FI90827B - Suksisauva - Google Patents

Description

5

Suksisauva

Skidstav

Keksintö koskee suksisauvaa, jonka varsiosan muodostaa ontto lujitemuovipro-fiili.

10 Tunnetaan suksisauvoja, jossa varsiosan muodostaa ontto lujitemuoviprofiili. Tavallisesti lujitemuoviprofiili on poikkileikkaukseltaan pyöreä profiili, joka voi olla lisäksi toista päätä kohti kapeneva.

Tunnetaan myös suksisauvarakenteita, joissa on pitkänomainen, ympyrämuodosta 15 poikkeava poikkileikkausprofiili. Siten esimerkiksi DE-patenttijulkaisussa 1728575 on esitetty suksisauvoja, joilla on erilaisia ei-pyöreitä, esimerkiksi elliptisiä poikkileikkauksia. Elliptisen poikkileikkauksen omaava profiili omaa hyvän jäykkyyden poikkileikkauksen pitemmän halkaisijan tasossa, mutta huonon jäykkyyden lyhyemmän poikkileikkausakselin tasossa. Elliptisen poikkileikkauk-20 sen omaavia profiileja on myös vaikeampaa valmistaa koneellisesti. Mahdollisesti näistä syistä johtuen elliptisen poikkileikkauksen omaavia suksisauvoja ei ole näkynyt markkinoilla.

Esilläolevan keksinnön kohteena on suksisauva, joka käsittää onton lujitemuo-25 viprofiilin, joka on vahvistettu siten, että profiililla on erinomainen jäykkyys sekä poikkileikkauksen pitemmän akselin suunnassa että lyhyemmän akselin suunnassa ja joka profiili on erittäin helppo valmistaa koneellisesti tarkkoihin mittoihin. Eräänä toisena keksinnön kohteena on aikaansaada suksisauva, joka keveydeltään, taivutuslujuudeltaan ja kestävyydeltään ylittää selvästi tunnetut suksisauva-30 ratkaisut.

Siten keksinnön mukainen suksisauva, joka käsittää onton lujitemuoviprofiilin, ’ * jossa on ainakin yksi pituussuuntaan ulottuva vahvike-elementti on tunnettu siitä, 2 että mainittu vahvike-elementti on ontto ja ainakin osittain upotettu lujitemuovi-profiilin valmistusvaiheessa lujitemuoviprofiilin seinämärakenteeseen sen integ-raaliseksi osaksi.

5 Tälläinen rakenne on suksisauvoissa ennestään tuntematon. Tosin onttojen profiilien valmistuksessa on tunnettua tukea profiili sisäpuolitse erilaisilla vahvikerakenteilla. Esimerkiksi DE-patenttijulkaisusta 3017336 on tunnettua valmistaa purjeveneiden mastoprofiileja, joiden sisälle on kiinnitetty pituussuuntaan kulkevien, korkean vetolujuuden omaavien kuitujen muodostamia tankoja.

10 Julkaisussa esitettyjen profiilien valmistus on kuitenkin erittäin hankalaa, koska tangot kiinnitetään profiilin sisäpintaan liimaamalla erilaisten ulokkeiden tai uurteiden väliin. Esitetyllä menetelmällä voitaneen valmistaa ainoastaan huomattavan suuren poikkipinnan omaavia profiileja eikä liimauksen onnistumisesta ole takeita. Oleellinen ero keksinnön mukaisen profiilin ja DE-julkaisussa esitetyn 15 mastoprofiilin välillä, jos ei oteta huomioon varsin erilaisia käyttösovellutuksia ja mittakaavaeroja, on se, että DE-julkaisun mukaisesti vahvike-elementti kiinnitetään valmiiseen profiiliin jälkeenpäin (liimaamalla) eikä se siten muodosta profiilin seinämärakenteen integraalista osaa, joka on kiinnitetty paikalleen samanaikaisesti kun profiili on valmistettu.

20 _ Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan suksisauvaprofiili on valmis tettu pultruusioprosessilla, jossa profiili on muodostettu mainitun vahvike-elementin tai -elementtien päälle. Tälläinen pultruusioprosessi on esimerkiksi teippikelauspultruusiomenetelmä, jossa sisämuottina käytettävän ydinkeeman 25 päälle sijoitetaan sideaineella kasteltuja lujitekuituja, kuiduilla peitetyn ydinkeer-nan ympärille kelataan tiukasti elastista teippiä, sideaine kovetetaan lämmön tai säteilyn avulla ja lopuksi ydinkeerna ja teippi poistetaan ulkopinnaltaan yleisesti sileän onton putkiprofiilin saamiseksi.

30 Mainittua prosessia voidaan soveltaa keksinnön mukaisten suksisauvaprofiilien valmistukseen suomalaisessa patenttihakemuksessa FI915981 esitetyllä tavalla modifioituna siten, että keksinnön mukaiset vahvike-elementit saatetaan yhteen 3 ydinkeernan kanssa ennen mainittujen kuitujen laskemista tai siten, että tietty määrä kuituja sijoitetaan ensin ydinkeernalle, senjälkeen keernalle sijoitetaan keksinnön mukaiset vahvike-elementit ja senjälkeen lisätään jälleen sideaineella kasteltuja vahvikekuituja, jolloin lopputuotteessa vahvike-elementit ovat koko-5 naan sauvaprofiilin seinämän sisässä.

Keksinnön mukainen suksisauva voi sisältää vahvike-elementtejä yhden tai useampia. Kukin vahvike-elementti voi ulottua kokonaan tai osittain sauvan koko pituudelle. Kukin vahvike-elementti sijoitetaan edullisesti ja varsinkin siinä 10 tapauksessa, että sauvaprofiilin poikkileikkaus on esimerkiksi elliptinen, vahvike-profiilin pitemmän poikkileikkausakselin tasoon. Jos vahvike-elementtejä on kaksi, ne sijoitetaan edullisesti sauvaprofiilin pitemmän poikkileikkausviivan päätyalueille, jolloin saavutetaan maksimaalinen jäykkyys tässä tasossa.

15 Vaikka keksinnön mukainen suksisauvaprofiili soveltuu erikoisesti käytettäväksi ellipsin muotoisen poikkipinnan omaavissa sauvoissa, niin on huomattava, että keksintö soveltuu yhtä hyvin sellaisiin sauvaprofiileihin, joissa on ympyränmuotoinen poikkileikkaus. Tälläisiä profiileja voidaan yhtä hyvin vahvistaa keksinnön mukaisella tavalla halutun suuntaisissa tasoissa.

20

Keksinnön mukaisessa suksisauvassa vahvike-elementti voi olla ontto, putkimainen profiili tai yhtä hyvin umpinainen profiili. Vahvike-elementti on edullisesti samaa materiaalia kuin itse sauvaosan profiilin materiaali, jolloin sauvaprofiilia muodostettaessa vahvike-elin liittyy sauvan seinämämateriaaliin sen integraalisek-25 si osaksi, jota ei voida irroittaa seinämästä. Tästä syystä sen lujittava vaikutus on maksimaalinen. On kuitenkin mahdollista, että vahvike-elementti on jotain toista materiaalia kuin sauvaprofiilin materiaali ilman että poiketaan keksinnön piiristä. Muita kysymykseen tulevia materiaaleja ovat mm. metallit, kuten alumiini ja teräs, sekä erilaiset termoplastiset ja lämmössä kovettuvat polymeerit. Mahdolli-30 simman kevyen rakenteen aikaansaamiseksi vahvike-elementit on muodostettu edullisesti lujitemuovista.

4

Keksinnön mukaisen vahvike-elementin poikkileikkausmuoto voidaan valita halutun lujitusvaikutuksen mukaan. Siten poikkileikkausmuoto voi olla pitkulainen, pyöreä tai kulmikas. Edullinen muoto on yleisesti kolmion muotoinen poikkileikkaus. Tälläisellä profiililla on mahdollisimman suuri vääntöä vastustava 5 vaikutus poikkileikkauksen pituus- ja poikkisuuntaan nähden.

Keksinnön mukaisen profiilin materiaalina voidaan käyttää mm. metalleja, lämmössä kovettuvia ja termoplastisia hartseja tai puuta. Esimerkkejä sopivista metalleista ovat alumiini, teräs ja kevytmetalli. Esimerkkejä termoplastisista 10 hartseista ovat mm. nylon, polyesterit, fenolihartsit, epoksihartsit, polykarbonaatit ja polyolefiinit. Erittäin edullisesti synteettiset materiaalit on vahvistettu kuiduilla, joita voidaan valita ryhmästä epäorgaaniset kuidut, kuten lasikuidut, hiili-kuidut, boorikuidut, keraamiset kuidut ja metallikuidut, ja orgaaniset kuidut kuten nylon-, kevlar-, polyesteri- ja polyolefiinikuidut.

15

Keksintöä kuvataan seuraavassa viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa kuvio 1 esittää poikkileikkauksena keksinnön mukaista vahvike-elementillä varustettua suksisauvaa, 20 _ kuvio 2 esittää poikkileikkauksena kahdella vahvike-elementillä varustettua suksisauvaa, ja kuvio 3 esittää poikkileikkauksena kolmion muotoisella vahvike-elementillä 25 varustettua suksisauvaa.

Kuviossa 1 on poikkileikkauksena esitetty ontto suksisauva 10, jossa seinämä 11 ympäröi onttoa sisätilaa 12. Seinämään 11 on osittain upotettu pyöreän poikki-leikkausmuodon omaava ontto vahvike-elementti 13.

Kuviossa 2 on esitetty vastaava suksisauva, mutta tässä tapauksessa on seinämään 11 osittain upotettu kaksi pyöreän poikkileikkausmuodon omaavaa vahvike- 30 5 elementtiä 13.

Kuvio 3 mukaisessa suoritusmuodossa vahvike-elementin 13 poikkileikkausmuoto on yleisesti kolmiomainen ja tässä tapauksessa vahvike-elementti on upotettu 5 kokonaan seinämän 11 sisään siten, että ainoastaan vahvike-elementin 13 sisätilan 12 puoleinen sivu voitaisiin nähdä sauvan halkileikkauksessa. Yhtä hyvin vahvike-elementti 13 voisi kuitenkin olla kokonaan upotettu seinämän 11 sisään.

Kuvion mukainen kolmiomainen vahvike-elementin 13 poikkileikkausmuoto on 10 erityisen edullinen silloin, kun halutaan parannetut jäykkyysominaisuudet myös sauvan 10 lyhyemmän poikkileikkausakselin suunnassa.

Claims (9)

1. Suksisauva, joka käsittää onton lujitemuoviprofiilin (10), jossa on ainakin yksi pituussuuntaan ulottuva vahvike-elementti (13), tunnettu siitä, että mainittu 5 vahvike-elementti (13) on ontto ja ainakin osittain upotettu lujitemuoviprofiilin (10) valmistusvaiheessa lujitemuoviprofiilin (10) seinämärakenteeseen (11) sen integraaliseksi osaksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suksisauva, tunnettu siitä, että se on 10 valmistettu pultruusioprosessilla, jossa profiili (10) on muodostettu mainitun vahvike-elementin tai -elementtien (13) päälle.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suksisauva, tunnettu siitä, että se sisältää yhden vahvike-elementin (13), joka ulottuu osittain tai 15 kokonaan sauvan (10) koko pituudelle.

4. Patenttivaatimuksien 1-2 mukainen suksisauva, tunnettu siitä, että se sisältää vähintään kaksi vahvike-elementtiä (13), jotka kukin erikseen voivat ulottua osittain tai kokonaan sauvan (10) koko pituudelle. 20

^ 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen suksisauva, tunnettu siitä, että sauva- « profiilin (10) poikkileikkaus on elliptinen ja että vahvike-elementit (13) on sijoitettu poikkileikkauksen pitemmälle akseliviivalle.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suksisauva, tunnettu siitä, että mainitttu vahvike-elementti (13) on lujitemuoviprofiili. λ

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suksisauva, tunnettu siitä, että vahvike-elementin (13) materiaalina on käytetty metalleja, lämmössä 30 kovettuvia ja termoplastisia hartseja tai puuta.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen suksisauva, tunnettu siitä, että lujite- muovin muoviosa on valittu ryhmästä nylon, polyesterit, fenolihartsit, epok-sihartsit, vinyyliesterihartsit, polykarbonaatit ja polyolefiinit.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen suksisauva, tunnettu siitä, että vahvike-5 kuidut on valittu ryhmästä epäorgaaniset kuidut, kuten lasikuidut, hiilikuidut, boorikuidut, keraamiset kuidut ja metallikuidut, ja orgaaniset kuidut kuten nylon-, kevlar-, polyesteri- ja polyolefiinikuidut.