DE29706716U1 - Snowboard - Google Patents

Description

Die Neuerung bezieht sich auf ein Snowboard gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.

Ein solches Snowboard wurde von der Anmelderin im Februar 1992 auf der ISPO in München ausgestellt und wird seitdem vertrieben. Beispielsweise ist es auch in dem Händlerprospekt 96/97 der Anmelderin unter der Bezeichnung "SPEEDSTER SL" veröffentlicht. Dieses Snowboard hat im Bereich seiner Oberfläche ein zusätzliches quadraxiales Glaslaminat, das in den beiden Bindungsbereichen das Snowboard weitestgehend vollflächig überdeckt, im Bereich zwischen beiden Bindungen eine Einschnürung hat und im Spitzenbereich und im Heckbereich an beiden Seiten ausgehend vom Bindungsbereich spitz zu den Seitenkanten zulaufend ausgebildet ist. Zweck dieses Glaslaminates ist es, die Torsionssteifigkeit im Spitzen- und Heckbereich zu erhöhen, dagegen im Bereich zwischen beiden Bindungen zu reduzieren, um einen Kantenwechsel zu erleichtern.

Ein ähnliches Snowboard ist auch in der EP 0 622 096 Bl beschrieben.

Bei Skiern, die im Verhältnis zu einem Snowboard relativ gestreckt sind, also ein großes Längen/Breiten-Verhältnis haben und bei denen die Biegesteifigkeit die Fahrleistung entscheidend beeinflußt, während die Torsionssteifigkeit nur eine untergeordnete Rolle spielt, ist es ebenfalls bekannt, an der Oberseite über dem Obergurt Aufsatzteile aus Leichtwerkstoff anzubringen, und zwar nur vor und hinter dem Bindungsbereich, die mit einer Hülle aus Kunststoff umformt sind. Damit wird also der Spitzen- und der Heckbereich des Skis verstärkt, wodurch schädliche Einflüsse des eingespannten Skischuhs auf die Biegelinie weitgehend vermieden werden sollen. Da der eingespannte Skischuh den Ski im Bindungsbereich versteift, wird also im Ergebnis der Ski außerhalb des Bereiches des Skischuhs soweit verstärkt, daß sich bei eingespanntem Skischuh unter Berücksichtigung dessen Biegeverhalten eine einheitliche Biegelinie der Einheit Ski/Skischuh ergibt (vgl. WO 91/09653) .

Ein ähnlicher Vorschlag, der nur den vor der Bindung liegenden Spitzenbereich des Skis versteift, ist auch aus der WO 93/14836 bekannt.

Bei Snowboards wie auch bei Skiern werden die Fahreigenschaften nicht nur durch die Biegesteifigkeit beeinflußt, sondern auch durch das Schwingungsverhalten. Wünschenswert ist es, Schwingungen möglichst gut zu dämpfen, so daß sie rasch abklingen. Bei Skiern, die im Verhältnis zu Snowboards eine große Streckung, d.h. ein großes Längen/Breitenverhältnis haben, haben Biegeschwingungen eine primäre Bedeutung, während Torsionsschwingungen vernachlässigbar sind. Bei Snowboards mit einer geringeren Streckung sind dagegen auch Torsionsschwingungen von entscheidendem Einfluß auf das Fahrverhalten, unter anderem auch deswegen, weil Snowboards sehr viel extremer auf der Kante gefahren werden als Skier und bei einem Kantenwechsel das Snowboard aufgrund

seiner größeren Breite stärker auf Torsion beansprucht wird.

Zur Dämpfung der Biegeschwingungen bei Skiern ist in der EP 0 639 392 Al vorgeschlagen, vor und hinter dem Bindungsbereich, also im Spitzen- und Heckbereich je ein knicksteifes Verstärkungselement an der Oberfläche des Skis anzubringen, wobei diese Verstärkungselemente mit ihrem einen Ende fest mit der Skioberfläche verbunden sind, während ihr anderes, bindungsnahes Ende über ein elastisches (wie z.B. eine Spiralfeder) oder viskoses Element mit der Skioberfläche verbunden sind. Das Verstärkungselement wirkt dabei als eine Art Kolbenstange, die Druckkräfte auf das elastiche oder viskose Element überträgt. Das elastische oder viskose Element dient dann als Schwingungsdämpfer.

Dabei tritt dann allerdings als Folgeproblem auf, daß durch die gesamten Schwingungsdämpfungseinrichtungen die schwingende Masse erhöht und damit die Schwingungsfrequenz herabge-0 setzt wird. Damit kann aber auch die Eigenresonanzfrequenz des Skis in Bereiche kommen, die durch Bodenunebenheiten im Ski induziert werden. Aufgrund der höheren Masse ist der Ski dann auch träger in seinem Fahrverhalten, was als nachteilig anzusehen ist. Grundsätzlich sollte die Resonanzfrequenz daher möglichst hoch liegen, so daß sie bei den üblichen Bedingungen nicht erreicht wird.

Aufgabe der Neuerung ist es, das Snowboard der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sowohl Biege-0 als auch Torsionsschwingungen wirksam gedämpft werden, ohne daß die Schwingungsfrequenz des Snowboards wesentlich verändert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 angegebenen 5 Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Neuerung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

4· ·

Das Grundprinzip der Neuerung liegt darin, möglichst weit entfernt von der neutralen Faser des Snowboards Dämpfungsstreifen aufzubringen, die aus hochzugfestern Material, wie z.B. Carbonfasern, bestehen, die beidseitig mit viskoelastischem Material beschichtet sind. Diese Streifen werden beidseitig mit dem Snowboard verklebt. Die Streifen erstrecken sich ausgehend vom Bindungsbereich zumindest in den Spitzenbereich, wobei nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Neuerung entsprechende Streifen auch im Heckbereich vorgesehen sind. Jeder Streifen verläuft unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des Snowboards; sie sind also paarweise V-förmig angeordnet, wobei die Spitze des V jeweils zum Bindungsbereich weist. Durch diese schräge Anordnung werden sowohl Biegeschwingungen als auch Torsionsschwingungen gedämpft.

Beim Biegen oder Tordieren des Snowboards werden nämlich alle außerhalb der neutralen Faser liegenden Fasern des Snowboards auf Zug oder Druck beansprucht (neben der Bie-0 gung). Das viskoelastische Material wird dabei auf Scherspannung beansprucht und erlaubt ein gewisses Fließen bei hoher innerer Reibung. Da das viskoelastische Material über die gesamte Länge der Dämpfungsstreifen verteilt ist, erhält man auch eine relativ großflächige Verteilung des Dämpfungsmateriales und nicht nur eine lokale Schwingungsdämpfung.

Je weiter entfernt die Dämpfungsstreifen von der neutralen Faser entfernt liegen, desto stärker ist deren Beanspruchung und desto stärker ist daher auch deren Dämpfungswirkung. 30

Die Dämpfungsstreifen einschließlich des viskoelastischen Materiales haben ein relativ geringes Gewicht, das etwa in der gleichen Größenordnung wie das spezifische Gewicht des Boardmateriales liegt. Dadurch wird die Gesamtmasse 5 des Snowboards im wesentlichen nicht verändert, so daß die Eigenfrequenz ebenfalls unverändert bleibt.

Da das Fahrverhalten eines Snowboards stärker durch den Spitzenbereich als durch den Heckbereich bestimmt wird, genügt es, die Dämpfungsstreifen nur im Spitzenbereich vorzusehen, wobei selbstverständlich eine weitere graduelle Verbesserung erzielt wird, wenn entsprechende Dämpfungsstreifen auch im Heckbereich vorhanden sind.

Die beste Dämpfungswirkung erhält man dann, wenn die Dämpfungsstreifen möglichst nahe am Bindungsbereich beginnen, wobei es nicht erforderlich ist, daß sie sich bis zum jeweiligen Ende, d.h. zur Spitze bzw. zum Heck des Snowboards erstrecken.

Zur Dämpfung von reinen Biegeschwingungen könnten die Dämpfungsstreifen parallel zur Längsachse des Snowboards angeordnet sein, da die Zug- und Druckkräfte in dieser Richtung verlaufen. Bei einer Torsionsbeanspruchung verlaufen die Kraftlinien dagegen etwa unter einem Winkel von 45° zur Mittellängsachse. Eine Anordnung unter 45° hätte aber den 0 Nachteil, daß die Dämpfungsstreifen relativ kurz sein müßten

und dann wieder nur eine lokale Dämpfungswirkung hätten. Als Kompromiß hat sich daher als günstig erwiesen, die Dämpfungsstreifen unter einem Winkel von ca. 20° zur Mittellängsachse anzuordnen.
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Bei einer Variante der Neuerung hat der Kern des Snowboards an der Oberseite Nuten, in den die Dämpfungsstreifen eingesetzt sind. Damit erhält man eine ebene Oberfläche des Snowboards. Nach einer anderen Variante sind die Dämpfungs-0 streifen dagegen erhaben angebracht und stehen von der Oberfläche des Snowboards ab, was den Vorteil hat, daß die Dämpfungsstreifen noch weiter entfernt von der neutralen Faser liegen. Bei dem üblichen Aufbau von Snowboards mit einem Holzkern, einem Druck in Form eines Glasfasergewebes an der Oberseite und einem Zuggurt in Form eines Glasfasergewebes an der Unterseite, einer Laufsohle an der Außenseite des Zuggurtes sowie einer Deckfolie an der Außenseite des Druckgurtes, werden die Dämpfungsstreifen

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zwischen dem Druckgurt und der Deckfolie angeordnet und sowohl mit dem Druckgurt als auch der Deckfolie verklebt.

Zur besseren Verklebung der Dämpfungsstreifen ist nach einer Weiterbildung der Neuerung noch vorgesehen, daß die das hochzugfeste Material umgebende viskoelastische Schicht außen mit einem Vlies umhüllt ist, das beim Verkleben mit Harz durchtränkt wird und damit eine bessere Verklebung bewirkt.

Es wäre auch möglich, die Dämpfungsstreifen außen an der Deckschicht anzukleben. Damit wäre aber nur eine viskoelastische Schicht dämpfungswirksam, so daß bevorzugt die Dämpfungsstreifen zwischen Durckgurt und Deckschicht beidseitig eingeklebt werden.

Im folgenden wird die Neuerung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher beschrieben. Es zeigt:
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Fig. 1: eine Draufsicht auf ein Snowboard nach der Neuerung;

Fig. 2: eine Draufsicht auf ein Snowboard nach der

5 Neuerung;

Fig. 2: einen Querschnitt längs der Linie II-II der Fig. 1;

0 Fig. 3: einen Querschnitt eines Dämpfungsstreifens nach

einem ersten Ausführungsbeispiel der Neuerung;

Fig. 4: einen Querschnitt durch einen Dämpfungsstreifen nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der 5 Neuerung;

Fig. 5: einen Querschnitt ähnlich Fig. 2 nach einer Variante der Neuerung.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite eines Snowboards 1, das einen Spitzenbereich 2, einen Heckbereich 3 und einen dazwischenliegenden Bindungsbereich 4 aufweist. Das hier dargestellte Snowboard ist spiegelsymmetrisch zu seiner Mittellängsachse 5, wobei darauf hingewiesen wird, daß die Neuerung selbstverständlich auch bei sog. asymmetrischen Boards anwendbar ist, bei denen die Schaufel und die Heckkante asymmetrisch ausgebildet sind.

Im Bindungsbereich 4 sind mehrere Gewindebuchsen 6, sog. Inserts, vorhanden, an denen zwei im Abstand zueinander anzuordnende Bindungen befestigbar sind. Im Spitzenbereich 2 sind ausgehend von nahe dem Bindungsbereich 4 zwei Dämpfungsstreifen 7 und 8 angeordnet. Ebenso sind im Heckbereich 3 ebenfalls ausgehend von nahe dem Bindungsbereich 4 entsprechende Dämpfungsstreifen 9 und 10 vorhanden. Die Längsachse 11 des Dämpfungsstreifens 7 ist unter einem Winkel 13, der etwa 20° beträgt, gegenüber der Längsachse 5 des Snowboards geneigt. In gleicher Weise sind die Längsachsen 12, 14 und 15 der Dämpfungsstreifen 8, 9 und 10 unter demselben Winkel 13 geneigt. Die im Spitzenbereich 2 und im Heckbereich 3 angeordneten Dämpfungsstreifen 7, 8 bzw. 9, 10 sind damit jeweils paarweise V-förmig angeordnet, wobei die Spitze des V zum Bindungsbereich 4 weist.

In der Darstellung der Fig. 1 erstrecken sich die Dämpfungsstreifen 7 und 8 nur etwa über die Hälfte der Länge des Spitzenbereiches 2 und etwa über 2/3 des Heckbereiches 3. Je nach Länge und Breite des Snowboards können sich 0 natürlich auch andere Überdeckungsbereiche ergeben, wobei durch kleinere Winkel 13 der Überdeckungsbereich auch vergrößert werden kann. Durch Verkleinerung des Winkels 13 wird allerdings die Torsionsdämpfung schwächer und die Dämpfung für Biegeschwingungen stärker. Je nach gewünschten 5 Charakteristiken der Dämpfung hinsichtlich Biege- und Torsionsschwingungen können also die Winkel variiert werden. Dabei ist allerdings zu beachten, daß die besten Schwingungsdämpfungen dann erzielt werden, wenn der Dämpfungsstreifen

möglichst nahe am Bindungsbereich 4 beginnt, da Schwingungen der Schaufel und der Heckkante, die auf glatter Piste ohnehin nicht mit dieser in Berührung stehen, nicht so kritisch sind. Wichtig ist es daher, das Snowboard im Bereich der effektiven Kantenlänge zu dämpfen.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Snowboards der Fig.

1 längs der Linie II-II. Das Snowboard hat einen Holzkern 16, auf dessen Oberseite ein Druckgurt 17 aus glasfaserverstärktem Kunststoff und auf dessen Unterseite ein Zuggurt

19 ebenfalls aus glasfaserverstärktem Kunststoff auflaminiert ist. Die Außenseite des Zuggurtes 19 ist mit einer Laufsohle

20 beschichtet. Zusätzlich sind im Bereich der Laufsohle die üblichen Stahlkanten 24 befestigt. Die Außenseite des Druckgurtes 17 ist mit einer Deckschicht 18 verklebt. In diesem Ausführungsbeispiel sind im Kern 16 Vertiefungen

21 und 22 vorhanden, beispielsweise ausgefräst, und der Druckgurt 17 ist in diese Vertiefungen einlaminiert, so daß an der Außenseite des Druckgurtes 17 eine entsprechende Vertiefung zur Aufnahme der Dämpfungsstreifen 7 bzw. 8 gebildet wird. Die Tiefe dieser Vertiefung ist dann entsprechend der Dicke der Dämpfungsstreifen 7 und 8 gewählt, so daß die Oberfläche, d.h. die Deckfolie 18 eben verläuft und das Snwoboard eine glatte, ebene Oberfläche hat.

Bei der hier dargestellten Bauweise sind die Seiten 2 3 des Snowboards abgeschrägt, so daß der Druckgurt 17 und der Zuggurt 19 an den Seiten miteinander in Kontakt sind und verklebt werden können. Dadurch wird der Holzkern vollständig von dem Zuggurt und dem Druckgurt umhüllt. Die neutrale Faser des Snowboards liegt etwa in einer Mittelebene 25. Beide Dämpfungsstreifen 7 und 8 sind entsprechend der gewählten Bauweise mit ebener Oberfläche möglichst weit von der neutralen Faser angeordnet.

5 Schließlich ist aus Fig. 2 auch zu erkennen, daß das hier dargestellte Snowboard bezüglich einer Hochachse 2 6 spiegelsymmetrisch ist.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt des Dämpfungsstreifens, der einen Kern 28 aus hochzugfestern Material, wie z.B. Carbonfasern, hat, der außen mit viskoelastischem Material 27 beschichtet ist. Ist dieser Streifen, wie in Fig. 2 gezeigt, mit seiner Ober- und Unterseite an der Deckfolie bzw. dem Druckgurt verklebt, so wird bei Zug- oder Druckkräften das viskoelastische Material auf Scherspannung beansprucht und kann bei hoher innerer Reibung fließen. Durch diese hohe innere Reibung werden Schwingungen stark gedämpft. Da das Material elastisch ist, kann es in seine Ausgangsstellung zurückkehren.

Bei der Variante der Fig. 4, die ebenfalls einen Querschnitt durch einen Dämpfungsstreifen zeigt, ist das viskoelastische Material 27 ringsherum noch mit einem Vlies 29 beschichtet. Das Vliesmaterial hat eine hohe Aufnahmefähigkeit für Kunstharze, womit das Verkleben noch verbessert wird. Das Kunstharz härtet nach dem Verkleben vollständig aus, trägt insoweit also zur Dämpfung nichts bei.

Fig. 5 zeigt eine Variante der Neuerung, bei der die Oberfläche des Kerns 16 und des Druckgurtes 17 eben sind und die Dämpfungsstreifen von der Oberfläche des Druckgurtes 17 abstehen. Damit sind die Dämpfungsstreifen noch weiter 5 von der Ebene 25 der neutralen Faser entfernt und die Dämpfungswirkung ist verbessert. Statt einer Vertiefung wie in Fig. 2 ist hier eine Erhöhung 21' bzw. 22' vorhanden, die auch von außen erkennbar ist.

0 Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß als hochzugfestes Material nicht nur Carbonfasern verwendet werden können, sondern auch sonstige leichte Materialien, wie z.B. Titanal, Leichtmetalle oder Kunststoffe. Grundsätzlich ist jedoch darauf zu achten, daß das Gewicht der Verstärkungsstreifen möglichst gering ist, um die Schwingungsfrequenz des Snowboards nicht zu erniedrigen. Als viskoelastisches Material kann beispiels- weise Polyurethan verwendet werden.

Zur weiteren Verbesserung der Biegeschwingungen ist es auch möglich, im Spitzenbereich 2 und/oder Heckbereich 3 noch einen dritten zusätzlichen Dämpfungsstreifen der oben beschriebenen Art vorzusehen, der parallel zur Längsachse 5 verläuft. In diesem Falle können die schräg verlaufenden Dämpfungsstreifen 7, 8 bzw.9 und 10 unter einem größeren Winkel 13 geneigt sein, bis hin zu 45°, womit sie dann primär nur noch die Torsionsschwingungen dämpfen.

Claims (12)

• · * t Schutzansprüche

1. Snowboard mit einem Bindungsbereich, an dem zwei

Bindungen befestigbar sind, einem in Fahrtrichtung vor dem Bindungsbereich liegenden Spitzenbereich und einem in Fahrtrichtung hinter dem Bindungsbereich liegenden Heckbereich, wobei zumindest im Spitzenbereich nahe der Oberfläche Verstärkungsstreifen

vorhanden sind,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Verstärkungsstreifen als Dämpfungsstreifen (7, 8) ausgebildet sind, aus hochzugfestern Material

(28) bestehen und beidseitig mit viskoelastischem

Material (27) beschichtet sind,

daß die Dämpfungsstreifen (7, 8) zumindest im Spitzenbereich (2) entfernt von der neutralen Faser (25) des Snowboards angebracht sind,

daß die Dämpfungsstreifen (7, 8) beidseitig über das

viskoelastische Material (28) mit dem Snowboard verbunden sind, und

daß die Längsachsen (11, 12) der Dämpfungsstreifen (7, 8) je unter einem spitzen Winkel (13) zur Längs-

5 achse (4) des Snowboards angeordnet sind.

2. Snowboard nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch im Heckbereich (3) derartige Dämpfungsstreifen (9, 10) vorhanden sind.

3. Snowboard nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Dämpfungsstreifen (7, 8; 9, 10) jeweils unmittelbar am Bindungsbereich (4) beginnen.
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4. Snowboard nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Dämpfungsstreifen (7, 8; 9, 10) V-förmig

zueinander angeordnet sind, wobei die Spitze des V zum Bindungsbereich (4) weist.

5. Snowboard nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet/

daß die Dämpfungsstreifen (7, 8; 9, 10) aus Carbonfasern bestehen.

6. Snowboard nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß das spezifische Gewicht der Dämpfungsstreifen (7, 8; 9, 10) in der gleichen Größenordnung liegt wie das spezifische Gewicht des sonstigen Materials des Snowboards (I).
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7. Snowboard nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet/

daß die Dämpfungsstreifen (7, 8; 9, 10) beidseitig mit dem Snowboard verklebt sind. 20

8. Snowboard nach einem der Ansprüche l bis 7, dadurch gekennzeichnet,

daß der spitze Winkel (13) zwischen der Längsachse (11, 12; 14, 15) der Dämpfungsstreifen (7, 8; 9, 10) und der Längsachse (5) etwa 20° beträgt.

9. Snowboard nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Dämpfungsstreifen (7, 8; 9, 10) in einer Vertiefung (21, 22) der Oberfläche des Snowboards

angeordnet sind.

10. Snowboard nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

5 daß die Dämpfungsstreifen (7, 8; 9, 10) von der Ober

fläche des Snowboards abstehen.

11. Snowboard nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

daß die Dämpfungsstreifen (7, 8; 9, 10) ein das viskoelastische Material (27) vollständig umgebendes Vlies (29) aufweisen.

12. Snowboard nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet/

daß zusätzlich zu den in dem spitzen Winkel (13) zur Längsachse (5) angeordneten Dämpfungsstreifen (7,

8; 9, 10) jeweils ein zwischen diesen angeordneter und parallel zur Längsachse (5) des Snowboards verlaufender Dämpfungsstreifen vorhanden ist.