DE3633001C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ski, bestehend aus einer den Fahrer tragenden Steuerbrücke und zwei hintereinander angeordneten Fahrski, von denen mindstens einer über ein Drehgelenk mit der Steuerbrücke verbunden ist, das in etwa mittig auf den Fahrski und am vorderen bzw. hinteren Ende der Steuerbrücke befestigt ist und eine Drehung der Fahrski um eine vertikale Achse zuläßt.

Ein solcher Ski ist aus dem DE-GM 77 36 005 bekannt. Bei diesem Ski liegen bei einer Kurvenfahrt die Fahrski im wesentlichen flach auf dem Gelände auf und rutschen somit mit erheblicher Hangabdrift entlang der Kurvenbahn, da es infolge der Gelenk­ konstruktion nur schwer möglich ist, die Kanten der Fahrski zum Einsatz zu bringen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Ski der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß das Schwingen bzw. Kurvenfahren erleichtert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen der Patentansprüche 1, 6 bzw. 8 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die neuartige Gelenkkonstruktion schneiden sich die Fahrski entlang einer Kurvenbahn in den Schnee. Dies erleichtert das Kurvenfahren, da in der Kurve nicht mehr soviel Schnee nach außen weggedrückt wird, was insbesondere bei nassem, schwerem Schnee und im Tiefschnee von Vorteil ist.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands enthalten.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren an verschiedenen Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

Zeichnung 1 eine Ansicht des Ski,

Zeichnung 2 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungs­ variante des Drehgelenks,

Zeichnung 3 einen Horizontalschnitt durch das Drehgelenk nach Zeichnung 2,

Zeichnung 4 einen Querschnitt durch das Kippgelenk,

Zeichnung 5 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungs­ variante des Drehgelenks,

Zeichnung 6 einen Horizontalschnitt durch das Drehgelenk nach Zeichnung 5,

Zeichnung 7 einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungs­ variante des Drehgelenks und

Zeichnung 8 einen Horizontalschnitt durch das Drehgelenk nach Zeichnung 7.

In Zeichnung 1 ist der Ski in einer Ansicht dargestellt. Er besteht aus einer Steuerbrücke 2, die eine Bindung 1 trägt und zwei hintereinander angeordneten Fahrski 3, 4, die mit der Steuerbrücke 2 gelenkig verbunden sind. Die Steuerbrücke 2 kann entweder nur eine Bindung tragen, so daß unter jedem Fuß des Fahrers ein Ski nach Zeichnung 1 befestigt ist, oder zwei Bindungen nach Art eines Monoski.

Am vorderen Fahrski 3 befinden sich ein Drehgelenk 39 nach den Zeichnungen 2, 3; 5, 6 oder 7, 8 und ein Kippgelenk 40 nach Zeichnung 4 übereinander, während am hinteren Fahrski 4 nur das Kippgelenk 40 vorgesehen ist. Es ist jedoch auch möglich, an beiden Fahrsk 3, 4 Dreh- 39 und Kippgelenk 40 übereinander anzuordnen. Das Kippgelenk 40 ermöglicht durch seine Beweglich­ keit um eine horizontale, quer zur Fahrtrichtung verlaufende Achse eine gute Anpassung an bucklige Geländeformen. Die Steuerbrücke 2 mit der Bindung 1 kann z. B. aus einem oder zwei Aluminiumträgern bestehen und sollte so angeordnet sein, daß die Spitze des hinteren Fahrski 4 nach oben noch etwas Platz hat.

In den Zeichnungen 2 und 3 ist eine erste Ausführungsform des Drehgelenks 39 dargestellt. Das Drehgelenk 39 besteht aus einer oberen und einer unteren Anschlußplatte 7, 12, die durch einen vertikal verlaufenden Schraubenbolzen 5 mit kugelkalottenförmigem Kopf und einer Feststellmutter zusammengehalten werden. In der oberen Anschlußplatte 7 sind sphärisch um einen Punkt P (Mittel­ punkt des Kugelabschnitts des Schraubenbolzens) Laufrillen 8.1, 8.2, 8.3 für Kugeln 9, 10, 11 angeordnet, die in Paßmulden in der unteren Anschlußplatte 12 gehalten sind. Der Schraubenbolzen 5 preßt die obere Anschlußplatte 7 über die Kugeln 9, 10, 11 auf die untere Anschlußplatte 12 und verbindet durch seinen kugel­ kalottenförmigen Kopf die beiden Anschlußplatten 7, 12 schwenkbar miteinander. Die untere Anschlußplatte 12 trägt an ihrem einen Ende einen Fortsatz, an dessen beiden Seiten Gummielemente 15 befestigt sind, die nach beiden Seiten gehend über Stellschrauben 32 mit zwei Fortsätzen an der oberen Anschlußplatte 7 in Ver­ bindung stehen.

Bei dem Drehgelenk 39 nach den Zeichnungen 2 und 3 sind die entscheidenden Parameter für das Lenkverhalten zum einen die Größe der an den Gummielementen 15 eingestellten Rückstellkraft, zum anderen die bei der Konstruktion der Laufrillen 8.1, 8.2, 8.3 einmal gewählte und damit nicht mehr veränderbare Ausbildung ihres Verlaufs. Eine geringe Rückstellkraft bedeutet, daß der Ski sich durch einseitige Belastung der Steuerbrücke 2 leicht lenken läßt, da die Kugeln 9, 10, 11 relativ große Strecken in ihren Laufrillen 8.1, 8.2, 8.3 zurücklegen. Eine große Rückstellkraft bedeutet, daß bei gleicher einseitiger Belastung der Steuerbrücke 2 der Ski einen geringeren Lenkausschlag beschreibt und dafür mehr aufkantet. Die Zwangsbedingungen für die Ausbildung der Laufrillen 8.1, 8.2, 8.3 sind, daß sie einerseits auf einer Kugelfläche um den Punkt P (Mittelpunkt des Kugelabschnittes des Schraubenbolzens 5) liegen und andererseits, daß, wenn die Laufrillen 8.1, 8.2 mit einem Neigungswinkel α gegen die Horizontalebene zu einer durch die Punkte A und B gehenden Längsachse des Drehgelenks 39 hin symmetrisch ansteigen, die Laufrille 8.3 von beiden Seiten symmetrisch zu dieser Längsachse hin auch mit diesem Neigungswinkel α abfällt. Dabei bestimmt dieser Neigungswinkel α das Verhältnis Kippwinkel der Steuer­ brücke 2 um ihre Längsachse zu Lenkausschlag des Fahrski 3 um die vertikale Gelenkachse. Ein kleiner Neigungswinkel bedeutet großen Lenkausschlag und ein großer Neigungswinkel bedeutet kleiner Lenkausschlag. Dabei empfiehlt es sich, Laufrillen 8.1, 8.2, 8.3 mit über ihre Ausdehnung hin nicht konstantem Neigungswinkel zu verwenden. Allerdings muß sich dann dieser Neigungswinkel - ausgehend von der Geradeausstellung - bei allen Laufrillen 8.1, 8.2, 8.3 gleichermaßen verändern. Man kann so die Leichtigkeit der Drehbewegung durch die Gummielemente 15 und die Stell­ schrauben 32 separat von der Lenkübersetzung (vorgegeben durch den momentanen Neigungswinkel) regeln, was auch erforderlich ist, um zuviel Handabdrift beim Lenken zu vermeiden.

Bei der in den Zeichnungen 5 und 6 dargestellten Ausführungs­ variante wird ein Drehgelenk 39 verwendet, welches im wesent­ lichen aus einer oberen und einer unteren Anschlußplatte 23, 24, einem zentralen Bolzen 25, einer starren Lenkstange 26 als weiterer Verbindung der beiden Anschlußplatten 23, 24, je einem in einer an den beiden Anschlußplatten 23, 24 befestigten Laufschiene beweglichen Schlitten 28 und einem Rückstell­ mechanismus 30, 31, 32, 33 für den Bolzen 25 besteht. Der Bolzen 25 ist mit den beiden Anschlußplatten 23, 24 durch Kugelgelenke oder mit der oberen Anschlußplatte 23 durch ein in Fahrtrichtung verlaufendes Scharniergelenk 29 (Scharnierachse parallel zur Skilängsachse) und mit der unteren Anschlußplatte 24 fest, aber drehbar um seine eigene Achse verbunden. Die starre Lenkstange 26, die in ihrer Länge variabel aber fest arretierbar ist, ist mit ihren beiden Enden durch ein Kugelgelenk 23 fest mit je einem Schlitten 28 verbunden, der in je einer Laufschiene 27 zwar beweglich aber fest arretierbar ist. Durch den Bolzen 25 ist quer zur Fahrtrichtung ein Stift 30 gesteckt, an dessen Enden jeweils eine Feder 31 befestigt ist, deren anderes Ende jeweils an einer Stellschraube 32 gehalten ist, die durch einen fest an der unteren Anschlußplatte 24 angebrachten Anschlag 33 geschraubt ist und variabel festgestellt werden kann.

Die Lenkstange 26 kann zur oberen Anschlußplatte 23 hin auch nur mit einem Schlitten 28 verbunden sein, so daß an der oberen Anschlußplatte 23 auf die Laufschiene 27 verzichtet werden kann.

Bei der in den Zeichnungen 5 und 6 dargestellten Ausführungsform wird die Kippbewegung der Steuerbrücke 2 über die Lenkstange 26 auf den Fahrski 3 übertragen und je nach Stellung der oberen und unteren Schlitten 28 wird ein größerer oder kleinerer Lenk­ ausschlag und ein leichteres oder stärkeres Aufkanten erzielt. Zusätzlich dazu läßt sich die Lenkbarkeit durch den einstellbaren Rückstellmechanismus 30, 31, 32, 33 erleichtern oder erschweren, so daß man auch hier wieder zwei separate Variationsmöglichkeiten hat, um das Lenkverhalten zu bestimmen. Dabei muß man evtl. in Kauf nehmen, daß die Steuerbrücke 2 auf ihrer Außenseite breiter als die Skibreite ist, um bessere Hebelverhältnisse für die Lenkstange 26 zu schaffen.

Nach dem Hebelgesetz ist der Abstand Y ₁ des Schlittens 28 der unteren Anschlußplatte 24 zur Drehachse 25 maßgeblich für die Größe der Lenkausschläge und der Abstand X ₁ maßgeblich für die Stärke des Aufkantens der Fahrski 3, 4. Der Abstand X ₂ des Schlittens 28 der oberen Anschlußplatte 23 zum Scharniergelenk 29 gibt das Verhältnis Kippbarkeit der Steuerbrücke 2 zu erreichten Lenk- und Kippbewegungen der Fahrski 3, 4 an.

In den Zeichnungen 7 und 8 ist eine dritte Ausführungsvariante eines Drehgelenks 39 dargestellt. Dieses Drehgelenk 39 besteht im wesentlichen aus einer oberen und einer unteren Anschlußplatte 41, 42, zwei Zahnradteilstücken 43, 44, mehreren Federelementen 45, 46, 47, einer Kugel 48 und einer umlaufenden Abdichtung 49. Die Kugel 48 sitzt in der unteren und oberen Anschlußplatte 41, 42 in Paßmulden. Das eine Zahnradteilstück 43 ist fest mit der oberen Anschlußplatte 41, das andere Zahnradteilstück 44 fest mit der unteren Anschlußplatte 42 verbunden. Die Zähne der Zahnrad­ teilstücke 43, 44 sind auf einem Kreisabschnitt um eine durch den Mittelpunkt D der Kugel 48 hindurchgehenden Achse angeordnet und greifen so ineinander, daß eine Kippbewegung der oberen Anschluß­ platte 41 um ihre Längsachse (Verbindungslinie von D und E) weitgehend spielfrei in eine Drehung der unteren Anschlußplatte 42 um die durch die Kugel 48 vertikal hindurchgehende Achse umgesetzt wird. Die Federelemente 45, 46, 47 verbinden die beiden Anschlußplatten 41, 42 und pressen sie über die Kugel 48 und die ineinandergreifenden Zahnradteilstücke 43, 44 aufeinander. Die Federelemente 45, 46, 47 sind in ihrer Zugstärke variabel einstellbar. Die Zähne des unteren Zahnradteilstückes 44 können relativ zu einer Horizontalebene konkav, konvex oder planparallel stehen.

Bei diesem Drehgelenk 39 wird das Verhältnis Kippwinkel der oberen Anschlußplatte 41 zu Drehwinkel der unteren Anschlußplatte 42 durch den Abstand der Kugel 48 zu den Zahnradteilstücken 43, 44 bestimmt. Eine konkave Ausbildung der Zähne des unteren Zahn­ radteilstückes 44 ergibt einen besseren Kraftfluß. Außerdem kantet die belastete Kante des Fahrski 3, 4 mehr auf als bei einer planparallelen oder konvexen Ausführung.

Durch die variabel einstellbare Härte der Federelemente 45, 46, 47 kann der Kanteneinsatz der Fahrski 3, 4 beim Lenken stufenlos gesteuert werden. Harte Einstellung bedeutet wenig Lenkausschlag und starkes Aufkanten, weiche Einstellung bedeutet großen Lenkausschlag und geringes Aufkanten bei gleicher Belastung der Steuerbrücke 2.

Die in den Zeichnungen 2, 3; 5, 6 bzw. 7, 8 dargestellten Aus­ führungsvarianten der Drehgelenke 39 können zur besseren An­ passung der Fahrski 3, 4 an das jeweilige Gelände zusätzlich mit einem Kippgelenk 40 verbunden werden, so daß das Drehgelenk 39 und das Kippgelenk 40 übereinander angeordnet sind.

Ein solches Kippgelenk 40 ist in der Zeichnung 4 dargestellt und besteht aus einem Gelenkoberteil 16, einem Gelenkunterteil 17, einer horizontalen Achse 18, Gummielementen 19, 20, 21 verschie­ dener Elastizität und einem Käfig 22 mit einer Schraube 32. Die Gummielemente 19, 20, 21 verbinden Gelenkoberteil 16 und Gelenk­ unterteil 17 miteinander und können durch Quetschung mittels des längs umlaufenden Käfigs 22 und der Schraube 32 zusammengepreßt werden.

Bei allen vorgeschlagenen Gelenken 39, 40 ist eine außen um­ laufende flexible Abdichtung 14, 47 vorgesehen. Außerdem können zur Anpassung an unterschiedliche Geländeformen die Anschluß­ platten 7, 12; 23, 24; 41, 42 in Schienen einstellbar befestigt sein, welche in Skilängsrichtung verlaufen.

Claims (16)

1. Ski bestehend aus einer den Fahrer tragenden Steuerbrücke (2) und zwei hintereinander angeordneten Fahrski (3, 4), von denen mindestens einer über ein Drehgelenk (39) mit der Steuerbrücke (2) verbunden ist, die in etwa mittig auf den Fahrski (3, 4) und am vorderen bzw. hinteren Ende der Steuerbrücke (2) befestigt ist und eine Drehung der Fahrski (3, 4) um eine vertikale Achse zu­ läßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgelenk (39) aus einer oberen und einer unteren Anschlußplatte (7, 12) besteht, daß die Anschlußplatten (7, 12) durch einen vertikalen Schraubenbolzen (5) gegeneinander verschwenkbar zusammengehalten sind, daß in der einen Anschlußplatte (7, 12) Laufrillen (8.1, 8.2, 8.3) und in der anderen Anschlußplatte (7, 12) Paßmulden auf einem sphärisch zum Schraubenbolzen (5) angeordneten Kreis vorgesehen sind, in denen Wälzkörper (Kugeln 9, 10, 11) angeordnet sind und daß die eine Anschlußplatte (7, 12) an ihrem einen Ende mittig einen Fortsatz trägt, an dessen beiden Seiten Gummielemente (15) befestigt sind, die nach beiden Seiten gehend über Stellschrauben (32) mit zwei Fortsätzen an der anderen Anschlußplatte (7, 12) in Verbindung stehen.

2. Ski nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälz­ körper Kugeln (9, 10, 11) oder Kegelrollen sind.

3. Ski nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Drehgelenk (39) aus einer oberen und einer unteren Anschlußplatte (23, 24) besteht, die über einen zentralen, vertikal verlaufenden Bolzen (25) sowie über mindestens eine Lenkstange (26) verbunden sind, daß die Lenk­ stange (26) über ein Kugelgelenk in einem Schlitten (28) gelagert ist, der in einer an einer der Anschlußplatten (23, 24) be­ festigten Laufschiene (27) geführt ist und daß an dem Bolzen (25) ein Rückstellmechanismus (30, 31, 32, 33) für eine um eine verti­ kale Achse erfolgte Drehbewegung vorgesehen ist.

4. Ski nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenk­ stange (26) in ihrer Länge variabel einstellbar ist und an beiden Enden über ein Kugelgelenk und einen Schlitten (28) in einer Laufschiene (27) feststellbar geführt ist.

5. Ski nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (25) über Kugelgelenke an beiden Anschlußplatten (23, 24) befestigt ist.

6. Ski nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (25) mit der einen Anschlußplatte (23, 24) fest, aber drehbar und mit der anderen Anschlußplatte (23, 24) gelenkig verbunden ist.

7. Ski nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstellmechanismus aus einem den Bolzen (25) quer zur Fahrtrichtung durchsetzenden Stift (30) besteht, an dessen Enden jeweils eine Feder (31) befestigt ist, deren anderes Ende jeweils an einer Stellschraube (32) angreift, die an einem fest an der unteren Anschlußplatte (24) angebrachten Anschlag (33) gehalten ist.

8. Ski nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Drehgelenk (39) aus einer oberen und einer unteren Anschlußplatte (41, 42) besteht, daß zwischen den Anschlußplatten (41, 42) ein Wälzkörper (Kugel 48) angeordnet ist, der in in den Anschlußplatten (41, 42) vorgesehenen Paß­ mulden sitzt, daß an jeder Anschlußplatte (41, 42) ein Zahnrad­ teilstück (43, 44) angeordnet ist, dessen Zähne auf einem Kreis­ abschnitt um eine durch den Mittelpunkt (D) des Wälzkörpers vertikal hindurchgehende Achse angeordnet sind und daß die An­ schlußplatten (41, 42) durch Federelemente (45, 46, 47) zusammen­ gehalten sind.

9. Ski nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne des einen Zahnradteilstückes (44) konkav, konvex oder planparallel zu einer Horizontalebene angeordnet sind.

10. Ski nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstärke der Federelemente (45, 46, 47) einstellbar ist.

11. Ski nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Anschlußplatten (41, 42) mehrere Paßmulden für die Wälz­ körper (Kugeln 48) vorgesehen sind, die auf einer in Fahrt­ richtung verlaufenden Achse (D-E) liegen.

12. Ski nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper aus einer Kugel (48) oder einer tonnenförmigen Rolle bestehen.

13. Ski nach den Ansprüchen 1 bis 5, 6 und 7 oder 8 bis 12, bei dem die Fahrski (3, 4) zusätzlich ein Kippgelenk (40) für eine Bewegung um eine horizontale, quer zur Fahrtrichtung verlaufende Achse aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippgelenk (40) aus einem Gelenkoberteil (16) und einem mit diesem über eine horizontale Achse (18) und über Gummielemente (19, 20, 21) verbundenen Gelenkunterteil (17) besteht und daß die Gummi­ elemente (19, 20, 21) über Stellschrauben (32) zusammendrückbar sind.

14. Ski nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippgelenk (40) und das Drehgelenk (39) übereinander angeordnet sind.

15. Ski nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippgelenk (40) und/oder das Drehgelenk (39) von einer umlaufenden Abdichtung (14, 17) umhüllt ist.

16. Ski nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußplatten (7, 12; 23, 24; 41, 42) in in Skilängs­ richtung verlaufenden Schienen einstellbar befestigt sind.