ITVI970166A1

ITVI970166A1 - Dispositivo di ammortizzazione per bastoni da sci da escursionismo, da passeggio e per stampelle e simili

Info

Publication number: ITVI970166A1
Application number: IT97VI000166A
Authority: IT
Inventors: Paolo Panizza
Original assignee: Gabel Srl
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 1999-03-29
Also published as: EP0904810B1; EP0904810A3; EP0904810A2; US6254134B1; DE69830771D1; ITVI970166A0; ATE299038T1; DE69830771T2; IT1295519B1

Description

Descrizione

Il presente trovato riguarda un dispositivo di ammortizzazione per bastoni da sci, da escursionismo, da passeggio e per stampelle e simili, secondo la parte generale della rivendicazione 1.

E' noto che la pratica dello sci, sia da discesa che da fondo, comporta l'uso di bastoncini in svariate situazioni, con intensità e frequenza variabili sopratto in funzione del particolare tipo di attività svolta.

In particolare nella pratica dello sci da discesa i bastoncini vengono utilizzati come elementi di aiuto nelle fasi di partenza e di spinta, nel mantenimento dell'equilibrio e nell'impostazione della traiettoria, nonché nelle risalite.

Invece nello sci di fondo, così come nella pratica dell'escursionismo pedestre, i bastoni vengono usati a completamento del movimento delle gambe, seguendone tipicamente in modo sincrono la cadenza.

Entrambe le situazioni comportano sollecitazioni di diversa natura ed intensità che vengono trasmesse agli arti che manovrano i bastoni.

Specificatamente , nella pratica dello sci da discesa queste sollecitazioni sono tipicamente brevi, di forte intensità e sono relativamente sporadiche ed irregolari.

Viceversa, nella pratica dello sci di fondo le sollecitazioni risultano più prolungate e di minore intensità, ma con frequenza di ripetizione alta, tipicamente pari al passo di marcia.

In ogni caso per attività condotte con notevole intensità e/o estensione nel tempo ed in particolare modo per atleti professionisti tali sollecitazioni sono suscettibili di favorire o determinare patologie a carico delle articolazioni degli arti superiori (in particolare polsi e gomiti).

Allo scopo di ovviare a tali inconvenienti sono stati adottati, da qualche tempo, dei dispositivi di ammortizzazione sopratutto sui bastoncini utilizzati nella pratica dello sci su strada (Ski-roller) e su bastoni da escursione pedestre.

Tali noti dispositivi consistono sostanzialmente in una semplice molla a spirale, posta internamente e coassialmente al bastone.

Tale dispositivo può trovarsi a livello dell'impugnatura, della punta , ma anche in qualunque altra posizione intermedia del bastone.

All'atto pratico tali dispositivi sono risultati piuttosto insoddisfacenti, se non addirittura controproducenti nel corso del loro uso.

L'assenza di smorzamento determina infatti una costante tensione di muscoli e tendini dell'arto in appoggio elastico, favorendo il manifestarsi di disturbi quale, ad esempio, una tendinite.

Inoltre, tali dispositivi sono suscettibili di aumentare il peso complessivamente assunto dal bastoncino, nonché di aumentare il costo finale per l'utente.

Tali inconvenienti sono stati in parte eliminati con un dispositivo di ammortizzazione per bastoncini e simili, descritto nella domanda per invenzione industriale n.VI95A00013 1 del 03.08.1995, depositata dalla stessa richiedente.

In tale dispositivo si prevede, similmente ai dispositivi di tipo noto, la presenza di due cilindri coassiali con l’asse longitudinale della struttura da ammortizzare, uno dei due cilindri essendo posto parzialmente entro l'altro con possibilità di scorrere rispetto allo stesso in presenza di sollecitazioni che si determinano sulla struttura durante il suo uso, in seguito al contatto con la superficie di appoggio e si caratterizza principalmente per il fatto di utilizzare quale mezzo elastico un elastomero.

Sia il dispositivo descritto,che altri atti allo scopo, intervengono con un’azione di ammortizzazione solamente in un verso del movimento, in genere dalla posizione di riposo nel senso della compressione, risultando invece sostanzialmente rigido nel senso opposto .

Di conseguenza, il ritorno a riposo dell'elemento elastico, in seguito alla rimozione del carico, provoca un contraccolpo secco che, ad esempio, anche a causa del rumore generato, nell'uso prolungato può infastidire.

Scopo del presente trovato è quello di prevedere un dispositivo di ammortizzazione per bastoncini e simili elementi che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti risultando, in particolare, efficace nella azione ammortizzante in entrambe le due fasi, quella di compressione seguita da quella di trazione.

In particolare, con il dispositivo di cui al trovato,oltre che realizzare un'azione di ammortizzazione dell'impatto con il suolo del bastone, in modo da generare un senso di confort nell'arto che lo manovra, risulta possìbile:

- che il movimento assiale sia adeguatamente smorzato; - che la relazione fra la forza (sia di compressione o positiva e di trazione o negativa) e la deformazione risulti non lineare, con una notevole cedevolezza iniziale ed un irrigidimento progressivo; trasmettere la coppia massima richiesta dal meccanismo interno di bloccaggio a vite ad espansione, solitamente adottato nei bastoni telescopici, per unire reciprocamente i segmenti componenti il bastone e/o il bastone con l'impugnatura;

- che detto dispositivo, contenuto all'interno del del bastone o di uno dei segmenti che lo compongono, richieda un ingombro assiale minimo, presenti un peso notevolmente ridotto, permetta un rapido assemblaggio dei vari componenti e risulti economico.

Ciò si ottiene, in una prima forma di realizzazione, prevedendo che nella soluzione costruttiva sopra descritta e nota, cioè quella composta da due cilindri coassali reeiprocamente scorrevoli, l'elemento elastico intermedio risulti saldamente ancorato con le sue due opposte basi, alle corrispondenti superfici di appoggio dei due suddetti corpi.

Come facilmente intuibile, con tale accorgimento costruttivo l'azione di ammortizzazione si manifesta oltre che, ovviamente, durante la fase di compressione dell'elemento elastico, anche durante la successiva fase di espansione, ovvero di trazione, grazie al ritorno elastico interno che manifesta l'elemento stesso che si espande .

Al fine di impedire che la corsa di ritorno, ovvero di espansione, risulti eccessiva fino a provocare lo snervamento dell'elemento elastico o il distacco dal sue basi di appoggio, è prevista l'azione di un fine corsa rigido che interviene dopo una certa corsa di trazione pre determinata.

Tale fine corsa viene vantaggiosamente applicato all'estremità di uno stelo flottante, solidale con uno dei due corpi cilindrici coassiali e reciprocamente scorrevoli .

Una ulteriore forma di realizzazione atta allo scopo di generare un'azione di ammortizzazione, sia in compressione che in trazione, si realizza prevedendo l'impiego, sempre all'interno dei cilindri coassiali reciprocamente scorrevoli, di due mezzi elastici che lavorano in opposizione sulle due facce della comune base di appoggio del cilindro posto internamente.

Con tale seconda soluzione costruttiva, l’azione di smorzamento viene ulteriormente rafforzata prevedendo che almeno uno dei due mezzi elastici contrapposti presenti una dimensione tale da strisciare contro la parete di contenimento per cui, durante la fase di compressione, si comporta come un tipico smorzatore con stantuffo a frizione.

Un buon ammortizzatore, che presenta costanti elastiche e di smorzamento opportunamente non lineari, oltre che con l'impiego di un elastomero, si realizza utilizzando delle molle metalliche coniche o bi-coniche .

La massima compatezza e leggerezza del dispositivo di ammortizzazione si ottiene utilizzando un solo elemento elastico, che lavora sia in trazione che in compressione e munito di un fermo di arresto dello stelo, ottenuto con un elastomero in schiuma poliuretanica speciale del tipo, ad esempio, noto commercialmente con i nomi di "Celiaste" o "POLYCEL", oppure con molle metalliche del tipo a "bovolo", particolari molle coniche in lamierino, le quali richiedono minimo ingombro a parità di escursione e che, per la loro particolare forma costruttiva, possono realizzare uno smorzamento intrinseco.

L'impedimento alla reciproca rotazione fra gli elementi componenti il bastone e/o fra il bastone ed il manico, si realizza, vantaggiosamente, prevedendo che lo stelo centrale presenti una sezione non circolare, per cui può trasmettere una coppia torcente direttamente dal cilindro esterno, al quale è ancorato, al cilindro interno entro il quale scorre, senza quindi ricorre ad ulteriori guide o prolungamenti, come nei dispositivi noti, i quali concorrono, negativamente, ad aumentare l'ingombro, ciò che diventa rilevante soprattutto nei bastoni telescopici, dove sono molteplici i segmenti componenti il bastone.

Infine, si prevede che il fine corsa dello stelo flottante si realizza tramite delle alette flessibili le quali vanno ad impegnare l'estremità del medesimo durante la sua corsa di trazione arrestandolo Costruttivamente, il dispositivo di ammortizzazione di cui al trovato, nelle diverse forme, risulta costituito da un numero limitato di componenti, nessuno dei quali di complessa realizzazione.

Queste ed altre caratteristiche del trovato verranno ora qui di seguito descritte in dettaglio, facendo riferimento a delle forme particolari di realizzazione, rese a titolo di esempio non limitativo, con l'aiuto delle tavole di disegno allegate, dove:

- le figg.1,2,3 rappresentano una vista schematica in sezione del dispositivo di cui al trovato, dove sono inseriti tre diversi mezzi elastici, rispettivamente: una molla metallica a "bovolo", un elastomero, due mezzi elastici contrapposti;

- la fig.^ rappresenta un diagramma di relazione fra deformazione e sforzo riferito alle disposizioni di cui alle figg.l e 2;

- la fig.5 rappresenta un diagramma di relazione fra deformazione e sforzo riferito alla disposizione di cui alla fig.3;

le figg.6,7 rappresentano una prima forma realizzazione del dispositivo, rispettivamente condizioni di compressione (funzionamento) e ai riposo (trazione);

- la fig.B rappresenta una vista sezionata in elevazione del mozzo centrale presente nel dispositivo di cui alle figg-6,7;

- le figg.9,10 rappresentano una vista in pianta rispettivamente dal basso e dall'alto del mozzo di fig.8;

- la fig.ll rappresenta l'estremità dello stelo flottante presente nel dispositivo descritto nelle figg.6,7;

- la fig.12 rappresenta una vista in pianta dello stelo di fig.ll;

- le figg.13,14 e 15,16 rappresentano una seconda ed una terza forma di realizzazione del dispositivo, rispettivamente in condizioni di compressione e di riposo;

- la fig.17 rappresenta l'estremità dello stelo flottante presente nelle forme di realizzazione delle figg.13,16;

- la fig.18 rappresenta una sezione trasversale dello stelo di fig.17.

Come visibile nelle figg.1,3, il dispositivo dì cui al trovato presenta, schematicamente, un primo elemento 1, generalmente cilindrico, disposto esternamente che, a titolo di esempio, potrà essere solida all’impugnatura del bastoncino, non illustrata in figu ra per semplicità.

All'interno del primo corpo è inserito parzialmente un ulteriore elemento 2, pure cilindrico, che presenta la possibilità di scorrere relativamente al primo in senso puramente assiale.

A titolo di esempio l'elemento 2 potrà essere solidale alla parte del bastoncino che va a porsi effettivamente in contatto con la superficie di appoggio.

Tra i fondi l'e 2’, contrapposti, dei due elementi cilindrici di cui sopra è allocato un mezzo elastico che, in una prima possibile forma di realizzazione, è costituito da una molla metallica a "bovolo" 3 mentre in una seconda possibile forma di realizzazione è costituito da un elastomero 4

Entrambi i mezzi elastici 3,4 sono tenuti in guida da uno stelo flottante 5, solidale con il fondo 1’ e passante sul fondo 2’.

Una prima caratteristica di novità del trovato è quella di prevedere che i due mezzi elastici 3,4 sopra descritti, presentano le loro due basi di appoggio saldamente ancorate ai corrispondenti fondi 1' e 2'.

Le modalità di ancoraggio potendo essere le più varie, da mezzi meccanici a colle adesive.

E' evidente che quando, per effetto delle sollecitazioni della superficie di appoggio, l'elemento cilindrico E si inserisce in maggior misura entro l'elemento cilindrico esterno 1, si determina la deformazione del mezzo elastico che, grazie alla sua elasticità, produce la voluta azione di ammortizzazione in compressione.

E’ pure evidente che, cessato tale effetto, il mezzo elastico ritorna ad espandersi e, sempre grazie alla sua elasticità, produce un'azione di ammortizzazione in trazione.

Per regolare opportunamente l'ampiezza della corsa di ritorno del mezzo elastico, in modo da impedirne uno snervamento, è previsto un fine corsa 6, applicato alla estremità dello stelo flottante 5, che va bloccarsi, secondo modalità descritte in seguito, sulla base 2'.

Un'azione di ammortizzazione sia in compressione che in trazione si realizza pure con la soluzione che prevede l'impiego di due mezzi elastici 7 e 8 contrapposti ed agenti sulla medesima base 2*.

In dettaglio, al mezzo elastico 7 superiore sì aggiunge un mezzo elastico 8 inferiore, bloccato con il piattello 9 all'estremità dello stelo 5.

E' evidente, come visibile nella fig.3, che durante la fase di compressione, all'azione di ammortizzazione generata dal mezzo elastico 8, che si comprime, si aggiunge l'azione di ammortizzazione generata dal mezzo elastico 8 che si allunga.

Analogamente, durante la successiva fase di trazione, l'azione di ammortizzamento è conseguente al mezzo elastico 7 che si allunga frenato però dal mezzo elastico 8 che viene compresso.

Per aumentare l'effetto di ammortizzazione nelle due direzioni è previsto che una porzione o l'intera superficie laterale 10 di uno dei due mezzi elastici, preferibilmente quello inferiore 8, vada a porsi a contatto con la superficie dell’elemento di contenimento corrispondente.

In entrambe le soluzioni costruttive descritte si ottiene la non linearità fra deformazione e carico applicato, come ben evidente nel grafico di fig,5, relativo all'impiego di un solo mezzo elastico e nel grafico di fig.ò, relativo all'impiego di due mezzi elastici contrapposti.

Diverse forme costruttive di fine corsa 6 sono illustrate nelle figg.6-18.

Una prima forma di fine corsa prevede che il fondo 2' dell'elemento 2 è costituito da un mozzo 11, munito di alette 12, flessibili, le quali, in condizioni di compressione (vedi fig.6) si allentano andando in contatto con il corpo 13 dello stelo flottante 5 mentre in condizioni di trazione, a seguito del rientro del suddetto stelo, provvedono a bloccare il medesimo, andando ad incunearsi nella porzione rastremata là, ricavata all'estremità dello stesso (vedi fig.7).

Le figg.B,12 illustrano in dettaglio la forma costruttiva del mozzo 11 e dell'estremità dello stelo flottante 5.

Una seconda forma di realizzazione di fine corsa, utilizzata quando è richiesto un minimo ingombro (vedi figg.là,lB), prevede che le alette flessibili 15 siano totalmente contenute all'interno del mozzo 16 e si impegnano entro delle cavità longitudinali 17 ricavate all'estremità del corpo dello stelo flottante 5.

Specificatamente, il minimo ingombro del dispositivo di ammortizzazione si ottiene con la soluzione costruttiva che prevede che le alette flessibili 15 siano poste nella parte superiore del mozzo 16 in modo che l'estremità dello stelo flottante 5 rimane sempre interna al corpo del mozzo medesimo (vedi figg.15,16).

Infine, come visibile nelle figg.11,12 e 17,1B, la porzione dello stelo flottante 5 che si impegna con il mozzo (11,16) del fondo 2' presenta una sezione quadrilatera (vedi figg.12,18) in modo da evitare delle rotazioni e trasmettere la massima coppia di aggancio.

La collocazione del dispositivo lungo il bastoncino è indifferente dal punto di vista funzionale; nel caso di utilizzazione come bastoncino da sci è tuttavia preferibile integrarlo nella impugnatura, perchè in questo modo risulta ridotta al minimo l'influenza del dispositivo sul momento d'inerzia complessivo rispetto al polso.

Si precisa infine che il presente trovato potrà essere utilizzato, oltre che su bastoncini da sci, da escursionismo o da passeggio, anche per altri strumenti utili alla deambulazione, quali stampelle e simili utilizzati da persone infortunate e/o svantaggiate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. DISPOSITIVO DI AMMORTIZZAZIONE PER BASTONI DA SCI, DA ESCURSIONISMO, DA PASSEGGIO E PER STAMPELLE E SIMI-LI, comprendente due elementi, generalmente cilindrici (1 e 2) coassiali con l'asse longitudinale della struttura da ammortizzare, uno dei due elementi essendo posto parzialmente entro l'altro con possibilità di scorrere rispetto allo stesso in corrispondenza delle sollecitazioni che si determinano sulla struttura durante il suo uso in seguito al contatto con la superficie di appoggio, tra i due elementi essendo frapposto un mezzo elastico atto ad ammortizzare tali sollecitazioni, il dispositivo essendo caratterizzato dal fatto che il mezzo elastico risulta saldamente ancorato con le sue basi ai corrispondenti fondi (1' e 2') dei suddetti corpi (1 e 2), detto mezzo elastico potendo altresì svolgere un'azione di ammortizzamento sia durante la compres*sione che durante la trazione del medesimo.
2. DISPOSITIVO, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il mezzo elastico (3) è costituito da una molla conica bi-conica o a "bovolo".
3. DISPOSITIVO, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il mezzo elastico (4) è costituito da un elastomero.
4. DISPOSITIVO, secondo le rivendicazioni 2 e 3, caratterizzato dal fatto che il mezzo elastico è tenuto i guida da uno stelo flottante (5) solidale con il fondo (1‘) e passante sul fondo (2'), detto stelo essendo munito all'estremità di un finecorsa (6) che va a bloccarsi contro detto fondo (2') al termine della corsa di trazione, predeterminata.
5. DISPOSITIVO, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'azione di ammortizzazione si realizza con due mezzi elastici (7 e 8) contrapposti ed agenti sul medesimo fondo(2‘), detti mezzi lavorando in opposizione.
6. DISPOSITIVO, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che una porzione o l'intera superficie laterale (10) di almeno uno dei due mezzi elastici (7 e 8) va a porsi in contatto con la parete di contenimento del corrispondete elemento (1 o 2).
7. DISPOSITIVO, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il finecorsa (6) è costituito da alette flessibili che vanno ad impegnarsi, durante la fase di ritorno dello stelo flottante (5) con l'estremità dello stesso, provocandone l'arresto.
8. DISPOSITIVO, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il fondo (2’) dell'elemento (2) è costituita da un mozzo (11) munito di alette (12) flessibili le quali, in condizione di compressione sono aperte, andando a contatto con il corpo (13) dello stelo flottante (5),mentre in condizioni di trazione provvedono a bloccare il medesimo, andando ad incunearsi nella porzione rastremata (14) dello stesso.
9. DISPOSITIVO, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le alette flessibili (15) sono totalmente contenute entro il mozzo (16), costituente il fondo (2’), dette alette andando ad'impegnarsi entro delle cavità longitudinali (17) ricavate sul corpo dello stelo flottante (5).
10. DISPOSITIVO, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno la porzione dello stelo flottante (5) posta in contatto con il fondo (2') presenta una sezione poligonale, preferibilmente quadrilatera.
11. DISPOSITIVO, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, utilizzato in bastoni da sci, da escursionismo o da passeggio, caratterizzato dal fatto di essere posto in corrispondenza della impugnatura del bastone stesso.
12. DISPOSITIVO, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, utilizzato in bastoni da sci, da escursionismo o da passeggio, caratterizzato dal fatto di essere posto in corrispondenza del punto di unione di due componenti.
13. DISPOSITIVO, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, utilizzato in bastoni da sci, da escursionismo o da passeggio, caratterizzato dal fatto di essere posto in almeno due punti di unione fra la pluralità di elementi che compongono il bastone.