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Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung zum Halten eines Schischuhes auf einem Schi, bei der zwei Kupplungsteile, z. B. ein Vorderbacken und ein Fersenhalter, auf einem Tragelement gelagert sind, wobei das Tragelement über eine Lagervorrichtung am Schi befestigt ist, welcher eine obere und eine untere Tragschicht aufweist.
Es sind bereits verschiedene Verbindungseinrichtungen zum Festlegen und Verbinden von Schischuhen mit Schiern bekannt geworden. Eine derartige Verbindungseinrichtung gemäss WO 83/03360 A oder EP 104 185 B 1 enthält einen Vorderbacken und einen Fersenhalter. Der Vorderbacken und der Fersenhalter sind, um eine bessere Dämpfung von Schlägen und Vibrationen, die auf den Schi einwirken, zu erzielen, auf einem biegesteifen Tragelement angeordnet.
Dieses Tragelement ist an einem Ende fest mit dem Schi verschraubt, während im Bereich des in Schilängsrichtung gegenüberliegenden Ende des Tragelements die
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wird eine Längsbewegung des vorderen Schiteils gegenüber dem biegesteifen Tragelement ermöglicht. Um nun eine Dämpfung der Schläge und Vibrationen zu erzielen, ist zwischen den Befestigungsschrauben und den beidseits derselben liegenden Stirnbereichen der Langlöcher jeweils ein elastisches Dämpfungsefe- ment angeordnet. Dadurch werden die Längsbewegungen zwischen dem Schi und dem biegesteifen Tragelement, die durch eine Verbiegung des Schis vertikal zu seiner Lauffläche ausgelost werden, gedämpft. Die auf den Benutzer der Schier einwirkenden Schläge und Vibrationen konnten dadurch etwas verringert werden.
Durch die Verwendung eines biegesteifen Tragelements wird erreicht, dass unabhängig von einer elastischen Verformung des Schis die Distanz zwischen Vorderbacken und Fersenhalter bzw. die Winkelstellung zwischen Aufstandsfläche des Schischuhes und Aufstandsfläche des Vorderbackens bzw. Fersenhalters auf der Schioberfläche immer erhalten bleiben. Nachteilig ist dabei jedoch, dass dadurch die Elastizität des Schis unerwünscht verringert wird, da die starre Verbindung am einen Ende und die Längsführung am anderen Ende aufgrund der Steifigkeit des Tragelements ein Durchbiegen des Schis erschweren.
Eine diesbezüglich verbesserte Konstruktion wird in der AT 302 130 B und in der CH 503 503 A geoffenbart, bei der das biegesteife Tragelement an einem Ende am Schi über eine Art Scharnier angelenkt und am anderen Ende ungedämpft dreh- und längsverschiebbar in Langlöchern eines mit dem Schi verbundenen Auflagers gelagert ist. Bei einer Ausführungsform gemäss der AT 302 130 B ist das Tragelement in einer Ausnehmung der Schis angeordnet. Gemäss der CH 503 503 A ist dem Scharnier am einen Ende des Tragelements zwar eine Torsionsfeder zugeordnet, jedoch soll diese bloss einen progressiv steigenden Widerstand beim Verschwenken des Schis relativ zum steifen Tragelement vorsehen ; eine wirksame Dämpfung von Schwingungen und Schlägen ist dabei kaum erzielbar.
Ein Schi mit Federbrett ist ferner aus der DE 26 34 748 A1 bekannt ; das Federbrett, auf dem der Schischuh befestigt wird, liegt vorne auf einem elastischen Zylinder auf, wogegen das hintere Ende über eine gebogene Feder mit dem Schi verbunden ist, sodass federnd gedämpfte Längs- und Schwenkbewegungen des Federbretts relativ zum Schi möglich sind. Dabei kann jedoch nur eine geringe Stabilität und Seitenführung erzielt werden, und um hier Abhilfe zu schaffen, wurde mit der Weiterentwicklung gemäss der DE 36 02 364 AI vorgeschlagen, das federnd am Schi abgestützte Federbrett an seinen Enden über Gelenkarme mit Lagerelementen am Schi zu verbinden. Dabei ist aber nach wie vor unter anderem eine nur unbefriedigende Steuerung des Schis möglich.
Zur Verbesserung der Lenkfähigkeit von Schiern wurden weiters in der DE 22 59 375 A1 und DE 36 19 118 A 1 sowie in der US 3 260 532 A bereits Ausbildungen mit federnd gegeneinander beweglichen Längsteilen am Schi vorgeschlagen, die eine gewisse Stossdämpferwirkung ergeben, jedoch die beschriebenen Probleme bei Durchbiegungen des Schis im Bereich der Bindung nicht lösen. Dies trifft auch auf den Schi mit Auflageplatte gemäss der EP 182 776 A2 sowie auf den Schi gemäss der DE 35 33 043 A 1 zu : letztere zeigt einen Schi mit einem oberen Schikörper im Bindungsbereich, der als Tragelement dient, und einen unteren Schikörper, der den eigentlichen Schi bildet.
Zwischen dem oberen und dem unteren Schikörper sind zwei Distanzstücke angeordnet, um einen drehsteifen"Torsionskasten"zu bitden, wobei der dadurch entstandene Zwischenraum mit Kunststoffschaum oder Gummi ausgefüllt sein kann. Ähnlich wie beim Schi gemäss der bereits genannten US 3 260 532 A ist somit das Tragelement ein separater Bauteil, der oberhalb des Schis angeordnet ist, wodurch eine Art Podest gebildet wird.
Weiters ist eine Verbindungseinrichtung im Handel, bei welcher die durch die elastische Verformung des Schis bei Beanspruchungen senkrecht zur Lauffläche auftretenden Differenzen zwischen der Bogenlänge des verformten Schis und der durch die Sehnenlänge festgelegten Distanz zwischen Vorderbacken und Fersenhalter dadurch ausgeglichen werden, dass der Fersenhalter in einer am Schi befestigten Längsvorrichtung in Schilängsrichtung verstellbar gelagert und über ein Spannband mit dem Vorderbacken in Schilängsrichtung verbunden ist.
Durch die Verwendung der Längsverstellvorrichtung ist ein Längsausgleich zwischen dem sich bogenförmig verformenden Schi und der eine Sehne bildenden Sohle des Schischuhes bei in
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ihren durch den Schuh in ihrem Längsabstand voneinander fixierten Vorderbacken und Fersenhalter möglich. Die notwendigen Einspannkräfte zwischen dem Vorderbacken und dem Fersenhalter werden über das Spannband aufgebracht. Mit dem Spannband wird beim Kuppeln des Schischuhes mit dem Schi der Abstand zwischen dem Vorderbacken und dem Fersenhalter und gleichzeitig auch der Abstand des Fersenhalters vom Befestigungspunkt des Vorderbackens festgelegt.
Der Vorderbacken und der Fersenhalter sind in diesem Fall auf dem Schi befestigt, und deren der Schioberfläche zugewandte Aufstandflächen nehmen bei Verformungen des Schis senkrecht zu seiner Oberfläche unterschiedliche Winkelstellungen zur Aufstandsfläche des Schischuhes ein, wodurch es zu unerwünschten Spannungen zwischen Vorderbacken, Fersenhalter und Schischuh kommt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, mittels einfacher konstruktiver Mittel eine freie Verformbarkeit des Schis im Bereich der Kupplungsteile und eine vordefinierte Relativlage zwischen dem Schischuh und den Kupplungsteilen auch bei den unterschiedlichsten Verformungen des Schis zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Tragelement durch einen gesonderten Teil der oberen Tragschicht des Schis gebildet ist, der von der oberen Tragschicht in Längsrichtung des Tragelements, gegebenenfalls auch von der unteren Tragschicht senkrecht zu der Schioberfläche, distanziert angeordnet ist, wobei die Oberseite des Tragelementes mit der Schioberseite fluchtet, und dass im Zwischenraum zwischen dem gesonderten Teil und der oberen Tragschicht vorzugsweise ein elastisch verformbarer Übergangsteil angeordnet ist. Es ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass mit einfachsten baulichen Mitteln Verkantungen zwischen den Kupplungsteilen und dem Schischuh vermieden werden können und bei unterschiedlichen Verformungen des Schis die Auslösekräfte der Kupplungsteile nicht verändert werden.
Gleichzeitig wird im Bereich der Kupplungsteile bzw. des Schischuhs auch eine bessere Auflage der Lauffläche des Schis bei unterschiedlichen Verbiegungen, insbesondere Vibrationsbeanspruchungen im Vorder- oder Hinterschibereich, sichergestellt. Diese grossflächige Auflage der Lauffläche des Schis ermöglicht es aber, unter den unterschiedlichsten Beanspruchungs- und Fahrbedingungen mit einer geringen Bodenpressung auszukommen, wodurch ein Graben des Schis und damit verbundene Brems- und Verzögerungskräfte vermieden werden. Dies ermöglicht insbesondere im Schirennsport eine höhere Kurvengeschwindigkeit und eine feinfühligere Steuerung der Richtungsänderungen. Für Nichtrennläufer wird der Vorteil erreicht, dass der Kraftaufwand bei Richtungsänderungen aufgrund der verminderten Bodenpressung geringer ist und damit der Schi leichter dreht.
Demgemäss kann der Kraftaufwand im Schirennlauf wie im Hobbyschilauf für das Einleiten von Kurvenfahrten in überraschend einfacher Weise verbessert werden.
Gleichzeitig wird das Spurverhalten und damit die Laufruhe der Schier verbessert, da die Unterschiede in der Bodenpressung und die damit verbundenen ruckartigen Verzögerungen und Beschleunigungen verringert werden. Insbesondere wird auch ein harmonischer Spannungsverlauf und eine gleichmässige Steifigkeitsverteilung über die Länge des Schis erreicht. Dies bewirkt aber gleichzeitig einen verbesserten Kantengriff über die gesamte Kantenlänge. Zusätzlich werden in vorteilhafter Weise der harmonische Spannungsverlauf und somit die vom Schiproduzenten gewünschten Eigenschaften des Schis unter den unterschiedlichsten Fahr- und Belastungsbedingungen eingehalten, da sie durch die Kupplungsteile und die von ihnen festgehaltenen Schischuhe nicht nachteilig beeinflusst werden.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Ausbildung ist ferner darin gelegen, dass die baulichen Mittel für den beschriebenen Längsund Winkelbewegungs-Ausgleich einfach in den Schi integriert sind und bei der Schiproduktion bereits mit eingebaut werden können.
In vorteilhafter Welse ist vorgesehen, dass der gesonderte Teil der oberen Tragschicht über wenigstens einen elastisch verformbaren Lagerkörper am Schi gehalten ist. Durch diese Massnahme können vor allem vertikale Stösse und Schwingungen, die vom Schi auf die Kupplungsteile übertragen werden, wirksam gedämpft werden.
Eine Dämpfungswirkung in horizontaler Richtung wird vorteilhaft dadurch erzielt, dass der Übergangsteil zwischen den in Längsrichtung des Tragelements hintereinander angeordneten Tragschichtteiten des Schis einen Schwingungsdämpfer bildet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels noch weiter erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Verbindungseinrichtung mit einem in den Schi integrierten Tragelement, in Seitenansicht, teilweise geschnitten ; und Fig. 2 den Schi nach Fig. 1 im Querschnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Schi 1 mit einer Verbindungseinrichtung 101 zur Lagerung einer Kupplungsvorrichtung 7 mit Kupplungsteilen bestehend aus einem Vorderbacken 22 und einem Fersenhalter 23 für einen (nicht gezeigten) Schischuh. Der Schi 1 besteht aus einer oberen Tragschicht 111 und einer unteren Tragschicht 112, Oberkanten 113, Laufkanten 114 und einem Kern 115.
Jede Tragschicht 111, 112 kann aus mehreren Schichten, beispielsweise einer Deckschicht 116, verschiedenen Stützschichten 117 im Falle der oberen Tragschicht 111, bzw. aus einem Laufbelag 118 und mehreren Stützschichten 117 im Falle
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der unteren Tragschicht 112, bestehen, Es ist auch möglich, dass der Kern 115, der aus Aluminium, Holz, Kunststoff oder sonstigen Materialien gebildet sein kann, mehrschichtig aufgebaut ist, wie dies an sich bekannt ist.
Ein biegesteifes bzw. verformungssteifes Tragelement 4 für die Kupplungsvorrichtung 7 wird durch einen gesonderten Teil 119 gebildet, der auf die obere Tragschicht 111 auf-bzw. in diese eingesetzt ist. Dieser gesonderte Teil 119 ist von den Tragschichten 111 und 112 in Längsrichtung des Tragelements 4 und senkrecht zur Schioberfläche 29 distanziert angeordnet, und er kann den gleichen Schichtaufbau wie die obere Tragschicht 111 aufweisen ; er kann aber auch mit zusätzlichen Verstärkungseinlagen und Elementen ausgebildet sein oder aus einem anderen Material, beispielsweise aus einem Aluminiumpressprofil oder einer Aluminiumplatte oder dgl., bestehen. Der gesonderte Teil 119 ist über einen Lagerkörper 120 aus einem senkrecht zur Lauffläche 121 elastisch verformbaren Kunststoff oder Gummi am Schi 1 gehalten.
Der Lagerkörper 120 ist über jeweils eine Kleberschicht 122 sowohl mit der oberen Tragschicht 111 als auch mit dem gesonderten Teil 119 verbunden. Selbstverständlich kann die Verbindung auch durch ein Prepreg, also einer mit Schaummittel bzw. Harzen getränkten Eintageschicht, die bei Einwirkung von Druck oder Temperatur ausreagiert, erfolgen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Lagerkörper 120 zweiteilig ausgebildet, wobei der eine Teil unterhalb des Fersenhalters 23 und der andere Teil unterhalb des Vorderbackens 22 angeordnet ist.
Durch Vorsehen eines Zwischenraums 123 in Schilängsrichtung, s. Doppelpfeil 20, zwischen dem Tragelement 4 und den daran anschliessenden Teilen der Deckschicht 116 bzw. der oberen Tragschicht 111 kann sich diese Deckschicht 116 bzw. diese Tragschicht 111 gemeinsam mit dem Kern 115 und der unteren Tragschicht 112 sowohl in ihrem Relativabstand zum Tragelement 4 als auch in ihrer Lage in Schilängsrichtung 20 verlagern. Durch diese Längsverlagerungsmöglichkeit, die aufgrund der Zwischenräume 123 gegeben ist, kann sich der Längenunterschied des Kerns 115 bzw. der unteren Tragschicht 112 zur oberen Tragschicht 111 entsprechend dem Differenzmass zwischen dem Bogen- und Sehnenmass aufgrund der Verformung des Schis 1 ausgleichen.
Damit kann die Anordnung eines eigenen Tragelements 4 auf dem Schi eingespart werden und trotzdem der Vorteil einer freien Verformbarkeit und eines harmonischen Spannungsverlaufs des Schis 1 gegenüber dem den Schischuh lagernden biegesteifen bzw. verformungssteifen Tragelement 4 erreicht werden.
Durch entsprechende Formgebung des Tragelements 4 bzw. des gesonderten Teils 119 - wie dies insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist-kann dieses mit entsprechenden Verstärkungselementen 125, beispielsweise durchlaufenden Verstärkungsleisten, oder mit Schraubbüchsen oder dgl. versehen sein, um den Vorderbacken 22 bzw. Fersenhalter 23 über Befestigungsmittel, z. B. Schrauben 10, mit dem Tragete- ment 4 zu verbinden.
Durch eine derartige Ausgestaltung ist es auch möglich, die Festigkeitswerte der Schikonstruktion, insbesondere die Schraubenausreisswerte für die Befestigung der Kupplungsvorrichtung 7, in dem für die unterschiedlichen Einsatzbereiche der Schier notwendigen Ausmass zwischen ca. 2. 500 und 4. 000 N, auch bei einer derartigen Konstruktion des Schis 1 bzw. des in den Schi 1 integrierten Tragelementes 4 einzuhalten.
Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle der vollflächigen Verbindung des Tragelementes 4 mit der oberen Tragschicht 111 bzw. einer Stützschicht 124 der oberen Tragschicht 111 dieses nur punktuell über einzelne Federungselemente zu verbinden. Wesentlich ist lediglich, dass zwischen dem Schi 1 und dem Tragelement 4 auch in jenem Bereich, in welchem kein Lagerkörper 120 angeordnet ist, eine ausreichende Freistellung vorhanden ist, sodass die Relativbewegung zwischen dem Tragelement 4 und dem übrigen Schi 1 ungehindert möglich ist.
Von Vorteil ist es dabei, wenn in die Zwischenräume 123 Übergangsteile 126 eingesetzt sind, mit welchen diese Zwischenräume verschlossen sind, sodass Eis und Schnee nicht eindringen können. Dazu können sie aus einer elastischen Fugenmasse oder beispielsweise einem Schaumkunststoffteil oder einem Gummiteil bestehen. Es ist aber auch möglich, die Elastizität dieser Übergangsteile 126 entsprechend auszulegen, sodass sie als Dämpfungsglieder verwendet werden können.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind die Längsränder des Tragelements 4 bzw. des gesonderten Teils 119 im Bereich der Seitenflächen 32 des Schis 1 mit Vorsprüngen 127 versehen, die in Richtung zur Lauffläche 121 gerichtet sind. Diese Vorsprünge 127 können so bemessen sein, dass in der Ruhelage des Schis 1 der Teil 119 und die in Schilängsrichtung 20 anschliessenden Deckschichten 116 der oberen Tragschicht 111 fluchten, d. h. in gleicher Distanz von der Lauffläche 121 angeordnet sind.
Die Vorsprünge 127 bilden in Verbindung mit Seitenwangen 128 einen Endanschlag, der den Minimalabstand zwischen der Lauffläche 121 und dem Tragelement 4 definiert.
Es besteht auch die Möglichkeit, den Lagerkörper 120 bis zu den Seitenflächen 32 zu erstrecken, also auch zwischen dem Tragelement 4 und der Seitenwange 128 vorzusehen.
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Weiters ist aus Fig. 2 ersichtlich, dass der Lagerkörper 120 mäanderförmig ausgebildet sein kann, wobei im Kern 115 bzw. im Tragschichtteil 119 dementsprechende komplementäre Ausnehmungen vorgesehen sind.