FI67484B - Skridsko avsedd att faestas vid sulan av ett skodon omfattandeett i en plaststomme faest laongstraeckt staolblad - Google Patents

Description

I- ·~. 1-1 r_, KUULUTUSjULKAISU

4§9Γλ ^ ^1) UTLÄGGHINGSSKIUFT 674 8 4 H» C ^ Pr,ton iti eyltoncUy 10 01 1935 ^ ^ (51) k*jl /IK.CX3 A 63 C 1 /h2 SUOMI—FINLAND <*) 762^76 (22) η*«*ην·-27.08.76 ' ' (23) Atov«M—G*%M»tas 27.08.76 (41) T^HkMoi-M*itoeMt 01.03.77

Itortti. ja rekisteri halittu· NlhrWte^n. j. Mfstete. pea-

Patent»· och fejiitinlyFilflin AmOkan wtlafd och acLskrMaN pabMcarad 31.12.8A

(IIKJJP) fyirtatf «MHnu-h|MportMt 28.08.75 28.06.76, 16.0A.76 USA(US) 608A99, 700A20, 678ΟΟ7 Toteennäytetty-Styrkt (71) Ny 1i te Skate Company of Canada Ltd., 173 Idema Road, Markham, Ontario, Kanada(CA) (72) Alan F. Chambers, Agincourt, Ontario, Kanada(CA) (7A) Leitzinger Oy (5*0 Jalkineen pohjaan kiinnitettäväksi tarkoitettu luistin, jossa on muovirunkoon kiinnitetty pitkänomainen teräksinen terä - Skridsko avsedd att fästas vid sulan av ett skodon, omfattande ett i en plaststomme fäst längsträckt stälblad

Keksinnön kohteena on jalkineen pohjaan kiinnitettäväksi tarkoitettu luistin, jossa on muovirunkoon kiinnitetty pitkänomainen teräksinen terä, jonka yläosa on valettu ja upotettu muovirunkoon ja jonka alaosassa on jäätä koskettava alapinta, jonka etuosa ja takaosa ovat ylöspäin kaarevat.

Luistimen valmistajien täytyy ottaa huomioon kaksi päätekijää. Ensiksi luistimen täytyy olla mahdollisimman kevyt, jotta luistelijan kuluttama energia pysyisi mahdollisimman pienenä. Tämä helpottaa nopeaa liikkeelle lähtöä ja luistelija huomaa kevyempien luistimien olevan käytössä vähemmän väsyttäviä. Toiseksi valmistajan täytyy taata se, että luistimet ovat tarpeeksi lujat kestämään iskuja ja suuria sivuttaisia rasituksia, jotka aiheutuvat luistelijan äkillisestä pysähtymisestä tai suunnan vaihdosta.

Viime vuosina on ehdotettu useita rakenteita, joihin kuuluu synteettistä muovimateriaalia oleva runko, joka on kiinnitetty valamalla karkaistuun terästerään. Kanadalaisessa patentissa 585 720 2 67484 on esitetty tällainen rakenne. Muovimateriaali valetaan terässä välin päässä toisistaan terän pituudella sijaitsevien kiilamaisten osien ympärille ja terässä oleviin reikiin tydellisen luistimen muodostamiseksi. Tämän tyyppisen rakenteen eräs esimerkki on esitetty neuvostoliittolaisessa patentissa 123 068. Tähän rakenteeseen kuuluu terä, joka on rei'itetty sarjalla reikiä, jotka sijaitsevat välin päässä toisistaan terän pituudella, jolloin runko on lukittu terään valamalla muovimateriaali näiden reikien läpi. Eräs esimerkki on esitetty US-patentissa 3 212 786.

Luistimessa, jonka runko on synteettistä muovimateriaalia, esiintyy monia etuja. Runko on kevyt ja voidaan kiinnittää terään valamalla runko välittömästi terään sopivan muotoisen osan ympärille. Vaikka muottien alkukustannukset ovat korkeat, myöhemmät valmistuskustannukset suuria määriä varten tulevat osoittamaan, että menetelmä tulee taloudelliseksi. Kuitenkin tällaisen luistimen valmistukseen liittyy se epäkohta, että sopivilla muovimateriaaleilla on paljon suuremmat kutistumismäärät kuin teräksellä. Niinpä jos muovi vältetään terästerän ympärille, muovimateriaali tulee suuresti jännitetyksi jäähtyessään, koska se on lukittu terästerään eikä voi kutistua vapaasti. Nämä seurauksena muodostuvat suuret jännitykset edistävät osaltaan luistimen ennenaikaista turmeltumista ja siten terästerän ympärille synteettisestä muovimateriaalista valetun rungon ja terän yhdistelmä ei ole ollut luistimien kaikissa käyttökohteissa hyväksyttävä vaihtoehto.

Tämän epäkohdan välttämiseksi on SE-patenttijulkaisussa 54 188 esitetty luistin, jossa terä on muotoiltu siten, että valurunko pääsee jäähtyessään kutistumaan luistimen pituussuunnassa ilman, että syntyy pitkittäisiä jännityksiä. Tämä on saatu aikaan tekemällä terään ainoastaan yksi valumassalla täyttyvä läpimenoreikä, joka estää terän ja rungon välisen pitkittäissiirtymisen, mutta sallii rungon pitkittäissuuntaisen kutistumisen kohti tätä tartun-tareikää. Tässä tunnetussa luistimessa on terän yläosassa terän kummallakin sivulla olennaisesti koko terän pituudella ulottuvat urat, jotka aikaansaavat valetun runko-osan ja terän välisen muoto-lukitun tartunnan terän koko pituudella. Tartuntauran yläpinta ja 3 67484 terän yläpinta muodostavat pystysuuntaisen välin päässä toisistaan olevat vasteet, joiden välisellä alueella kutistuva runkomateriaali voimakkasti jännittyy. Tämä jännitysvoima aikaansaa sen, että tar-tuntauran yläpinnasta alaspäin olevat valurungon pinta-alueet vetäytyvät irti terän sivupinnoista. Ainakin valurungon puristus-paine terän sivupintoihin pienenee alle sallittujen arvojen niin, että terä alkaa helposti liikkua valurungon sisällä. Muotoluki-tuksella ei tällöin ole merkitystä, kun puristusjännitysten aikaansaama kiinnitys puuttuu. Kun terän ja rungon välillä alkaa tapahtua vähäistäkin liikkumista, on seurauksena luistimen nopea tuhoutuminen.

Tämän ongelman välttämiseksi on keksinnön mukainen luistin tunnettu siitä, että valun sisään jäävät, eli valmistuksen yhteydessä muot-tiontelon sisällä oleva terän yläpinta ja sivupinnat ovat sileät, lukuunottamatta yhtä tartuntakohtaa lyhyellä matkalla terän pituutta. Tällöin runkomuovi pääsee vapaasti kutistumaan kaikissa suunnissa, jolloin terän ympärille jäähtyvä valurunko kutistuessaan puristuu kaikilta pinoiltaan voimakkaalla jännityksellä vasten terän pintoja.

Jotta tällöin terän yläreunojen kohdalle ei muodostuisi jännitys-huippuja, on edullista, että terän yläreuna on pyöristetty.

Keksinnön mukaista kiinnitystä käyttäen voidaan runkomateriaalin määrä pienentää minimiin, jolloin luistimesta tulee kevyt ja samalla joustavampi ja herkempi kuin massiivisempia, jännityksen alaisena olevia runkoja käytettäessä.

Keksinnön paremmin ymmärtämiseksi viitataan seuraavaan selitykseen ja oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää sivulta nähtynä keksinnön mukaisen luistimen erästä edullista sovellutusmuotoa.

Kuvio 2 esittää suuremmassa koossa kuviosta 1 pitkin viivaa 2-2 otettua leikkausta.

4 67484

Kuvio 3 esittää sivulta nähtynä suuremmassa koossa luistimen osaa.

Kuvio 4 esittää sivulta nähtynä, osittain leikattuna luistimen takaosaa.

Kuvio 5 esittää samalla tavalla kuin kuvio 4 luistimen vielä erästä sovellutusmuotoa.

Kuvio 6 esittää perspektiivisesti keksinnön mukaan käytetyn luistimen terän osaa.

Kuviot 7 ja 8 havainnollistavat keksinnön mukaan käytettyjen muiden sovellutusmuotojen mukaisia luistimen teriä.

Kuvio 9 havainnollistaa luistimen terän muotoa, joka ei ole hyväksyttämissä tämän keksinnön mukaan ja joka on esitetty vertailutarkoituksia varten.

Ensin viitataan kuvioon 1, joka havainnollistaa luistinta 20, johon kuuluu muovimateriaalia oleva ylempi runko 22. Tämä on kiinnitetty alempaan luistimen terään 24 neljällä niitillä 26 sekä keskeisellä kiinnitysrakenteella, joka on merkitty kokonaisuudessaan viitenumerolla 28. Tässä edullisessa sovellutusmuo-dossa kiinnitysrakenteeseen kuuluu reikä 30, joka on tehty terään 24 ja jonka läpi valettu runko 22 ulottuu sen lukitsemiseksi terään 24. Reiän 30 reunat liittyvät laajennuksilla tai viisteillä terän sivupintoihin. Tämä yhtyminen rajoittaa jännityksen muodostumista muoviin, minkä voi aikaansaada äkilliset muutokset poikkileikkauksessa.

Runkoon 22 kuuluu pitkittäin kulkeva pääosa 32, ylöspäin ulottuva kantapääkannatin 34 ja ylöspäin ulottuva etukannatin 36. Kantapää-kannatin yhtyy sivuiltaan pääosan 32 ulkosivuihin ja etukannatti-meen kuuluu painavahko takimmainen pystysuora osa 38 sekä kevyempi etuosa 40, joka yhtyy tasaisesti terän 24 etummaiseen ulkosisvuun. Osat 38 ja 40 yhtyvät laajennettuun laippaan 42 luistimen kiinnit- 5 67484 täraiseksi sopivaan jalkineeseen. Samoin kantapääkannattimeen 34 kuuluu laippa 44 samaa tarkoitusta varten. Sekä pustysuora osa 38 että kantapääkannatin 34 ovat onttoja, kuten esitetty pilkkuvii-voilla, kun taas kevyempi etuosa 40 on täyteläinen.

Pääosan 32 takimmainen ulkosivu yhtyy terän 24 takapäähän merkityksellisesti kapenematta sen takaamiseksi, että runko kestää jääkiekon iskut luistimen takaosan ulkosivua vasten.

Kuten parhaiten käy selville kuviosta 2, rungon 22 pääosa 32 on suunniteltu parhainta jäykkyyttä varten terän 24 asentamisen jälkeen. On selvää, että muovirungon poikkileikkausala täytyy pitää mahdollisimman pienenä keveyttä varten, samalla saavuttaen annettu lujuusvaatimus. Tässä sovellutusmuodossa poikkileikkaus on pääasiallisesti symmetrinen pystytasoon nähden, joka kulkee poikkileikkauksen keskipisteen kautta ja siihen kuuluu ylöspäin toisiaan lähenevät kaltevat pinnat 46, 48, jotka ovat noin 90° kulmassa toisiinsa nähden. Nämä pinnat yhtyvät alempien ulko-osiensa kohdalla lyhyempiin suppeneviin pintoihin 50, 52, jotka sijaitsevat myös noin 90° kulmassa toisiinsa nähden ja jotka kohtaavat vastaavat sivulaipat 54, 56, jotka sijaitsevat terän 24 ympärillä, poikkileikkausmuodolla aikaansaadaan edullinen lujuuden ja painon suhde, varsinkin jos asentamiseen käytetään niittejä 26.

Kuvio 2 havainnollistaa myös terän 24 pyöristetyn yläpinnan 58. Sivupinnat ovat pääasiallisesti yhdensuuntaiset ja muodostettu yhtymään yhtäjaksoisesti niiden ylempien ulkosivujen kohdalla yläpinnaksi 58. Kuten on tavallista hyvissä luistimissa, terän 24 alapinta 59 on hiottu koveraksi.

Valun jälkeen synteettistä muovimateriaalia oleva runko kutistuu huomattavasti, ensiksi, kun se muuttuu juoksevasta jähmeäksi ja toiseksi, kun se jäähtyy. Niinpä, jos jännitys on vältettävä, kutistumisen täytyy tapahtua vapaasti terän pituudella ja kaikissa kutistumissuunnissa. Kuten edellä on mainittu, terän 24 suora yläpinta 58 on pyöristetty ja tämä helpottaa kutistumista, koska on huomattu, että jos terä ei ole pyöristetty, on pyrkimys kiinni- * 67484 tyshäiriöihin rauovirungon ja terän välillä. Vaikka tätä ei tapahdu kaikissa tapauksissa, on havaittu, että parhaat tulokset saavutetaan yläpinnan pyöristämisen jälkeen. On myöskin selvää, että pyöristetty pinta 58 on haluttu yksinkertaisesti siksi, että teräviä muutoksia poikkileikkauksessa on vältettävä missä tahansa valetussa tuotteessa.

Kiinnitysrakenne 28, joka muodostuu ainoastaan yhdestä tartunta-kohdasta lyhyellä matkalla terän pituutta, takaa sen, että kutistuminen tapahtuu hallitulla tavalla. Rakenne 28 sijoitetaan tavallisesti keskeisesti luistimen pituuden kanssa niin, että runko tulee kutistumaan molemmista päistään keskustaa kohti. Seurauksena on, että syvennykset 76, 78 ja niihin liittyvät reiät 77, 79 (kuv. 2) niittien 26 vastaanottamiseksi eivät enää ole samankeskiset terässä olevien vastaavien reikien kanssa. Tästä syystä syvennykset 76, 78 ja reiät 77, 79 on saatettu oikeaan suhteeseen siten, että vielä kutistumisen aiheuttaman kohdaltaansiirtymisen jälkeenkin niitit voivat vapaasti koskettaa syvennysten 76, 78 sivuja ilman törmäystä näiden kanssa. Niitin lopullinen asema voi hyvin olla sellainen kuin on esitetty kuviossa 3, joka esittää niittiä 26 etuasemassa. Tämä järjestely sallii terän olemisen ensin kiinteästi kiinnitetty runkoon valamalla, käyttäen samalla kiinnitysrakennetta, johon sitten niitit voidaan soveltaa täydentämään kokonaisuutta ilman, että aiheutuu huomattavia jännityksiä runkoon. Niitit 26 lisäävät valmiin tuotteen lujuutta ja nämä niitit eivät tärise irti, koska terällä on erittäin hyvä sovite muoviin ja koska jopa vapaan kutistumisen jälkeen ne sijaitsevat ehdottomasti paikallaan kiinnitysrakenteen 28 vaikutuksesta. On todettu, että luistin 20 (kuv. 1) voidaan valmistaa tarpeeksi lujaksi, samalla saavuttaen keveyden edut, jotka johtuvat synteettisen muovimateriaalin käytöstä runkomateriaalina. Sopivat synteettiset muovimateriaalit kuuluvat polykarbonaattiryhmään. Erityisesti eräänä muoviamteriaalina on LEXAN, jonka on kehittänyt General Electric. Kuitenkin polykarbonaattien seoksia, kuten CYCOLOY (Borg-Wamer) voidaan myös käyttää, samoin kuin mitä tahansa muita materiaaleja, kuten teknillisiä muoveja, jotka on valmistettu siten, että saavutetaan tarvittava lujuus ja iskulujuus. Sopivia 67484 tavallisia täyteaineita voidaan myös käyttää.

Valamisen ja niittien sovittamisen jälkeen voi olla välttämätöntä puhdistaa lopullinen tuote ylimääräisestä valumateriaalista.

Muuten luistin on täydellinen ja valmis kiinnitettäväksi sopivaan jalkineeseen.

Nyt viitataan kuvioihin 4-6 kiinnitysrakenteen 28 (kuv. 1) mahdollisten lisäsuoritusmuotojen selittämiseksi. Kuten nähdään kuviosta 4, terä 116 on asetettu synteettistä muovimateriaalia olevaan valettuun runkoon 118 ja pidetään paikallaan niiteillä 120. On järjestetty kiinnitysrakenne 122, johon kuuluu terän yläpinnassa oleva pyrstön muotoinen syvennys 124 lähellä terän takapään ulkosivua ja muovirungon vastaava osa, joka on valettu tähän pyrstön muotoiseen syvennykseen.

Pyrstön muotoisen syvennyksen 124 pitkittäinen ulottuvuus voi olla pääasiallisesti sellainen, että syvennyksellä ei ole mitään vaikutusta jännityksiin rungossa. Kuitenkin kiinnitysrakenteen tarkoituksena on aikaansaada varma lukitus terän erillisessä osassa niin, että rungon kutistumista ohjataan terän pituudella suhteessa niittien sijainteihin. Niinpä on edullista, että pyrstön muotoisen osan ulottuvuus on rajoitettu siten, että rungon kutistuminen tapahtuu tätä kiinnitysrakennetta kohti ja on rajoitettu tähän rakenteeseen.

Vaikka kuviossa 4 esitetyssä luistimessa kiinnitysrakenne 122 on esitetty luistimen takapäässä, se voidaan sijoittaa mihin tahansa kohtaan luistimen pituudella.

Kiinnitysrakenteen eräs lisäsovellutusmuoto on esitetty kuviossa 5. Terä on asetettu valettuun runkoon 130. Tähän kiinnitysrakenteeseen kuuluu kiilaulkonema 134, joka ulkonee ylöspäin terän 128 yläpinnasta ja johon kuuluu etu- ja takapuoliset laajennukset, jotka on kapseloitu muovirungon 130 sisään. Näin terä 128 on pidätetty rungossa ja sijoitettu pitkittäin mitä tulee rungon kutistumiseen pitkin terää. Tässä tapauksessa kiilaulkoneman 134 pitkittäinen " 67484 ulottuvuus pitäisi pitää mahdollisimman pienenä kutistusjännitysten välttämiseksi. Tämä sen johdosta, että kutistumisen aikana runko pyrkii puristamaan kiilaulkonemaa pitkittäin sillä seurauksella, että runkoon tulee luontaisia jännityksiä. Mitä pitempi kiilaulko-nema on, sitä suurempia ovat jännitykset ja saavutetaan kohta, jossa nämä jännitykset ovat sietämättömän suuret. Jälleen tässä kiinnitysrakenne on esitetty esimerkkinä olevassa paikassa luistimen pituuteen nähden.

Vielä eräs sopiva kiinnitysrakenne on havainnollistettu kuviossa 6. Tässä sovellutusmuodossa terä 136 on varustettu poikittaisella tapilla 138, joka ulottuu terän läpi ja on tartuntasovituksessa terään. On selvää, että valamalla runko terän ympärille tappi 138 kiinnittyy runkoon aikaansaaden siten kiinnitysrakenteen vielä erään lisäsovellutusmuodon aluperin kuviossa 1 viitenumerolla 28 merkittyyn kiinnitysrakenteeseen nähden.

Tavallisesti mikä tahansa kiinnitysrakenne, joka pidättää terän paikallaan muovirungossa, tulee olemaan tyydyttävä, kun huolehditaan siitä, että alueella, joka sisältää tämän rakenteen, tulee olemaan mahdollisimman pieni kutistuminen. On siis olennaista, että tällainen rakenne ei aiheuta jännitysvaikutuksia, jolloin kuviossa 1 esitettyä kiinnitysrakennetta on pidettävä edullisena. Rakenne 28 on yksinkertainen, tehokas ja vaatii mahdollisimman vähän valmistustoimenpiteitä.

Edellä olevasta selityksestä käy selville, että on käytettävä sellaista kiinnitysrakennetta, että rungon jäljellä oleva muu osa pääsee liikkumaan vapaasti terään nähden kutistumisjännitysten välttämiseksi. Tämän johdosta terällä täytyy olla sopiva muoto tämän liikkeen sallimiseksi, vaikka kuviossa 1 esitettyä terää on pidettävä edullisena, on olemassa muita mahdollisuuksia, jotka voivat olla haluttuja tietyissä olosuhteissa. Termiä "sileä yläpinta" käytetään kuvaamaan terien yläpintoja, jotka ovat tyydyttäviä, käytettynä jo selitetyn tyyppisten kiinnitysrakenteiden kanssa. Lukuunottamatta kuviossa 1 esitetyn suoran yläpinnan lisäksi kuvioissa 7 ja 8 esitetyt yläpinnat ovat tyydyttäviä.

9 67484

Kuvion 7 mukaan yläpintaan kuuluu pitkä painanne 140, jonka rajoittaa etumainen ja takimmainen osa. Nämä osat ulottuvat ylöspäin painanteen ulkosivuilla. Kuten on esitetty pistekatko-viivalla, takimmainen ylöspäin kohoava osa (tai etumainen ylöspäin kohoava osa) voidaan jättää pois. Myöskin reikä 142 on tehty kiinnitysrakenteeseen ja jos tämä reikä aikaansaa terän poikki-leikkausalan hyväksymättömän pienenemisen, terä voidaan lujittaa rei'än 142 yläpuolelle sovitetulla ylöspäin kohoavalla laajennuksella 144. Koska pitkittäinen kutistuminen kiinnitysrakenteen ympärillä on mahdollisimman vähäistä, mitään huomattavia jännityksiä ei tule aiheutumaan runkoon ylöspäin kohoavan laajennuksen 144 johdosta. Rungon kutistumista myöskään kiinnitysrakennetta kohti ei rajoita terän muoto. Sen tähden terään kuuluu eräitä esimerkkejä monistda sopivista sileistä yläpinnoista.

Eräs sopiva terä on esitetty kuviossa 8, joka havainnollistaa terää, jossa on kovera yläpinta 146, joka muodostaa aikaisemmin selitetyn kiinnitysrakenteen osan.

Tavallisesti terän yläpinta ja sivupinnat ovat sileitä tässä selityksessä käytetyn termin merkityksessä, jos muovirunko voi kutistua vapaasti sekä pitkittäin että pystysuunnassa terään nähden. Lisäksi sovellutusmuodoissa, joissa käytetään kiinnitysrakennetta, terän yläpinta tulee olemaan sileä, jos muut kuin välittömästi kiinnitys-rakenteen vieressä olevat osat ovat vapaasti kutistuvia pituussuunnassa kiinnitysrakennetta kohti ja myös pystysuunnassa. Tämän ilmiön edelleen selittämiseksi kuvio 9 esittää rakennetta, joka ei ole hyväksyttävissä. Ylöspäin kohoavat ulkonemat rajoittavat rungon pituussuuntaista kutistumista kiinnitysrakennetta 152 kohti ja sen tähden seurauksena on jännityksiä rungossa.

Kuten aikaisemmin on esitetty viitaten kuviossa 1 esitettyihin sovellutusmuotoihin, kaikkien terien yläpinta on sopivimmin pyöristetty rungon ja terän välisten paikallisten jännityskeskittymien rajoittamiseksi.

Kuten mainittu, voi olla tyydyttävää valmistaa luistin ilman kutis- 10 67484 tumissuunnan ohjausta terään nähden. Tavallisesti kiinnitysraken-teen puuttuminen tulee aikaansaamaan rungon ennustamattoman kutis-tusliikkeen terään ja siellä, missä on vähemmän varma lukitus rungon ja terän välillä. Kuitenkin luistin voidaan valmistaa ilman kiinnitysrakennetta, jos nämä rajoitukset ovat hyväksyttävissä valmiin tuotteen laatuun nähden.

Kauttaaltaan edellä olevan selityksen mukaan niittejä on käytetty terän kiinnittämiseksi runkoon. Kuitenkin on huomattava, että vaikka tällaisia kiinnikkeitä pidetään parhaimpina, voidaan käyttää mitä tahansa muita sopivia mekaanisia kiinnikkeitä. Vaikka myöskin terän poikkileikkauksen pystysuorat sivut on esitetty olevan yhdensuuntaiset, poikkileikkaus voi vaihdella sekä siten, ettei vaihtelu heikennä merkittävästi terää että siten, että runko tulee kutistumaan vapaasti terään nähden rungon valamisen jälkeen, vapaa kutistuminen on mahdollista ainoastaan terillä, joissa ei ole sivupai-nanteita tai epäsäännöllisyyksiä tavalla, joka on selitetty terän ylä- ja sivupintojen yhteydessä. Tarkoituksenmukaisesti sopivissa terissä on edellä mainittu sileä yläpinta sekä sileät sivut ainakin rungon sisään jäävässä terän osassa, joka on rajoittanut muotti-onteloa .