gerät 1

Claims (5)

1. 5 AT 413 494 B abgewandten Seite der Prägematrize 4 angeordnete, bedarfsweise aktivierbare Heiz- und Kühleinrichtung 5, sowie eine über die ganze Lauffläche 2 einen weitgehend gleichen Druck auf das zu behandelnde Wintersport-Gerät 1 in Richtung Prägematrize 4 ausübende Belastungseinrichtung 6 auf. Die Prägematrize 4 sowie eine unterhalb derselben angeordnete Tragplatte 7 ist - wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich - relativ zum Grundrahmen 8 der Vorrichtung feststehend - die Belastungseinrichtung 6 ist in Richtung der Doppel-Pfeile 9 in der Höhe verstellbar. Die Heiz- und Kühleinrichtung 5 besteht aus je einem separaten, alternativ benachbart zur Prägematrize 4 bringbaren Heizelement 10 und einem Kühlelement 11, welche - wie aus Fig. 1 ersichtlich - mittels eines Laufwagens 12 und eines Spindelantriebs 13 in Längsrichtung der Vorrichtung relativ zum Grundrahmen 8 verschiebbar sind. Das Heizelement 10 kann beispielsweise aus einer elektrisch oder mit durchströmendem Dampf oder dergleichen beheizten Platte bestehen, wobei für die üblichen Laufflächen-Materialien eine Arbeitstemperatur von etwa 200 °C bis 300 °C einzuhalten ist, bei welcher eine Aufheizung der Prägematrize in einem Zeitbereich von etwa 30 Sekunden für das erfindungsgemäße Verfahren ausreicht. Das Kühlelement 11 kann beispielsweise mit einem flüssigen oder gasförmigen Kühlmittel durchströmt ausgebildet sein und weist bevorzugt eine Arbeitstemperatur von etwa 3 °C bis 10 °C auf. Die erforderliche Abkühlzeit der Prägematrize liegt in diesem Fall bei etwa 40 Sekunden, wobei es für verschiedene Materialien bzw. Verfahrensabläufe auch durchaus möglich sein kann, die angegebenen Temperaturen und Zeiten entsprechend anzupassen. Die Belastungseinrichtung 6 weist einen auf der der zu behandelnden Lauffläche 2 des Wintersport-Gerätes 1 abgewandten Seite angeordneten, schlauchartigen Füllkörper 14 auf, dessen Innenraum auf hier nicht weiter dargestellte Weise mit Druckmittel beaufschlagbar ist und der dabei das zu behandelnde Wintersport-Gerät 1 an die Prägematrize 4 andrückt. Die Prägematrize 4 weist auf der der zu behandelnden Lauffläche zugewandten Seite eine in Fig. 2 durch eine Wellenlinie symbolisierte, vorzugsweise eingeschliffene Oberflächenstruktur auf, die sich bei der erfindungsgemäß Behandlung, wie im folgenden nochmals kurz beschrieben, auf der zu behandelnden Lauffläche 2 (bzw. gegebenenfalls auf der Oberfläche des aufgebrachten Zusatzmaterials 3 (siehe die daraus gebildete Schicht in Fig. 2) negativ abbildet. Zur Durchführung des Verfahrens wird das jeweilige Wintersport-Gerät 1 mit der zu behandelnden Oberfläche 2 (gegebenenfalls unter vorheriger Aufbringung von zusätzlichem Kunststoff-Material wie beschrieben) in Kontakt mit der Prägematrize 4 gebracht, durch kurzzeitige Erhitzung derselben - während der Laufwagen 12 in einer Stellung ist, die das Heizelement 10 unterhalb der Tragplatte 7 positioniert - oberflächlich zumindest bis zur Erreichung eines plastisch verformbaren Zustandes erwärmt, dabei durch Prägen mittels über die ganze Lauffläche 2 weitgehend gleichem Druck entsprechend der Oberfläche der Prägematrize 4 verformt und sodann durch Abkühlung der Prägematrize (wobei sich der Laufwagen 12 in einer Position befindet, die nun das Kühlelement 11 unterhalb der Tragplatte 7 positioniert) wieder verfestigt. Auf diese Weise kann der zu behandelnden Oberfläche ohne den beispielsweise beim Schleifen üblichen Materialabtrag eine der Oberfläche der Prägematrize 4 entsprechende Mikrostruktur aufgeprägt werden. Falls erforderlich, können beispielsweise zur Behandlung von Laufflächen mit größeren Abnutzungserscheinungen oder Beschädigungen zusätzliche Materialien zwischen die zu behandelnde Oberfläche 2 und die Prägematrize 4 eingebracht und damit bei der beschriebenen Behandlung auf die Lauffläche aufgeschmolzen werden. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Behandlung von Kunststoff-Laufflächen (2) von Wintersport-Geräten (1), insbesonders von Skiern oder Snowboards, wobei auf die zu behandelnde Lauffläche (2) zusätzliches Kunststoff-Material (3) in pastöser Form, Band-, Folien-, Granulat- oder Pul- 6 AT 413 494 B verform aufgebracht und unter Erwärmung und Druck mit der zu behandelnden Oberfläche verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnde Lauffläche (2) in Kontakt mit einer diese überdeckenden Prägematrize (4) gebracht, durch kurzzeitige Erhitzung derselben oberflächlich zumindest bis zur Erreichung eines plastisch verformbaren Zustan-5 des erwärmt, durch Prägen unter über die ganze Lauffläche (2) weitgehend gleichem Druck entsprechend der Oberfläche der Prägematrize (4) verformt und sodann durch Abkühlung der Prägematrize (4) wieder verfestigt wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer mit der Laufflä- io che (2) des zu behandelnden Wintersport-Gerätes (1), gegebenenfalls unter vorheriger Aufbringung von zusätzlichem Kunststoff-Material (3) in pastöser Form, Band-, Folien-, Granulat- oder Pulverform, in Kontakt bringbaren, diese überdeckende Prägematrize (4), weiters mit einer auf der dem zu behandelnden Wintersport-Gerät (1) abgewandten Seite der Prägematrize (4) angeordneten, bedarfsweise aktivierbaren Heiz- und Kühleinrichtung 15 (5), sowie einer über die ganze Lauffläche (2) weitgehend gleichen Druck auf das zu be handelnde Wintersport-Gerät (1) in Richtung Prägematrize (4) ausübenden Belastungseinrichtung (6).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägematrize (4) auf der 20 der zu behandelnden Lauffläche (2) zugewandten Seite eine vorzugsweise eingeschliffene Oberflächenstruktur aufweist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiz- bzw. Kühleinrichtung (5) je ein separates, alternativ benachbart zur Prägematrize (4) bringbares 25 Heiz- bzw. Kühlelement (10,11) aufweist.
5. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Belastungseinrichtung (6) einen auf der der zu behandelnden Lauffläche (2) des Wintersport-Gerätes (1) abgewandten Seite angeordneten schlauchartigen befüllbaren 30 Körper (14) aufweist, dessen Innenraum mit Druckmittel beaufschlagbar ist und der dabei das zu behandelnde Wintersport-Gerät (1) an die Prägematrize (4) drückt. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 35 40 45 50 55