NO159638B - Utforming av glidebelegg for ski. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører utforming av glidebelegg for ski, særlig langrennski med fortrinnsvis en langsgående styre-rille og en profilering i skiens midtparti i lengderetningen.

Glideflateprofilering for bedring av en skis feste under frasparket har vært kjente lenge, og høyst ulike grunn-former av slik profilering er ofte da mer eller mindre systematisk kombinert. Med disse forskjellige profilformer har man forsøkt å komme frem til et kompromiss mellom gode egenskaper for fraspark og gli. Således beskriver AT-PS 364729 en ut-førelsesform som er kjennetegnet ved rektangulære flater som er plassert skrått i forhold til sneoverflaten både på langs og på tvers av skien og i en innbyrdes fast avstand. Denne ut-førelsesform gir ganske gode frasparkegenskaper på grunn av denne spesielle utformingen av skisålen, men dette skjer på bekostning av glideegenskapene.

Også en annen mulighet for å øke frasparkfriksjonen er søkt oppnådd ved en spesiell utførelse av skisålens profilering, og denne mulighet er beskrevet i patentskriftene EP 0015557 og DE-GM 8004825.

Begge disse patentskrifter beskriver utførelsesfor-mer hvor profilhøyden i skiens festesone er større enn ellers på skien.

Til en slik utførelsesform skal bemerkes at frik-sjonsegenskapene ved fraspark ikke påvirkes særlig av profil-høyden, men hovedsakelig blir bestemt av kraftpåvirkningen på sneoverflaten, idet det øverste snelaget skjæres av. Av-skjæringsfastheten for dette snelag er igjen svært avhengig av sneens aktuelle tilstand.

DE-OS 2755395 forsøker derimot å utforme skisålen

på en spesiell måte med en såkalt "Schuppe" eller skjelliknende mikrostruktur, i den hensikt å oppnå, gode glideegenskaper. Imidlertid medfører den bueformede grunnform i det struktur-erte område at det oppstår kraftkomponenter i vinkel mot glideretningen i frasparkfasen, og dette medfører en tidlig avskjæring av det øverste snelag, hvorved friksjonen i frasparkfasen med en slik utforming reduseres vesentlig.

I motsetning til de hittil beskrevne utførelsesfor-mer for friksjonsøkning i frasparkfasen har man ifølge DE-OS 2852513 forsøkt å gå en annen vei. Disse patentskrifter beskriver friksjonsanordninger som kun finnes på skiens innerside, mens yttersidene av skien derimot utformes for maksimal gli. For å oppnå en noenlunde gunstig økning av friksjonen under frasparkfasen måtte skiløperen da anvende en litt spesiell stil ved bruken av skien. Imidlertid viste det seg at frik-sjonsvirkningen ikke var tilstrekkelig til å få et godt fraspark, og også glisonen under skiens midtparti måtte smøres med festesmøring.

Andre utførelsesformer, såsom den som beskrives i AT-PS 182997 og den som kjennes fra DE-AS 2265524, går ut på

å redusere glidefriksjonen ved å fordele avvikende profilerin-ger uregelmessig over skioverflaten.

Ifølge AS-PS 182997 er profileringen utført med parallelle riller langs skiens lengdekant. Ved en slik skis bevegelse på sneen oppstår imidlertid en plystre- eller pipelyd som tildels kan være høyst sjenerende.

Fra DE-AS 2265524 er kjent utformingen av en skis glideflate hvor pipelyder er forsøkt undertrykket ved at spesielle grupperte rekker av profilelementer er plassert uregelmessig i skiens lengderetning og hvor rekkene systematisk er forskjøvet i forhold til hverandre.

Heller ikke denne utførelsesform har vist seg å undertrykke støyen ved bruk fullstendig, til tross for den uregelmessige grupperingen av de enkelte profilelementer (profilneser).

Den foreliggende oppfinnelse har som mål å skaffe til veie en ny utforming av en skis glideflate og med optimale gli- og frasparkegenskaper i kombinasjon.

De tekniske mangler med kjente glideflateprofilerin-ger kjennetegnes særlig ved at de utviklede profilformer ikke har tatt tilstrekkelig hensyn til de ulike snetypers spesielle egenskaper, de spesielle belastninger som sneen utsettes for i både gli- og frasparkfasen fra en ski med en bestemt glideflateprofilering, eller virkningen under frasparket og glifasen såvel som fenomener i overgangsfasene fraspark/gli/fraspark.

Det er således oppfinnelsens hensikt å løse de ovenfor nevnte problemer under forutsetning av ulike forekommende snetyper, varierende skibelastninger under gli- og frasparkfasen, ved at det tas hensyn til friksjonsforholdene under disse faser og de nevnte overgangsfaser, alt dette ved å utforme profileringen av skiens glidebelegg på en formåls-tjenlig måte.

Denne oppgave blir løst ved at det er skaffet til veie en glideflate av den type som fremgår av innledningen til det etterfølgende krav 1, kjennetegnet ved de trekk som finnes i karakteristikken i dette krav.

Ved eksperimentelle undersøkelser er det påvist at når en profilstrukturs kanter står vinkelrett på skiens lengderetning oppnås den beste friksjonsøkning i selve frasparkfasen. Hvert enkelt profilelements eller profiltrinns langsgående kanter avgrenser i tillegg parallelle profilsideflater som bi-drar til sidestabilisering av skien.

Takket være det uregelmessige mønster i lengde- og tverretningen unngås en regelmessig periodisk nedsenkning av skisålen i de inntrykkede fordypninger i sneen og som skien selv har forårsaket, med tilsvarende påfølgende periodisk oppløfting av skien, hvorved glidemotstanden reduseres vesentlig i forhold til tidligere kjente ski utstyrt med lignende profilformer. Ved at kantene er anordnet på en glidebue (fig. 3) oppnås på den ene side at hvert enkelt profiltrinn for friksjonsøkning under frasparkfasen får en stor overflate i konakt med sneen under skiens glidefase, hvorved skiens glidemotstand holdes liten, idet skien bare synker ubetydelig ned i sneoverflaten, og på den annen side tas det hensyn til at fast sne kan oppta en større kraft enn myk sne. Med sneens evne til å oppta kraft skal man forstå de krefter som er parallelle med sneoverflaten og som trengs for å "skjære inn i" det øverste snelag.

Ifølge en utførelse i samsvar med oppfinnelsen er kantens K 2 høyde H 2 ubetydelig lavere enn høyden H 1 av kanten K 1 (se fig. 3) og derved sikres at kun kanten K 1 griper ned i sneen når denne er fast, mens når sneen er myk vil både kantene K 1 og K 2 gripe ned i sneen. Således kom-penseres den myke sneens mindre evne til å oppta kraft av tilleggsvirkningen som kanten K 2 bevirker.

En vesentlig detalj i denne henseende er at den gjennomsnittlige lengde Bn for kanten Kli skiens festesone A

er minst mulig og gradvis eller i trinn øker i begge ski-endenes retning slik at den midlere kantlengde: 5n har sin største verdi ved enden av det parti som er utført med profilering.

Denne reduksjon av bn i frasparkområdet (fig. 1) med-fører en vesentlig forbedring av friksjonsøkningen under frasparkfasen, da det relative trykk på et profiltrinn for friksjons-økning økes vesentlig og også frasparkegenskapene ved fast sne, eksempelvis skaresne, blir tilstrekkelige samtidig som det for glidefasen oppnås en optimal gli på de lange kanter b ni sonene utenfor festesonen ved at skien heves på grunn av sin spenning.

Et annet karakteristisk trekk ved oppfinnelsen er at den gjennomsnittlige lengde bn for kanten har sin minste verdi ved skiens innerkant og økes gradvis eller i trinn mot skiens ytterkant, idet en slik endring av den midlere kantlengde bn. over hele det profilerte område av skiens glideflate eller bare over en del av dette kan bestemmes på for-hånd slik at det kan tas hensyn til at skien belastes mer på sin innerside ved fraspark eller annen belastning, og derved vil det relative trykk på hvert profiltrinn for fraspark på innersiden av skien kunne holdes høyt slik at de egenskaper som er beskrevet ovenfor gjelder. Kombinasjon av alle disse oppfinnelsestrekk fører til en optimalt utformet profilering av skiens glidebelegg.

I det følgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere

i form av utførelseseksempler illustrert med tegninger, idet fig. 1 viser en ski med funksjonssoner, fig. 2 viser en skisse av den nye profilering ifølge oppfinnelsen, fig. 3 viser et snitt fra siden av denne profilering og fig. 4-7 viser ulike varianter av den uregelmessige fordeling langs profil-erings lengden an, hhv. b

Som vist på fig. 1-3 har det midtre område av glideflaten S en trinnprofilering som mot skiens ender går over i et glatt sålebelegg A og Hi. Som materiale benyttes fortrinnsvis PE (polyethylen).

Profileringens enkelte trinn fremviser en bueformet overflate (glidebue) som har stigning bakover mot kanten K 1, og ifølge fig. 3 er denne glidebue krummet på en slik måte at det på hvert enkelt profiltrinn eller -element dannes en relativt stor flate for kontakt mot sneen, og således oppnås liten glidemotstand under skiens glifase ved at skien synker ubetydelig ned i sneoverflaten.

Systematiske undersøkelser av en rekke mulige profilformer har resultert i den viste utførelse med rettlinjede kanter K 1, K 2 som vinkelrett på skiens glideretning avgrenser flater som likeledes står vinkelrett i forhold til skiens lengderetning, hvilket gir den beste friksjon i frasparkfasen. Denne evnen ved skien til å gi friksjon bestemmes av den totale lengde av de kanter som trenger ned i sneoverflaten. Kanter K 3 parallelle med skiens glideretning og som avgrenser de enkelte profilelementer i sideretning sikrer den sidestabilitet som er nødvendig under glifasen.

De flater som således dannes mellom de rette kanter

K 3, K 1 og K 2 og henholdsvis er parallelle med og står vinkelrett på skiens glideretning ifølge den foreliggende oppfinnelse, gir ved frasparket ingen kraftkomponent som står på skrå i forhold til glideretningen. Derved sikres at opptaks-evnen for krefter i frasparkretningen blir maksimal.

Det ble overraskende fastslått at hard sne hadde bedre kraftopptaksegenskaper enn myk sne, og disse egenskaper er knyttet til evnen til å kunne oppta skjærkrefter uten at det øverste lag sne skjæres av. Hvis det under frasparket utøves en større kraft mot sneen fra profileringsområdet enn dens kraftopptaksevne tilsier, blir det øverste snelag avkuttet eller forskjøvet og skien beveges bakover under frasparket, skien "glipper".

I de enkelte profileringsrekker som står vinkelrett på skiens glideretning er de rettlinjede kanter K 1, K 2 anordnet med innbyrdes forskjellig høyde.

Den uregelmessige fordeling for kantenes K 1 lengde b n kan være tilsvarende, ved at den midlere kantleng3 de bn varieres innenfor <*> Ah^. Den individuelle lengde av profil-elementenes kanter K 1 på tvers av skien får derved henholdsvis verdien og variasjonen b n - Ab n(fig. 2).

J nn _

Totalt sett blir den midlere kantlengde b nifølge dette utførelseseksempel opprettholdt over hele profileringsområdet S og skibredden J (se fig. 4). Takket være denne rent stokastisk fordelte avstand mellom de enkelte elementer i profilelementrekkene på skiens glidesåle, kan skiens glidemotstand reduseres vesentlig, fordi denne fordeling sikrer at det mønster som preges i sneen av det fremre profilerings-parti ved frasparket ikke noen gang kommer til å stemme over-ens med de mønstre som skien fremviser under den påfølgende glifase. En nedsynking av skien i sitt eget innpressede møns-ter i sneen og med en således forbundet økning av energi-behovet i glidebevegelsen vil således hindres. En klart redusert glidemotstand og en dermed forbundet mulighet for økning av skiløperens utfor- og flatehastighet, i alle fall ved de snetyper som er aktuelle innenfor skisporten, er resultatet ved en slik anordning av profilelementene.

En slik oppgave løses på enkleste måte ved at profilelementene fordeles stokatisk i området S mens middel-verdien bn holdes konstant, og dette tilsvarer følgelig det enkleste utførelseseksempel.

Skiens frasparkegenskaper berøres ikke av en slik stokastisk fordeling. En ytterligere fordel ifølge oppfinnelsen og som vedrører anordningen i profileringssonen er at den påfallende støy eller pipelyd er betydelig redusert i motsetning til ski med periodisk profilering.

For å oppnå den ønskede endring av frasparkfriksjonen over skilengden kan man la den midlere kantlengde bn variere i avhengighet av posisjonen i profileringsområdet (fig. 1).

Eksemplene skissert på fig. 5-7 angir tre mulig-, heter for endring av den midlere avstand bn

Fig. 5 viser som eksempel at elementenes midlere kantlengde b^ fra midten av profileringsområdet og utover i

begge retninger mot skiens ender følger en bestemt kurve.

Den stokastiske fordeling av profilelementene følger da samme retningslinjer som tidligere.

Hensikten med å redusere bn i frasparksonen A (fig. 1) er en forbedring av friksjonen ved fraspark. Ved å redusere den midlere kantlengde bn øker det relative trykk på hvert profilelement slik at en øket virkning ved hard sne eller skaresne oppnås.

Samme effekt kan oppnås ved de utførelseseksempler som er vist på fig. 6 og 7 ved egnet valg av fordelingskurve for den gjennomsnittlige kantlengde bn.

Nok en mulighet for å forbedre den friksjon som kan oppnås under frasparket består i å utnytte den praktiske erfaring at det indre område av skien belastes mer under frasparket enn det ytre område. Derved fremkommer den mulighet at endringen av b utføres ifølge fig. 5, 6 eller 7, men

n

bare på skiens innerside og at man ikke endrer bn i skiens festesone langs den ytre skikant.

Claims (3)

1. Glideflate for langrennsski som i sitt midtparti i lengderetningen har en profilering som omfatter rette eller svakt buede kanter (Kl, K2, K3) på tvers av og langs skiens lengderetning, karakterisert ved at to kanter (Kl, K2) i tilnærmet samme høyde fra skiens overside i rett vinkel og på tvers av skiens gliretning danner et trinn og er anordnet etter hverandre i forskjellig høyde (Hl hhv. H2) på en glidebue, hvorved de rette kanters (Kl, K2) plassering på skiens midtparti følger et uregelmessig mønster over skiens lengde- og tverretning.

2. Glideflate ifølge krav 1, karakterisert ved at de rette kanters (Kl, K2) midlere kantlengde (bn) har sin minste verdi i skiens festesone (A) og øker gradvis og/ eller i trinn mot skiens tupp hhv. bakre ende hvorved den midlere kantlengdes (bn) maksimale verdier oppnås ved ende-områdene for profileringens lengdeutstrekning.

3. Glideflate ifølge krav 1-2, karakterisert ved at den midlere kantlengde (bn) har sin minste verdi mot skiens innerkant og gradvis og/eller trinnvis øker mot skiens ytterkant, hvorved en slik endring av den midlere kantlengde (bn) foregår gradvis og/eller i trinn over profileringsom-rådets hele lengdeutstrekning eller over kun en del av denne.