DE2623852A1 - Ski - Google Patents

Description

DIPL-IWG. R. MERTENS DlPL-PHVS. DR. R. KEIL 6 Frankfurt/M, den 25. Mail976

Patentanwälte
Fnnkiuri/M. 1, Ammelburgsfr. 34 2623852

Fischer Gesellschaft mbH. in Ried i. I. (Österreich)

Ski

Die Erfindung betrifft einen Ski mit einer aus Kunststoff bestehenden über mindestens einen Teil der Skibreite eine Profilierung in Form von Längsrillen u. dgl. aufweisenden Lauffläche.

Beim Skilaufen auf Schnee erfolgt in den Kontaktzonen zwischen Skilaufsohle und Schnee eine teilweise Verflüssigung der Schneekristalle durch Reibung und Druck. Das Gleiten erfolgt daher auf einer Flüssigkeitsschiclit, tind nicht auf festen Grenzflächen, was sich in einer deutlichen Senkung der Reibungskoeffizienten im Verhältnis zur trockenen Reibung äuiSert. Zur Beschreibung des Vorganges werden in der Fachliteratur die bekannten Reibungsgesetze angewendet (siehe Bov/den/Tabor, Reibung und Schmierung fester Körper, Springerverlag Berlin 1959, Seite 75). Demnach hängt der Reibungswiderstand vom Normaldruck, dem Reibungskoeffizienten und der Größe der Kontaktfläche ab. Bezüglich des Reibungskoeffizienten ist eine Abhängigkeit von der Gleitgeschwindigkeit bekannt.

Insbesondere für den Rennlauf ist die Minimierung des ■Reibungswiderstandes von entscheidender Bedeutung. Die in der Vergangenheit dafür bekanntgewordenen liaßnalimen lehnen sich im -wesentlichen an den in der Literatur beschriebenen I.'echanismus des Gleit vor ganges an. Der Reibungskoeffizient vmrde vorwiegend durch geeignete ',Zerlest off wahl beeinflußt, wobei grundsätzlich Werkstoffe, die durch "Vasser nur wenig benetzt werden, die günstigsten Crgebnisse lieferten. Der Normaldruck bzw. seine Verteilung über die Skilänge ist über die Abstiu-.r.iung der Steifigkei tsverteiluna des Skis

609852/0275

mit der L aiif Sohlenkrümmung beeinflußbar. Bezüglich der effektiven Kontaktfläche strebte man vorwiegend an, diese eher durch Reduktion der Oberflächenrauhigkeit als durch Veränderung der Skidimension zu verkleinern, da die Ski— geometrie wegen anderer Erfordernisse nicht weaaitlich verändert werden konnte. Da die Verkleinerung der Oberflächenrauhigkeit entsprechend der Theorie nicht nur eine Verkleinerung der Kontaktfläche, sondern auch des Reibungskoeffizienten bringen soll, war es durchaus plausibel, möglichst glatte Laufsohlen anzustreben. Es zeigt sich aber, daß besonders bei nassem Schnee das Gleitverhalten auffallend schlechter wurde. In Fachkreisen erklärte man sich das derart, daß sich beim Auflaufen der Skischaufel auf den Schnee ein geschlossener Wasserfilm bildet, der sich über die gesamte Skilänge ausbreitet und durch seine kinematische Zähigkeit bremsend wirkt. Um dem abzuhelfen, wurde vorgeschlagen, etwa durch Stufen quer zur Längsachse oder durch definierte Oberflächenrauhigkeiten, wie sie beispielsweise durch Sandstrahlen erzielt werden können, diesen Wasserfilm über die Länge mehrfach abzureißen und so den Bremseffekt zu reduzieren. Derartige Versuche wurden zwar gemacht, erwiesen sich aber im wesentlichen als Fehlschläge. Es wurde nicht nur zum Teil sogar eine Verschlechterung des Gleitverhaltens, sondern auch eine deutliche Beeinträchtigung der Führung und Steuerbarkeit des Skis festgestellt.

Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß die Gleiteigenschaften von Skiern der eingangs erwähnten Art sich dann entscheidend verbessern lassen, wenn die Lauffläche der Skier aus solchen Kunststoffen gebildet wird, die bei den in Frage kommenden Temperaturen - also bei Temperaturen um 0° C herum - einem Benetzungswinkel gegenüber Wasser größer als 70 , vorzugsweise von größer als 90° aufweisen. Wird auf diesen Wert Bedacht genommen, dann ergibt sich die angestrebte Verbesserung der Gleiteigenschaften nahezu un-

- 2 609862/0275

abhängig von der sonstigen Ausbildung der Lauffläche, also z. B. von Zahl und Querschnittsform allenfalls angeordneter Rillen, Vertiefungen us\7.

In vorteilhafter Weise wird eine Vielzahl von im wesentlichen über den größten Teil der Skibreite verteilten Längsrillen vorgesehen, wobei erfindungsgemäß der Abstand der Längsrillen zueinander 0,25 big 3 mm, vorzugsweise 0,25 bis 1,7 mm und deren Tiefe 0,1 bis 1 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,7 mm beträgt. Durch diese erfindungsgeuiäße Haßnahme zeigt sich der erzielte Effekt allerdings besonders deutlich bzw. erweist sich als überaus überraschend und unerwartet.

Bisher wurden Vorschläge bekannt, durch die Anordnung von feinen Längsrillen auf beliebigen Skilauffluehen die Führungseigenschaften des Skis zu verbessern, ohne auf das Gleitverhalten einzugehen.

Da hierbei eine Oberflächenvergrößerung stattfindet, ist eine Vergrößerung des ReibungswiderStandes zu erwarten. Bei Stoffen, die mit Wasser gut bis durchschnittlich benetzbar sind, beispielsweise Holz, Phenolharz-Schichtstoffe, ABS und Epoxydharz-Schichten, zeigt sich dieser Effekt tatsächlich. Völlig Überraschend und im Gegensatz zur herrschenden Lehrmeinung wurde aber festgestellt, daß bei stark unpolaren Kunststoffen, die schlecht benetzbar bzw. unbenetzbar sind, sogar eine Verbesserung* des Gleitverhaltens erzielt werden kann, obwohl die Kontaktfläche vergrößert wird.

Als Beispiele für geeignete Kunststoffe, welche die erfindungsgemäß als wesentlich erkannten Eigenschaften hinsichtlich des, Benetzungswinkels aufweisen, seien 1,2 Polyolefine, vie Polyäthylen und Polypropylen sowie Polytetrafluoräthylen (PTFE) genannt. Allgemein kann gesagt werden, daß unpolare, hydrophobe Polykohlenwasserstoffe sowie haloge-

609852/0275

nierte Pol ykohle'nwasser stoffe in Frage kommen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Laufsohlenprofilierungen dargestellt sind. Es zeigen

Fig. 1 bis 4 Teilquerschnitt von Skikörpern mit einer Laufsohle in größerem Haßstab, wobei jede Laufsohle mit einer anderen Form der Profilierung ausgestattet ist und

Fig. 5 eine Druntersicht eines Skis mit einer weiteren Ausführungsform der Profilierung.

In der Zeichnung ist mit 1 der Skikörper, welcher in beliebiger Form beispielsweise aus Kunststoff, in Sandwichbauv/eise oder aus Holz hergestellt sein kann und mit 2 die Laufsohle bezeichnet, die aus einer Kunststoffschichte besteht.

Die Laufsohle 2 ist mit einer großen Anzahl feiner LängsriDLen 3 versehen, deren Tiefe 0,1 bis 1 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,7 mm beträgt. Diese Längsrillen sind im wesentlichen über den Großteil, d. h. über mehr als die Hälfte der Skibreite verteilt angeordnet und können entweder, wie Fig. 5 zeigt, zusätzlich zur Führungsrille 4, die in der bekannten Ausführungsform angeordnet sein kann, oder aber unter Verzicht auf diese Führungsrille 4 vorgesehen sein,

Bei den vorliegenden Ausführungsformen sind die Längsrillen 3, abgesehen von schmalen Randbreiten, über die gesamte Breite der Lauffläche 2 gleichmäßig verteilt angeordnet. Diese schmalen Randbreiten liegen etwa in der Größenordnung der Breite der üblichen Stahlkanten. Der Rillenabstand —a— beträgt vorteilhaft je nach Schneebe dingungen, für welche der Ski bestimmt ist, 0,25 bis 3 mm,

609852/0275

vorzugsweise 0,25 bis 1,7 mm. Der günstigste Effekt für den vorgesehenen Rillenabstand und die vorgesehene Rillentiefe wird jeweils bei fein- oder grobkörnigem Schnee erzielt.

Die Querschnittsforin der Rillen 3 kann beliebig gewählt werden. In Fig. 1 ist eine Zahnforii, in Fig. 2 eine Zahnform mit geraden Flächen 3 A zwischen je zwei benachbarten Aussparungen 3 B, in Fig. 3 eine Wellenform und in Fig. 4 analog der Fig. 2 eine ^T.7ellenfors.i mit einer geraden Fläche 3 Λ zwischen je zwei Aussparungen 3 B vorgesehen.

Selbstverständlich können i;,i Ralimen der Erfindimg verschiedene konstruktive Abänderungen vorgenommen werden. So ist es beispielsweise, wie Fig. 5 zeigt, möglich, die erfindungsgemäi3e Längsprofilierung nicht über die gesamte Länge der Laufsohle zu erstrecken, sondern sie im wesentlichen auf jene Bereiche des Skis zli beschränken, in welchen der besondere Effekt der Anordnung erwünscht ist. Im vorliegenden Falle ist unterhalb der Trittfläche, d. h. im Bereiche des Abschnittes, in den die Bindung den Skischuh am Ski hält, eine andere Struktur der Oberfläche vorgesehen. Dieser Abschnitt ist mit 5 bezeichnet. Er kann rillenlos und allenfalls mit einer Schuppenstruktur versehen sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, Rillen verschiedenen Querschnittes und mit verschiedenen Abständen über die Breite und abschnittsweise allenfalls auch über die Länge des Skis vorzusehen. Schließlich ist es auch möglich, über die Breite des Skis mehrere Rillengruppen unterschiedlicher Profilierung vorzusehen, wobei jedoch innerhalb einer Gruppe die Profilierung gleich ist.

609852/0 275

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   iM.ySki mit einer aus Kunststoff bestehenden über mindestens einen Teil der Skibreite eine Profilierung in Form von Längsrillen u. dgl. aufweisenden Lauffläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche ais unpolaren, hydrophoben Kunststoffen wie beispielsweise Polyolefinen oder halogenierten Polyolefinen mit einem Benetzungswinkel gegenüber Wasser bei etwa 0° C von mehr als 70°, vorzugsweise von mehr als 90° aufweist.
2. 2. Ski nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) der Längsrillen (3) zueinander 0,25 bis 3 mm, vorzugsweise 0,25 bis 1,7 mm und deren Tiefe 0,1 bis 1 min,vorzugsweise 0,1 bis 0,7 mm beträgt.
3. 3. Ski nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß infolge der Rillen (3) die Laufsohle an ihrer Unterseite im Querschnitt zahn- oder wellenförmig ausgebildet ist.
4. 4. Ski nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rillen (3) lediglich über einzelne Längsabschnitte der Laufsohle (2) erstrecken und daaischen vorzugsweise im Bereiche der Trittstelle des Skis eine von Rillen abweichende Struktur der Lauffläche vorgesehen ist.
5. 5. Ski nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß abgesehen von den Randbereichen die Rillen (3) entlang der Skibreite gleichmäßig verteilt sind.

   B09852/0275