DE3418568A1

DE3418568A1 - Verfahren zum herstellen eines skis im spritzguss

Info

Publication number: DE3418568A1
Application number: DE19843418568
Authority: DE
Inventors: Shigeru Gifu Asai; Toshimi Ohgaki Gifu Awano; Keijuro Takatsuki Osaka Hayashi
Original assignee: Mizuno Corp
Current assignee: Mizuno Corp
Priority date: 1983-07-19
Filing date: 1984-05-18
Publication date: 1985-02-07
Also published as: FR2549378B1; JPS6021775A; FR2549378A1; AT383747B; ATA233184A; US4590023A; JPH0253075B2

Description

BQ527

MIZUND CORPORATION
Osaka (Japan)

Verfahren zum Herstellen eines Skis im Spritzguß

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Skis im Spritzguß, bei dem der Ski-Oberteil in seiner Breitenmitte dachförmig ausgebildet wird.

Es ist bekannt, Skier aus Holz, faserverstärktem Kunststoff, Metall, Glas usw. herzustellen.

In der Vergangenheit wurden zur Erzielung einer hohen Festigkeit Skier häufig aus Holz hergestellt und auf der Oberfläche kielartig ausgebildet. Derartige kielförmige Skier aus Holz sind aber schwer und nur schwer manövrierbar und nicht genügend flexibel. Aus diesem Grund sind im Laufe der Zeit flachere Skier hergestellt worden. Später sind die Holzskier durch Skier aus faserverstärktem Kunststoff oder aus Metall ersetzt worden, die bessere Fahreigenschaften haben. Derzeit ist ein Ski 1 der in der Figur 1 gezeigten Art beliebt, der an seinem vorderen und seinem hinteren Ende verjüngt ist, d.h., daß die Dicke des Skis von dem vorderen Ende zum mittleren Teil allmählich zunimmt und von dem mittleren Teil zu dem hinteren Ende allmählich abnimmt. Dieser Ski hat eine ebene Oberfläche. Hinsichtlich des Innenaufbaus von Skiern ist eine Sandwichkonstruktion bekannt, in der Bewehrungslagen 2, beispielsweise Platten aus faserverstärktem Kunststoff, auf der Ober- und der Unterseite eines Kerns angeordnet sind, wie dies in der Figur 2 gezeigt ist, und eine Kastenkonstruktion, in der ein Kern an seinem ganzen Umfang von einer Bewehrung umgeben ist.

Diese Konstruktionen werden von zahlreichen Skiherstellern verwendet, weil derartige Skier in einem einfachen Verfahren hergestellt werden können.

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Im Hinblick auf die physikalischen Eigenschaften der Skier uiar es jedoch stets sehr schwierig, die Skier SD auszubilden, daB verschiedene einander beeinflussende Parameter, beispielsweise die Torsionsfestigkeit, die Biegefestigkeit, die Schwingungsdämpfung, der Luftwiderstand usw. gut aufeinander abgestimmt sind.

Beispielsweise wird bei einer Verbesserung der Torsionsfestigkeit des Skis notwendigerweise auch die Biegefestigkeit erhöht, so daß der Ski starrer wird und eine geringere Schwingungsdämpfung hat. Dadurch wird das Gleitverhalten des Skis beeinträchtigt.

Zur Verminderung des Luftwiderstandes eines Skis beim Gleiten ist es schon vorgeschlagen worden, in die am vorderen Ende des Skis vorgesehene Schaufel ein oder mehrere Löcher zu bohren oder die Schaufel nur in geringerer Höhe auszubilden, so daß der Luftwiderstand so gering wie möglich ist und die Gleitgeschwindigkeit erhöht wird. Diese Maßnahmen haben jedoch den Nachteil, daß das Verfahren zum Herstellen derartiger Skier langwierig und aufwendig ist.

Die Erfindung hat die Aufgabe, für die Herstellung eines Skis ein Verfahren anzugeben, in dem die vorgenannten Nachteile vermieden werden.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in der auf die beigefügten Zeichnungen bezuggenommen wird. In diesen zeigt

Figur 1 schaubildlich einen bekannten Ski,

Figur 2 schaubildlich im Schnitt einen wesentlichen Teil des in Figur 1 gezeigten Skis und

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Figur 3 schaubildlich einen dachförmig ausgebildeten Ski.

Figuren k bis 7 zeigen schaubildlich im Schnitt den Ski nach Figur 3.

Figur B zeigt schaubildlich im Schnitt einen ujesentlichen Teil eines gemäß der Erfindung im Spritzguß hergestellten Skis zur Erläuterung eines Teils des Herstellungsverfahrens.

Figuren 9, 12, 13 und *\k zeigen schaubildlich im schnitt wesentliche Teile von mehreren Ausführungsbeispielen des im Spritzguß hergestellten Skis.

Figur 1D zeigt schaubildlich den im Spitzguß hergestellten Ski mit dachförmigen Teilen und

Figur 11 schaubildlich den im Spritzguß hergestellten Ski mit einem gewölbten Teil.

Zur Lösung der vorstehend erläuterten Nachteile der bekannten Skier haben die Erfinder bereits früher einen Ski erfunden, der in der Figur 3 mit 3 bezeichnet ist und dessen Oberteil k auf seiner Oberseite in der Breitenmitte des Skis einen dachförmigen Teil k* besitzt. Für die Herstellung eines derartigen Skis, der auf seiner Oberseite mit einem dachförmigen Teil ausgebildet ist, haben die Erfinder ferner ein Verfahren vorgeschlagen, in dem gemäß den Figuren k und 5 ein Laufflächenbelag 6, eine Stahlkante 7, eine Beuehrungslage 8 usu. in dem Unterteil 5 einer Metallform zusammengesetzt werden, die zum Formpressen des Skis dient. Auf diese Anordnung wird dann ein zentraler Kern 11 aufgelegt, der aus einem harten Kernmerkstoff besteht und mit einem faserverstärkten Material 10 überzogen ist. Auf diesen Kern uird ein Hilfs-

element 1*+ gelegt, das zur Bildung des dachförmigen Teils dient, aus einem weichen Kernmerkstoff 2 besteht und mit einem faserverstärkten Material 13 überzogen ist. Auf dem Hilfselement 1<t wird ein Oberflächenbelag 15 angeordnet, auf diesen Dberflächenbelag, mit Ausnahme des vorderen Endteils, des die Bindung aufnehmenden Teils und des hinteren Endteils des Skis, uird dann der Oberteil 16 der aus Metall bestehenden Form gelegt. Dieser Farm-Oberteil 16 hat auf seiner Unterseite eine dachförmige Vertiefung für die Ausbildung des dachförmigen Teils. Schließlich uierden die Bestandteile des Skis erhitzt und unter hohem Druck gehärtet. Die Erfinder haben ferner für die Herstellung eines Skis im Spritzguß ein V/erfahren erfunden, in dem gemäß den Figuren 6 und 7 ein Ski-Unterteil 9 mit einem Laufflächenbelag 6, einer Stahlkante 7, einer Beuehrungslage 8 usuj. in den Unterteil 5 einer aus Metall bestehenden Form zum Formpressen von Skiern eingebracht lüird. Dann uird ein Ski-Oberteil 19 mit einem Gberflächenbelag 17, einer Beuehrungslage 1B usui. auf einen abgesetzten inneren Teil 5¹ des Unterteils der Form gelegt. Dieser Ski-Oberteil ist in seiner Breitenmitte oben mit dem dachförmigen Teil ausgebildet. Danach uiird der Oberteil 16 der aus Metall bestehenden Form aufgelegt. Dieser Oberteil der Form ist der dachförmigen Ausbildung des Ski-Oberteils 19 angepaßt. Schließlich wird zum Fertigstellen des Skis in einen zwischen dem Unterteil 9 und dem Oberteil 19 des Skis vorhandenen Hohlraum 20 ein schäumbares Kunstharz gespritzt, geschäumt und dann gehärtet. Die nach den vorstehend beschriebenen V/erfahren hergestellten Skis zeichnen sich durch verschiedene vorteilhafte Eigenschaften aus, die den üblichen Skiern fehlen. Das vorstehend zuerst beschriebene Herstellungsverfahren erfordert jedoch das Zusammensetzen zahlreicher Elemente, und die nach diesem Verfahren hergestellten Skier sind nur für Skifahrer mit mittlerem oder hohem Können geeignet. Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem

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Verfahren zum Herstellen von Skiern auch für Anfänger. Aus diesem Grunde wurde das vorstehend an zweiter Stelle beschriebene Herstellungsverfahren entwickelt. Bei diesem V/erfahren treten jedoch folgende Probleme auf: Der Oberteil 19 des Skis muß zur Ausbildung des dachförmigen Teils 19¹ vorher in einer eigenen Metallform verformt werden, so daß die Herstellungskosten relativ hoch sind. Ferner ist das Aufsetzen des Oberteils der Metallform in einer mit dem dachförmigen Teil des im Unterteil der Metallform befindlichen Unterteils des Skis korrespondierenden Stellung mühsam und zeitraubend, so daß auch diese Verfahren aus Hastengründen nur für die Herstellung von Skiern für Skifahrer mit mittlerem Können geeignet ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend· erläuterten, im Stand der Technik aufgetretenen Probleme zu lösen und einen im Spritzguß hergestellten Ski zu schaffen, der mit geringem Aufwand herstellbar ist und hinsichtlich der Fahreigenschaften und der Dauerhaftigkeit für alle Skifahrer von Anfängern bis zu Skifahrern mit sehr hohem Können optimale Eigenschaften hat.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert. Das Verfahren gemäß der Erfindung zum Herstellen eines Skis im Spritzguß wird wie folgt durchgeführt. Gemäß den Figuren 8 und 9 wird zunächst im Unterteil 21 einer Metallform für dier Herstellung der Skier ein Ski-Unterteil 25 gelegt, der einen Laufflächenbelag 22, eine Stahlkante 23, eine Bewehrungslage Zk usw. besitzt. Auf diesen Ski-Unterteil 25 wird dann in den Unterteil 21 der Form ein Ski-Oberteil 2B gelegt, der eine Oberflächenlage 26, eine Bewehrungslage 27 usw. besitzt. Auf diesen Ski-Oberteil wird der Oberteil 30 der Metallform gelegt. Dieser Form-Oberteil 3D ist auf seiner

Unterseite mit einer dachförmigen Vertiefung 25 ausgebildet, die zur Ausbildung des dachförmigen Teils auf der Oberseite des Skis in dessen Breitenmitte dient. In den Hohlraum 31 zwischen dem Ski-Unterteil 25 und dem Ski-Oberteil 28 wird dann ein schäumbares Kunstharz gespritzt und nach dem Schäumen gehärtet. Dabei wird gleichzeitig der Ski-Oberteil 2B auf seiner Oberseite mit dem dachförmigen Teil 32 ausgebildet, der der dachförmigen Vertiefung 29 des Form-Oberteils 30 entspricht.

Bei dieser Herstellung eines Skis nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ist es zum Unterschied van dem üblichen Verfahren nicht notwendig, den Ski-Oberteil vorher mit dem dachförmigen Teil auszubilden, so daß das Vorformen entfallen kann und keine Metallfarm für einen Vorformvorgang erforderlich ist. Infolgedessen sind die Herstellungskosten geringer. Ferner kann man für den dachförmigen Teil eine optimale Position und eine optimale Form wählen, beispielsweise eine gewölbte Form oder eine Trapezform, indem der Oberteil der Metallfarm auf seiner Unterseite entsprechend ausgebildet wird. Man kann also durch Verwendung von verschieden ausgebildeten Form-Oberteilen ohne weiteres Skier mit verschieden ausgebildeten dachförmigen Teilen herstellen, ohne daß dazu verschieden ausgebildete Farm-Unterteile erforderlich sind.

Im Rahmen der Erfindung kann die Oberfläche des Skis von einer Platte aus ABS-Harz, Phenolharz oder einer Platte aus einem anderen Werkstoff gebildet und kann als Bewehrungslage eine Kunststoffplatte verwendet werden, die mit Glasfasern, Kohlenstoffasern oder anderen geeigneten Fasern verstärkt ist. Die Oberflächenlage und das Bewehrungselement können jedoch auch von einer einzigen faserverstärkten Kunststoffplatte gebildet werden, die beispielsweise mit Kohlenstoffasern oder mit Fasern aus

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Siliziumkarbid, Aluminiumoxid, Glas usw. verstärkt SEin kann.

Gemäß der Erfindung wird der Oberteil des Skis mti dem dachförmigen Teil unter der Wirkung des won dem Schäumbaren Kunstharz bei seinem Schäumen erzeugten Druckes und der beim Schäumen erzeugten Reaktionswärme ausgebildet. Daher muß die Stärke des Oberflächenbelags oder der Bewehrungslage entsprechend geuählt werden, doch ist dieses Auswahlkriterium nicht sehr kritisch". Bei der Ueruiendung eines schäumbaren Polyurethan-Kunstharzes kann eine etwa 0,8 bis 1,0 mm starke Beuehrungslage genügend verformt werden. Wenn man zusätzlich ein Treibgas, z.B. Freon, verwendet, kann die Stärke des Oberflächenbelags oder der Bewehrungslage optimal gewählt werden, da auch die Art, die Bindungsart und andere Eigenschaften der in der Bewehrungslage verwendeten Fasern optimal gewählt werden können, kann man Skier mit verschiedenen Eigenschaften konstruieren, die für Skifahrer aller Klassen, von Anfängern bis zu Skifahrern mit hohem Können, geeignet sind. Die Freiheit der Konstruktion wird also sehr stark verbessert. Es versteht sich ferner, daß die im Rahmen der Erfindung verwendete Bewehrungslage aus einer der vorstehend erwähnten faserverstärkten Kunststoffplatten hergestellt werden kann, beispielsweise als Prepreg oder im Handlaminierverfahren.

Bei der Anwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Herstellen von Skiern im Spritzguß besteht eine größere Freiheit bei der Konstruktion des Skis, so daß der an dem Ski ausgebildete dachförmige Teil 32 verschiedene Formen erhalten kann. Auf diese Weise wird die Torsionssteifigkeit erhöht und die Biegesteifigkeit vermindert. Man kann daher gut manövrierbare Skier auch für

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Anfänger herstellen. Bei geeigneter Wahl der Werkstoffe für die Bewehrungslage können natürlich auch Skier für Skifahrer mit höherem Können hergestellt werden. Mit Hilfe des dachförmigen Teils 32 kann man auch die Schwingungsdämpfung beim Gleiten und damit ebenfalls die Manövrierfähigkeit des Skis verbessern.

In der in Figur Ii+ gezeigten Ausführungsform ist der Ski mit Seitenteilen versehen, bdenn der Ski gemäB der Figur 12 mit einem gewölbten dachförmigen Teil 32 ausgebildet wird, hat der Ski einen geringeren Luftwiderstand und kann er daher schneller gleiten und lagert sich nur wenig Schnee auf dem Ski ab. Ein Ski, der gemäß den Figuren 13 und "1 i* mit einem dachförmigen Teil 32' in Trapezform ausgebildet ist, besitzt eine hohe Torsionssteifigkeit.

Die Biegesteifigkeit und die Torsionssteifigkeit des Skis können auch dadurch beeinflußt werden, daß man den dachförmigen Teil 32 zum vorderen oder hinteren Ende des Skis hin verlängert. Man kann auf diese Weise harte oder weiche Skier mit einer gewünschten Flexibilität herstellen. In den Figuren 9 bis 14 sind der Ski mit 33, der Hern mit 3k und die Seitenteile mit 35 bezeichnet.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht somit die Herstellung von für alle Klassen von Skifahrern, von Anfängern über Skifahrer mit mäßigem Können bis zu Skifahrern mit hohem Können, geeigneten Skiern im Spritzguß. Dabei werden die Produktionsleistung und die Produktivität erhöht und wird die Freiheit bei der Konstruktion verbessert.

Claims

PATENTANSPRUCH

V/erfahren zum Herstellen eines Skis im Spritzguß, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Ski-Unterteil beispielsweise mit einem Laufflächenbelag, einer Stahlkante und einer Bemehrungslage in den Unterteil einer aus Metall bestehenden Form für die Skiherstellung gelegt wird,

daß in den Form-Unterteil ferner ein Ski-Oberteil gelegt wird, der beispielsweise aus einem Dberflächenbelag und einer Beuehrungslage besteht,

daß auf den Formunterteil der Oberteil der aus Metall
bestehenden Form gelegt ujird, 'der auf seiner Unterseite mit einer dachförmigen Vertiefung ausgebildet ist, die zur Ausbildung eines dachförmigen Teils in der Breitenmitte der Oberfläche des Ski-Oberteils dient, und

daß in einen zwischen dem Ski-Unterteil und dem Ski-Oberteil vorhandenen Hohlraum ein schäumbares Kunstharz gespritzt und nach dem Schäumen gehörtet wird und dabei der Oberteil an der dachförmigen Vertiefung des Form-Oberteils mit einem dachförmigen Teil ausgebildet uird.