NO160115B - Skibinding. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører sportsutstyr og nærmere bestemt skibinding for langrenns- og turski.

Idag er vi vitne til en overgang fra en utstrakt brukt støvel av typen "Racing Norm ,38" til en støvel av typen "Racing Norm 50". Når skiløperen anvender vanlige tak på en velpreparert løype foretrekkes den første av de to ovennevnte typer fordi et smalere støvelsåle tåparti muliggjør en mer effektiv skyvning fra skiløperen. En vesentlig mindre anstrengelse behøves for å overvinne motstanden hos sålen overfor bøyning mot skituppen p.g.a. et smalere støvelsåle tåparti. Bruken av skøytetak setter langt høyere krav til sålens vridnings-motstand. Under disse forhold gir en tidligere kjenet skibinding av "Rottef elle"-|typen høyere stivhet, dvs. en bedre styring av skien. Men denne type av bindinger tilfredsstiller heller ikke' samtlige av de nødvendige krav f.eks. fra synspunktet mea hensyn til skøytetak, ettersom sålevridning opptrer.

Det er kjent at tverrsnittsarealet skistøvelens plastsåle gror i retningen fra såletåen til dens hæl. Tverrsnittsarealet av støvelen er størst i skiløperens fotområde.

På den annen side, når støvelen er låst til skien i ski-løperens fotområde, vil sålens motstand mot vridning øke steilt, hvilken er av særlig betydning når skøytetak anvendes, ettersom brytningsmomentene som virker på bindingen blir svakere. Men låsning av støvelen i nevnte område kompliseres av den relative kompleksitet ved konstruksjonen av en lås som ville sikre låsning av støvelen i det nevnte område mens den samtidig tilfredsstiller samtlige av de angitte operasjonskrav.

På den annen side, når støvelen er låst i fotområdet, øker sålemotstanden overfor bøyning i det vertikale plan mot skituppen, hvilket bevirker en reduksjon i effektiviteten av skiløperens skyvning når vanlige tak anvendes.

Med dette i tankene kan det forestilles at det avhengig av de tak som anvendes (vanlige eller skøyte) og løypetilstanden (snø, skare) er det hensiktsmessig å velge det optimale forhold for støvelsåles motstand mot vridning, hvilket i sin tur bestemmer støvelsålens motstand overfor bøyning i ovennevnte vertikale plan. Sistnevnte resultat kan oppnås ved å forskyve sålelåsningsområdet langs støvelens akse. Men forskyvning av sålelåsningsområdet langs aksen av en og samme støvel er en meget komplisert oppgave ettersom en slik løsning ikke samsvarer med tidligere kjente bindingskonstruk-sjoner.

Der finnes en tidligere kjent skibinding som består av hviletapper, med to deler hver, og en lås som begrenser støvelens vertikale bevegelse (se tysk utlegningsskrift nr. 3.240.750, IPC A 630). En del av hver tapp er direkte festet i ski (støvel) legemet, idet den andre delen passer inn i det tilsvarende støvelsåle (ski) hull. Hvis bunndelen av stiften festes i skilegemet, er det så, for å låse støvelen nødvendig å plassere den slik at øvre deler av tappene passer inn i de tilsvarende hull i støvelsålens tå. For å begrense støvelens vertikale bevegelse anvendes forskjellige låser. Fordeler ved nevnte binding omfatter relativ stor tilpassbarhet til fremstilling og enkel konstruksjon, dens hurtige montering og demontering, bruk av forskjellige låstyper. Ulemper innbefatter relativt dårlige funksjonsegenskaper hos bindingen ved låsning og opplåsning av støvelen, fordi dette kun kan utføres manuelt.

En tidligere kjent binding (se tysk patent nr. G 8425984.1, IPC A63C) omfatter ski-monterte hviletapper for tilpasning med tilsvarende hull i støvelsålens tå og en lås utformet som en brakett-formet bladfjær for utbredelse ovenfra støvel-såletåen og som har en ende festet til skien. Relativt stor tilpassbarhet til fremstilling, lave produksjonskostnader, små totale dimensjoner, lettvekt, automatisk (intet behov for å anvende hender) låsning av støvelen til skien kan nevnes blandt dens fordeler. Men bindingen kan kun anvendes med den skistøvel som har en fremspringende såletå eller en rand. Når skiløperen skyver, opptrer en horisontal komponentkraft perpendikulært på skiens langsgående akse, og et vesentlig dreiemoment utvikles, ettersom skiløperens skyvesone ikke sammenfaller med støvelens låsesone. Således opptrer støvelsålevridning. Nevnte ulempe er karakteristisk for samtlige bindingstyper som er konstruert for bruk med skistøvler som har fremspringende tå.

Oppfinnelsen er rettet mot tilveiebringelsen av en skibinding som vil gjøre det mulig å fordele kreftene som virker på hviletappen og støvelsålen mer jevnt.

Problemet løses ved å konstruere en skibinding som omfatter hviletapper og korresponderende hull anbragt på en ski eller på en støvel hvor, ifølge oppfinnelsen den ytre overflaten av minst en hviletapp danner en friksjonskopling i forbindelse med overflaten av det korresponderende hull.

Den foreslåtte skibinding muliggjør en mer pålitelig operasjon ettersom friksjonskoplingen sikrer støvellåsningen på hviletappene p.g.a. at de er tettsluttende mot tilsvarende tappers overflate.

Låsning av støvelen til skien ved hjelp av friksjonskoplingen umuliggjør hviletappens bevegelse mot det tilsvarende hull når skiløperen skyver, hvilket i sin tur reduserer ski-bindingens tendens til slitasje. Slitasje bevirket av bevegelsen av disse overflater vil kun opptre når støvelen låses på tappen eller bringes ut av slik låsning. En mulighet for tilbakeglipp og følgelig støtbelastninger blir vesentlig redusert. Alt dette bidrar til høyere pålitelighet hos bindingen. Den foreslåtte skibinding kan anvendes både med støvler som har en såletå som rager forbi støvelen eller en rand og uten den.

Det er meget praktisk at flere par av korresponderende hull anbragt langs støvelens eller skiens langsgående akse tilsvarer et par av tapper på skien eller støvelen. En slik konstruksjon gjør det mulig å anvende et par støvler både for skøytetak og regulære vanlige tak. Skøytetak er kjent å sette høyere krav til støvelsålen i betraktning av dens vridning. For å redusere vridningen anbefales det å forskyve støvellåsningssonen til skiløperens tåsone, dvs. å bringe støvellåsningssonen til å sammenfalle med skiløperens skyvesone. Men i denne sone er sålen bredere enn i støvelens tåparti. På den ene side vil dette vise seg gunstig for skøytetak ettersom det reduserer sålevridning. Men på den annen side er der også negative konsekvenser bevirket av den økende motstand hos sålen overfor bøyning i det vertikale plan parallelt med skiens langsgående akse, hvilket medfører i lavere virkningsgrad ved skiløperens skyvning. Disse krav står således i motsetning til hverandre. Dette er årsaken til at det er meget tilrådelig å låse støvelen på hviletappene ved å innpasse dem i tilsvarende hull anbragt i skyvesonen når skøytetak anvendes, mens i tilfellet av vanlig tak hullene som er anbragt i det smalere fremre (tå) parti av sålen bør anvendes. Det er av særlig betydning under konkurranse p.g.a. at i øyeblikket er omtrentlig halvparten av sporet særlig preparert for vanlig tak, mens den andre halvparten er preparert for skøytetak. I et slikt tilfelle anbefales det å anvende den foreslåtte bindingskonstruksjon som muliggjør hurtig endring av støvelens låsesone avhengig av de tilstedeværende betingelser i den hensikt på Jevn måte å styre kreftene som virker på bindingen og støvelen. Det bør bemerkes at hensiktsmessigheten ved forskyvningen av støvellåsesonen bestemmes ikke bare av skiløperens takmodus, men også av værforholdene. Skare, kornet snø, våt snø tilveiebringer økt sålevridning. Under slike forhold er det også tilrådelig å overfør støvelens låsesone lenger fra såletåen for å forskyve støvelen mot skituppen, hvorved det på denne måte oppnås en bedre styring av skien. En tilsvarende situasjon opptrer eksempelvis når terrenget er kupert eller når skiløypen er dårlig preparert.

Hver friksjonskopling kan dannes av minst en del av den ytre overflaten av hviletappen og én del av overflaten av det tilsvarende hull som er i kontakt med denne. Variering av både lengden og formen av nevnte deler gjør det mulig å endre verdien av friksjonskreftene som bestemmer støvellåsningens pålitelighet. Eksempelvis med økning av delenes lengde, vil kreftene også øke, idet øvrige ting er like. En lignende situasjon opptrer når deres form endres, eksempelvis fra sylindrisk til kjegleformet. Et lignende bilde observeres også når det er en økning i stif tedelenes diameter, idet diameteren av tilsvarende deler hos hullet forblir den samme.

I den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen representerer friksjonskoplingen en Morse-konus som sikrer høy sikring av støvellåsningen til skien.

Ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen inneholder minst et tilsvarende hull et skall av elastisk materiale. Det er mulig å feste skallet ikke i hullet, men til hviletappene laget f.eks. av metall. Innføring av nevnte skall dannet av elastisk materiale inn i kontaktsonen mellom overflatedelene av hviletappen og det korresponderende hull muliggjør mer jevn belastningsfordeling med hensyn til hviletappen. Ettersom det elastiske materialet hos skallet vil ha tendens til å bli forskjøvet fra en høytrykks- til undertrykkssone, hvorved utlignes som et resultat derav trykk pr. enhet av tappoverflateareal. Dessuten, ved å gjøre skallene fjern-bare, blir mulig å endre friksjonskrefter mellom skallet og tilsvarende del av tappen eller hulloverflaten, idet skiløperen kan anvende forskjellige skall avhengig av været eller andre tilstedeværende forhold.

Det er hensiktsmessig at den ytre overflaten av tappen har kutt. Dannelse av kutt på tappen muliggjør ytterligere økning av kohesivkraften mellom de kontaktdannende over-flatedeler hos tappen og det tilsvarende hull eller tappen og skallet. I en utførelsesform av oppfinnelsen er den ytre overflaten av tappen utstyrt med ringformete spor for mer sikker låsning av støvelen til skien.

Ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen kan skallet forsynes med middel for å kontrollere kraften med hvilken det presses mot hviletappen, idet nevnte midler er i alt vesentlig en mutter som har en utvendig gjenge som setter den istand til å bevege seg langs den korresponderende innvendig gjengede overflaten av hullet aksielt relativt dette. Dette tillater plassering av støvelen på hviletappene med den minste grad av trykking av skallet mot hviletappen, dvs. med den minst mulige anstrengelse. Når støvelen er plassert på hviletappene, er det tilrådelig å øke graden av trykking av skallet mot hviletappen som gir mer sikker låsning av støvelen for å utelukke dens bevegelse i det vertikale plan, dvs. redusere sannsynligheten for en uhelsmessig opplåsning.

Andre formål og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil bli klar fra den etterfølgende beskrivelse av bestemte utførelsesformer derav med henvisning til de vedlagte tegninger, hvor: Fig. 1 representerer låsningen av støvelen i skibindingen, ifølge oppfinnelsen (langsgående snitt); Fig. 2 er det samme, under anvendelse av et skall; Fig. 3 viser låsningen av støvelen med en fremspringende såletå i skibindingen ifølge oppfinnelsen (langsgående snitt); Fig. 4 er det samme, men med støvelen som ikke har en fremspringende såletå (langsgående snitt); Fig. 5 viser støvelsålen (bunnriss); Fig. 6, 7 er utførelsesformene av skibindingen (langsgående snitt) i posisjonen før anbringelse av tappene på skien i de tilsvarende hull i støvelen.

En skibinding omfatter hviletapper 1 (fig. 1-7) anbragt på en ski 2 og tilsvarende hull 3 i en såle 4 på en støvel 5. Minst en del av den ytre overflaten av hver tapp 1 og en del av overflaten av det tilsvarende hull 3 i kontakt med denne, danner en friksjonskopling. Friksjonskoplingen kan dannes ved hjelp av en Morse-konus eller en selv-holdende konus. Flere par av hull 3 anbragt langs den langsgående aksen av skien 2 og støvelen 5 kan tilsvare et par av tapper 1 (fig. 5).

Skibindingen virker som følger.

Skiløperen oppnår en slik posisjon av sålen 4 på støvelen 5 hvor aksene for hviletappene 1 og de tilsvarende hull 3 sammenfaller. Når kraft utøves beveger han sålen 4 på støvelen 5 langs hviletappene 1 inntil dens basisoverflater på skiens 2 overflate. Etter det blir kraft tilført for å sikre tett pasning av tappene 1 i hullene 3 for låsning av støvelen 5.

Praktisk talt fullstendig eliminering av tilbakeglipp som medfører ubetydelig forbindelsesslitasje, kan god styring av skien 2 anføres sammen med konstruksjonsenkelhet, tilpassbarhet hva angår fremstilling og lett vekt (ingen lås) blandt fordelene ved nevnte utførelsesform.

For å forbedre operasjonskarakteristika kan skibindingen supplementeres med et skall 6 (fig. 2) som er satt i hvert hull 3 bg laget av et elastisk materiale, f.eks. gummi. I dette tilfellet dannes friksjonskoplingen av den ytre overflaten av den tilsvarende tappen 1 og overflaten av skallet 6 som er i kontakt med den.

Skibindingen, vist i fig. 2, virker som følger.

For å låse støvelen 5 må skiløperen presse med sin fot sålen 4 på støvelen 5 vertikalt nedad langs tappens 1 akse. Tappen 1 går inn i hullet 3 og sprer skallet 6 (presser det mot veggen av hullet 3). Når hviletappen 1 har gått inn i hullet 3 holdes den i sålen 4 på støvelen 5 p.g.a. friksjonskraften som økes ved skyveøyeblikket (sålebøyning) hvorved på denne måte den sikre låsning av støvelen 5 bevirkes.

Ifølge nevnte utførelsesform av skibindingen skjer låsningen av støvelen 5 p.g.a. de elastiske krefter som sammenpresser overflatene av skallet 6 og hviletappen 1.

Hvert hull 3 kan inneholde en forsterkende hylse 7 (fig. 1-7), f.eks. av metall.

For å styre pressingen av skallets 6 overflate mot hviletappen 1, kan bindingen forsynes med adekvate midler.

Nevnte middel for å styre graden av skallets 6 pressing mot hviletappen 1 kan representeres ved eksempelvis en gjenget forbindelse omfattende en hul skrue 8 (fig. 3) plassert i det gjengede parti 9 av forsterkningshylsen 7 som er satt inn i den fremspringende tå av sålen 4 på støvelen 5. Skallet 6 er innpasset i skruen 8. Når skruen 8 skrues inn i hylsen 7, blir skallet 6 forvrengt hvorved det skjer en økning av friksjonskraften mellom tappen 1, innført i hullet 3 hos hylsen 7, og skallet 6. Følgelig, når skruen 8 skrues ut av hylsen 7, minsker nevnte friksjonskraft.

Skibindingen som er vist i fig. 3 virker som følger.

Før låsning av støvelen 5, er det tilrådelig å bevirke at skallet 6 ikke er belastet, hvorved skapes de mest gunstige betingelser for å innpasse tappen 1 i hullet 3 på sålen 4. Deretter blir belastningen som virker på skallet 6 økt ved skru skruen 8 inn i hylsen 7. Økningen av belastningen tilveiebringer økningen i kohesivkraften hos det elastiske materialet i skallet 6 og følgelig for støvelen 5 med tappen 1 og skien 2. Således blir det mulig å forbedre arbeids-betingelsene for tappen 1, for å forbedre dens pålitelighet og varighet. Ved ødeleggelse kan hylsen 6 hurtig utskiftes.

Fig. 4, 5 viser en utførelsesform av den foreslåtte binding som skal anvendes med støvelen som ikke har en fremspringende tå av sålen eller en rand.

Ifølge denne utførelsesform av oppfinnelsen settes den forsterkende hylsen 7 i sålen 4 i skiløperens tåsone, og det gjengete parti 9 for skruen 8 anbringes i den nedre del av hylsen 7. For å skru skruen 8 har den fått et skrujernspor 10.

Før låsning av støvelen 5 oppnås den ønskede grad av pressing av skallet 6 ved å dreie skruen 8, og tappen innpasses så i hullet 3 på støvelens 5 såle 4. Kraften som hindrer støvelen 5 i å bevege seg i det vertikale planet på skien 2 defineres av trykket som utøves på skallet 6. For å øke kohesivkraften mellom tappen 1 og skallet 6, kan den ytre overflaten av tappen 1 ha kutt eller ringformet spor 11.

Fig. 6 viser en utførelsesform av skibindingen, hvor et par hviletapper 1 er montert på skien 2 og et par forsterkende hylser 7 er dannet i ett med en plate 12 som er satt i støvelen 5 såle. Mellom hylsene 7 er der en åpning i sålen 4 for å innføre i denne en justeringsskrue 13 og å skru nevnte skrue i et gjenget hull 14 i platen 12. Platen 12 plasseres i et hulrom 15 I sålen 4 for derved å være 1 stand til å høye seg Innenfor nevnte hulrom 15 når skruen 13 roterer, hvorved vinkelen mellom aksene for hullene 3 i de forsterkende hylser 7 endres.

I initialstillingen, dvs. før innføring av tappene 1 i hullene 3, er aksene av tappene 1 ikke innrettet med aksene for de tilsvarende hull 3.

Skibindingen, som vist i fig. 6, opererer som følger.

Før operasjonsstarten blir en nødvendig vinkel mellom aksene for hullene 3 som sikrer den forutbestemte friksjonskraft mellom de kontaktdannende overflater av tappene 1 og hullene 3 satt ved å dreie skruen 13.

Deretter blir de øvre ender av tappene 1 bragt til å sammenfalle med hullene 3 og trykk utøves på sålen 4 hos støvelen 5 for å passe tappene 1 inn i hylsenes 7 hull 3. Dette vil bevirke bøyning av platen 12 i opphav til elastiske spenninger innenfor nevnte plate, som tvinger hylsene 7 til deres initialstilling. Dette vil i sin tur medføre økning av friksjonskreftene mellom de kontaktdannende overflater av hylsene 7 og tappene 1 som muliggjør låsningen av støvelen 5 til skien 2.

Fig. 7 viser en ytterligere utførelsesform av den foreslåtte skibinding.

Ett eller flere par av tapper 1 er montert på skien 2. Ett eller flere par av forsterkningshylser 7 er satt I støvelens 5 såle 4. Mellom hylsene er der en sylinder 16 som har et elastisk skall 17 plasser i dens hulrom. Hver hylse 7 har en stang 18 hvis frie ende derav er innført i sylinderen 16 og hviler mot skallet 17 gjennom en flens 19.

I initialstillingen er avstanden mellom aksene for hullene 3 noe mer enn den mellom aksene for tappene 1, men når tappene 1 bringes sammen med hullene 3, bør den øvre enden av hver tapp 1 innrettes med det korresponderende hull 3.

Når tappene 1 er innført i hullene 3 hos hylsene 7, beveger sistnevnte seg mot hverandre mens stengene 18 også beveger seg, hvorved skallet 17 komprimeres. Krefter som oppstår i skallet 17 medfører økning av friksjonskraften mellom kontaktoverflåtene hos tappene 1 og hylsene 7.

For å bevirke oppblåsning av støvelen 5 fra skien 2 (fig. 1-7) er det nødvendig å feste skien 2 og å anvende kraft på støvelen 5 rettet oppad langs den langsgående aksen for tappene 1.

Tappene 1 og de korresponderende hull 3 kan følgelig anbringes enten på skien 2 eller på sålen 4 og omvendt. Forsøksoperasjon av den foreslåtte skibinding viste at slike forbindelser virker meget pålitelig. Kohesivkraften mellom den ytre overflaten av tappen 1 og overflaten av forsterkningshylsen 7 satt I hullet 3 bestemmes av konusvinkelen og materialet i det øvre partiet av tappen 1 og hylsen 7 samt av de kontaktdannende overflaters struktur (overflatebehandling, spesiell rifling, grovhetsgrad etc).

Oppfinnelsen kan anvendes med best fordel både for sport-langrennsski og for tur-langrennsski på en hård skiløype og også når skiløperen anvender skøytetak.

Claims (5)

1. Skibinding omfattende hviletapper (1) og korresponderende hull (3) anbragt på en ski (2) og på en støvel (5), karakterisert ved at den ytre overflaten av minst en hviletapp (1) danner en friksjonskopling i forbindelse med overflaten av det korresponderende hull (3).

2. Skibinding som angitt i krav 1, karakterisert ved at friksjonskoplingen representerer en Morse-konus.

3. Skibinding som angitt i krav 1, karakterisert ved at minst ett korresponderende hull (3) Inneholder et skall (6) av elastisk materiale.

4. Skibinding som angitt 1 krav 1, karakterisert ved at den ytre overflaten av tappen (1) har kutt eller ringformet spor (11).

5. Skibinding som angitt i krav 3, karakterisert ved at skallet (6) har middel for å kontrollere kraften med hvilken det presses mot hviletappen, idet nevnte middel er i alt vesentlig en mutter (8) som har en utvendig gjenge som setter den istand til å bevege seg langs den korresponderende innvendig gjengede overflaten av hullet (3) aksielt relativt dette.