BE891968A - Energie absorberend laminaat - Google Patents

Description

   <EMI ID=1.1> 

  
 <EMI ID=2.1> 

  
opgewekte mechanische trillingsenergie te dempen alsmede plaatvor..

  
mige voorwerpen die dit laminaat omvatten, in het bijzonder een

  
glijschoen of ski.

  
Energie absorberende laminaten, resp. skis die deze laminaten omvatten zijn bekend uit het Belgisch octrooi Nr. 879.030,

  
resp. de Duitse octrooiaanvrage Nr. 2.941.436, beide van aanvraagster.

  
De hierin beschreven laminaten omvatten tenminste één laag uit een

  
stijf materiaal, bijv. een plaat of lat, die langs tenminste één

  
van haar vlakke zijden en over tenminste één deel van haar oppervlak bekleed is met een elastomeerlaag waarin getwiste vezelbundels

  
zijn ingebed. In een ski, beschreven in bovengenoemde Duitse octrooiaanvrage, zijn deze vezelbundels in de elastomeerlaag georiënteerd

  
volgens de langsrichting van de skilat. De aldus versterkte elastomeerstrip bevindt zich nabij het boven- en/of onderoppervlak van

  
de skikernlaag uit stijf materiaal. Door het inbrengen van deze

  
elastomeerstrip werden trillingen, die tijdene het skiën in de ski-latten opgewekt worden (door het schuiven over een oneffen

  
 <EMI ID=3.1> 

  
dempt hetgeen de bestuurbaarheid van de ski en het flapperen van de ski-toppen gevoelig verbeterde.

  
 <EMI ID=4.1> 

  
Hiertoe wordt de elastomeerlaag uitgevoerd als een roosterstruktuur opgebouwd uit tenminste twee reeksen onderling evenwijdige, met getwiste vezelbundels versterkte elastomeerstroken die elkaar

  
 <EMI ID=5.1> 

  
 <EMI ID=6.1> 

  
tuur wordt aangebracht op of nabij en verenigd met de boven- en/of onderkant van de laag uit stijf materiaal, bijv. de kernlaag van een ski en kan zich uitstrekken over geheel het oppervlak van de stijve laag of over een deel daarvan. Het kan bijv. voordelig en voldoende zijn roosterstrukturen aan te brengen in beperkte zones

  
 <EMI ID=7.1> 

  
en nabij het ski-achtereinde in plaats van de roosterstruktuur over de volledige skilengte te laten doorlopen. Onder de term plaatvormig voorwerp, waarop de uitvindingsgedachte van toepassing is, wordt verstaan een plaat, lat, profiel.of daaruit opgebouwde ruimtelijke struktuur zoals een doos of houder of raamwerk. De getwiste vezelbundels kunnen multifilamentgarens zijn uit synthetische filamenten met hoge treksterkte zoals bijv. polyaramiden of glasvezel of het kunnen staaldraadstrengen of staalkoorden zijn.

  
De uitvinding zal nu aan de hand van enkele uitvoeringsvormen toegelicht worden onder verwijzing naar bijgaande figuren.

  
 <EMI ID=8.1>  beschreven teneinde de voordelen van de roosterstrukturen te verduidelijken.

  
Figuur 1 betreft een aanzicht en doorsnede van een lat bekleed met een roosterstruktuur volgens de uitvinding ; Figuur 2 toont een analoge uitvoering van een dempend laminaat ; <EMI ID=9.1>  Figuur 4 toont een ski met ingebrachte roosterstruktuur en Figuur 5 is een doorsnede van figuur 4 volgens lijn V - V.

  
Het energie-absorberend laminaat onder vorm van een lat 1 geschetst in figuur 1 is bedoeld als kernlaag van een ski uit een stijve polyurethaanechuim (Baydur&#65533; - merknaam van de firma Bayer AG
- Duitsland). In het oppervlak van deze lat mot een breedte van
75 mm en een dikte van 11,5 mm is een rubberlaag 2 ingebracht omvattende getwiste vezelbundels met name staalkoorden 3 welke laag 2 een roosterstruktuur vormt opgebouwd uit twee reeksen evenwijdige

  
 <EMI ID=10.1> 

  
 <EMI ID=11.1> 

  
van 10 mm, een dikte van 0,8 mm en omvatten elk acht volgens de langerichting van de strook verlopende staalkoorden 3 met een standaardkonstruktie 4 x 0,175. De afstand a tussen twee opeenvolgende evenwijdige stroken is 30 mm en de breedte b van de rooster-

  
 <EMI ID=12.1> 

  
wordt als volgt vervaardigd t men legt onderaan in een vorm met geschikte afmetingen de roosterstruktuur en giet vervolgens het op te

  
 <EMI ID=13.1> 

  
het opschuimen verkrijgt men een lat met poreuze kern en met een dichte huid waarin de roosterstruktuur gevat is. De geschuimde struktuur wordt gedurende ongeveer 8 minuten op 60[deg.]C uitgehard.

  
Op dezelfde manier wordt in een Baydur&#65533;-lat met dezelfde afmetingen een roosterstruktuur aangebracht waarbij de strookbreedten
15 mm breed zijn en 12 staalkoorden (4 x 0,175) omvatten. De reeksen

  
 <EMI ID=14.1> 

  
bedraagt nu 23 mm. De roosterstruktuur weegt 80 g/m. 

  
Volgens een derde variant wordt een roosterstruktuur aangewend zoals geïllustreerd in figuur 2. De stroken 4 en 5

  
 <EMI ID=15.1> 

  
is 10 mm. De afstand a tussen opeenvolgende stroken is gehalveerd t.o.v. figuur 1 en het aantal gemeenschappelijke kontaktvlakken is

  
 <EMI ID=16.1> 

  
vormen telkens een hoek van 45[deg.] met de langsas van de lat.

  
Ten behoeve van hieronder beschreven vergelijkingstesten werden ook drie laminaatvarianten vervaardigd zoals hierboven beschreven, doch met eenzelfde roosterstruktuur zowel in het boven-

  
 <EMI ID=17.1> 

  
in figuur 2). Tenslotte werden twee analoge laminaatvarianten vervaardigd met dezelfde afmetingen waarbij de roosterstruktuur vervangen werd door een volle gevulkaniseerde rubberlaag van 55 mm

  
 <EMI ID=18.1> 

  
laag waren 44 langsgerichte staalkoorden 4 x 0,175 ingebed. Een der twee varianten had een dergelijke rubberlaag in één van zijn oppervlakken, terwijl de andere langs weerszijden van een staalkoordversterkte rubberlaag voorzien was.

  
De acht aldus berei de latten werden aan een torsieproef onderworpen waarbij een uiteinde was ingeklemd en waarbij op een afstand van 35 om van dit uiteinde een torsiekoppel M van 4,9 Nm

  
 <EMI ID=19.1> 

  
gegevens werd dan de schuifmodulus G berekend volgen s onderstaande

  
formule

  

 <EMI ID=20.1> 


  
 <EMI ID=21.1> 

  

 <EMI ID=22.1> 


  
 <EMI ID=23.1> 

  
 <EMI ID=24.1> 

  
dikte van de lat) en met t - 11,5 cm, hetzij de dikte van de lat. In onderstaande tabel zijn de meetreaultaten samengevat. 

  

 <EMI ID=25.1> 


  
Uit deze resultaten blijkt duidelijk dat de torsiesterkte gevoelig verhoogd kan worden door het bekleden van de stijve lat met roosterstrukturen volgens de uitvinding. Overigens blijkt, dat

  
 <EMI ID=26.1> 

  
(proeven 8 en 9) de torsieeterkte niet verhoogt, wel integendeel,

  
en dit niettegenstaande het gewicht van deze lagen per beklede oppervlakte-eenheid van de lat hoger is dan van de roosterstrukturen.

  
 <EMI ID=27.1> 

  
4, 5 te kiezen tussen 20 % en 120 % van de afstand a (figuur <1>)  tussen opeenvolgende evenwijdige stroken.

  
Er werden ook een aantal vergelijkende dempingstesten uitgevoerd waarbij enerzijds volle staalkoordversterkte rubberlagen en anderzijds rooaterstrukturen volgens de uitvinding werden bevestigd  <EMI ID=28.1> 

  
ingeklemd en had een vrij uitstekende lengte van 300 mm, een dikte van 0,8 mm en een breedte van 55 mm. Het vrije uiteinde werd door een kracht loodrecht op het plaatoppervlak elastisch omgebogen en daarna losgelaten zodat dit plaateinde via een uitstervende tril-

  
 <EMI ID=29.1> 

  
van de klemlijn werd de trilling geregistreerd en via een oscilloscoop werd het uitsterven van de trilling in beeld gebracht. Uit dit trillingsbeeld werd dan het logaritmisch decrement d van de demping berekend volgens 

  

 <EMI ID=30.1> 


  
Deze proef werd herhaald op dezelfde plaat die langs één zijde in haar middenzone bekleed was met een rubberlaag van 35 mm breed,

  
0,8 mm dik en waarin 28 ataalkoorden verliepen volgens de richting loodrecht op de klemlijn. Tevens werd dezelfde aluminiumplaat bekleed

  
 <EMI ID=31.1> 

  
de d-waarden weergegeven t

  

 <EMI ID=32.1> 


  
Hieruit kan dus besloten worden dat het dempingsvermogen van een roosterstruktuur 53 g/m gevoelig lager ligt dan dat van een volle langsversterkte elastomeerlaag, doch ruimschoots de dempingseigenschappen verhoogt t.o.v. een niet beklede stijve plaat. Men zal

  
 <EMI ID=33.1> 

  
om een optimale kombinatie dempingsverhoging en torsiesterkteverhoging te verkrijgen. Voor bepaalde toepassingen zoals voor skis zal bovendien het gewicht van de in te brengen rooaterstruktuur zo laag mogelijk moeten blijven.

  
Een roosterstruktuur die een handig kompromis vormt t.a.v. demping en torsiesterkteverhoging en met laag gewicht is getoond in figuur 3. Deze roosterstruktuur omvat twee reeksen elkaar kruisende stroken 4, 5 bij een hoek &#65533; van 90[deg.]. Een derde reeks evenwijdige stroken 7 verloopt echter volgens de richting in het laminaat die het sterkst aan trillingen is blootgesteld, die dus het meest moet gedempt worden. Voor een ski zullen de stroken 7 volgens

  
 <EMI ID=34.1> 

  
 <EMI ID=35.1> 

  
torsiesterkte belangrijk doen toenemen.

  
In figuur 4 is een aanzicht geschetst van een ski 8. In de middenzone van de ski kan bijv. in de onderkant van haar kern 1

  
 <EMI ID=36.1> 

  
 <EMI ID=37.1> 

  
doorsnede in figuur 5). De langsstroken 7 zullen hierbij de demping

  
 <EMI ID=38.1> 

  
 <EMI ID=39.1> 

  
passen. Bijv. kan men boven op de skikernlaag een roosterstruktuur toepassen zoals in figuur 1, hetzij over een deel of over de gehele lengte van de ski en in de onderkant van de ski een langsversterkte rubberlaag ter verbetering van de demping. Het zal van de opbouw

  
en toepassing van het laminaat afhangen waar men het best de roosterstruktuur toepast, welke dimensieverhoudingen optimaal zijn en of

  
 <EMI ID=40.1> 

  
10 kunnen ook nabij top of achtereinde van de ski ingebracht worden

  
 <EMI ID=41.1> 

  
versterkingalagen 11 omvatten die de kernstruktuur 1 omsluiten zoals getoond in figuur 5, evenals een afwerkingslaag 12 bovenaan

  
en een glijzool 13 die nabij haar langsranden tegen de ataal-

  
kanten 14 aansluit.

Claims (6)

<EMI ID=42.1>

1. Energie absorberend laminaat omvattende tenminste één laag (1)

uit een stijf materiaal die langs tenminste één van zijn vlakke <EMI ID=43.1>

tomeerlaag (2) waarin getwiste vezelbundels (3) zijn ingebed,

met het kenmerk dat deze elastomeerlaag een roosterstruktuur

bezit, opgebouwd uit tenminste twee reeksen evenwijdige, met

getwiste vezelbundels (3) versterkte elastomeerstroken (4, 5)

<EMI ID=44.1>

in de wederzijdse kontaktvlakken (6) met elkaar verbonden zijn.

2. Laminaat volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de breedte van

de stroken (4, 5) ligt tussen 20 % en 120 % van de afstand a

tussen opeenvolgende evenwijdige stroken.

(3).

3. Laminaat volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de stroken

4. Plaatvormig voorwerp, met het kenmerk dat het een laminaat omvat

volgens één of ander van voorgaande conclusies.

(4, 5) in langsrichting versterkt zijn met een reeks staalkoorden

5. Voorwerp volgens conclusie 4 in de vorm van een glijschoen, met

het kenmerk dat ze als kernstruktuur een latvormig laminaat

omvat volgens één of ander van voorgaande conclusies.

6. Roosterstruktuur als tuesenprodukt ter vervaardiging van een

energie absorberend laminaat volgens één of ander van de conclusies 1 tot 3, met het kenmerk dat ze opgebouwd is uit ten-

<EMI ID=45.1>

zijdse kontaktvlakken (6) met elkaar verbonden zijn.