SE443208B - Skidbindning med en utsvengbar pjexhallare och en kolvstangcylinderanordning - Google Patents

Description

7813456-6 att vid kolven är en strypyta på kolvsidan och vid styrkroppen en strypyta på strypkroppssidan utbildad, som i förbindningsledningen bildar 'ett strypställe, vars stryptvärsnitt med tilltagande avstånd för kolven avtar från det ena änd- ' läget och att för begränsning av den från strypstället härrörande dämpningslcraften 5 mellan arbetsnmmxen är anordnat en separat eller från den vid kolvstången mot fjäderldaft axiellt förskjutbart anordnade strypkroppen bildade övertrycksventílen.

Vätskan kan i cylinderns inre stålunder tryck och detta innebär, att sväng- ningsdämparen samtidigt kan överta en fjädrande funktion.

Arbetsmediet i cylindern kan utgöras av en vätska, varvid en elastisk utjäm- ningsvolym är anordnad inuti cylinderrumznet gränsande mot vätskan. Den elastiska utjärrmingsvolyrrxen kan gränsa mot vätskan via en- rörlig skiljevägg. Den elastiska utjämningsvolyrnen kan innehålla en fjäder som elastiskt element, som verkar på l O skiljeväggen.

Den på kolven inverkande återställningskraften kan vara utformad som en kol- 15 ven påverkande fjäder, som håller kolven i ett viloläge på kolvstången.

Skidbindningen enligt uppfinningen innefattar enlsvängiiíngsdämpafe ägnad att åstadkomma en dämpningskraft, som tilltar med ökande hastighet och/eller tillta- gande acceleration av kolvstången. Särskilt betydelsefulla är utföringsfonner, där dänrpningskraften i allt väsentligt är beroende av hastigheten. Med hänsyn ZÛ till denna uppgift för svängningsdänzparen enligt uppfinningen föreslås vidare att rörelsemotstårldet hos kolven och återgångskraften är avstämda i förhållande till varandra och strypningsytorna anordnade på sådant sätt, att vid rörelse av kolv- stången i en första riktning inträder en av storleken av hastigheten och/eller accelerationen på kolvstången i denna riktning beroende tvärsnittsfönninslming a 35 vid strypningen. i Svängningsdäznparen för skidbindningen kan vara så utformad, att dämpnings- kraften vid intryckning av kolvstången i cylindern tílltar med hastigheten eller accelerationen i denna riktning. Konstruktionen kan emellertid även vara så ut- formad, att dämpningskraften tilltar vid utdragning av kolvstången ur cylindern 30 med ökande hastighet och/eller-acceleration. Det är uppenbart att också sådana utföringsformer är möjliga, där såväl vid intryckning som vid utdragning av kolv- stången i respektive ur cylindern åstadkommas en ökning av dämpningskraften i beroende av hastigheten och/eller accelerationen i båda riktningarna. En lämplig utföringsform åstadkommer att när kolvstången rör sig i en andra riktning, :motsatt 35 den första, förblir strypställets tvärsnitt oberoende av hastigheten och accelera- tionen. , Kolvens rörelsemotstånd kan bero på olika storheter: om rörelsemotstândet i huvudsak beror på den tröga massan hos kolven, så blir dämpningskraften i huvud- sak beroende av accelerationen. Om rörelsemotståndet i huvudsak beror på friktio- 40 nen mellan kolven och cylinderväggen och denna friktion är beroende av hastighe- ten, så komer även, dämpningskraften hos svängningsdäirxparen att vara hastighets- beroende. Beror rörelsemot-ståndet hos kolven på ett strömningsmotstånd till följd 10 15 20 25 30 35 40 3 7813456-6 av vätskeströnmiiig genom kolven och om dettafströzmingsmotstând är hastighetsbe- roende, så koxrmer också dämpningskraftens storlek att vara hastighetsberoende.

Ett enkelt beroende hos rörelsemotståndet hos kolven av strömningen genom kolven kan uppnås därigenom, att kolven är försedd med en strypt vätskegenomgáng, som definierar ett rörelseberoende rörelseznotstånd hos kolven mot axiell förskjut- ning ícylindern. Denna strypta genomgång kan lämpligen kopplas in oberoende av strypningstvärsnittet i strypningen och kopplas i serie med strypningen.

En ständig ökning av dämpningskraften vid en svängningsdärrpare enligt uppfin- ningen uppnâs därigenom, att strypytan på kolvsídan och strypytan på kolvstångs- sidan bildas av koniska ytor.

Man kan anordna en övertrycksventil mellan de båda arbetsnmxrnen som begränsar stegringen av dämpningskraften vid tilltagande hastighet och/eller acceleration hos kolvstángen. Anordnandet av en sådan övertrycksventil gör svängningsdänxparen enligt uppfinningen särskilt lämpad för inbyggning i en säkerhetsskidbindning.

Svängningsdäxnparen kan därvid angripa vid en bindningsdel som i nonnaldrift av fjäderkraft hàlles i sitt viloläge, ungefär vid en vridback på en säkerhetsbind- ning. Fjäderkraften kan därvid åstadkonmas av svängningsdäxnparen själv. Vid läng- sam urlänlmíngsrörelse komrner bindningsdelen icke att stödas väsentligt av den av svängningsdärnparen åstadkomma dämpningskraften. Vid mycket snabbt förlöpande sväng- ningar kommer däremot bindningsdelen att stödas extra' av dämpningskraften i sti- gande grad. Vid mycket stora krafter, där bindningsdelen skall lösa ut, blir över- trycksventilen verksam. Inställningen av bindningsdelen för hand, vilket sker med relativt långsamma rörelser, hindras praktiskt taget inte av svängningsdäxnparen.

För att få en föreställning om storleken av dämpningskraften som kan åstadkommas imed en svängningsdäxnpare enligt uppfinningen kan man nämnas en maximal 'dämpnings- kraft av 800 N. .Vid ett överskridande av denna dämpningskraft av 800 N griper sä- kerhetsventilen in.

Uvertrycksventilen kan vara bildad med hjälp av delar i strypningen. Detta- kan på lämpligt sätt realiseras genom att strypytan på kolvstángssidan är utfor- mad på en strypkropp, som mot fjäderkraft är förskjutbar längs kolvstàngen och som bildar véntilkroppen för övertrycksventilen.

Uvertrycksventilen kan emellertid också vara anordnad parallellt med förbin- delseledningen.

På bifogade ritningar visas några utföringsfonner av uppfinningen: Sàlnnda visar ett längdsnitt genom en dämpare för skidbindningen i ett första utförande. §_ig¿_§ visar en svängningsdärnpare enligt uppfinningen i ett andra utförande och ägi visar ett tredje utförande. Pig. 4 visar ett snitt genom skida med en del av en skidbindning som är kombinerad med en svängningsdäxnpare enligt uppfixmíngen.

Den i fig. 1 visade svängningsdäxnparen består av en cylinder 1 i vilken den pà kolvstàngen 2 anordnade kolven 5 är anordnad mot àterföringskraften hos en kolv- fjäder 10, axiellt-rörlig; En av kolvstången styrd skiljevägg 3 vid kolvstångens 10 15 30 35 40 7813456-6 i ' 4 utloppsändšui' cylindern 1 påverkas av en fjäder 14, så att denna skiljevägg 3 tillsammans med kolvstångstätniiigen 4 bildar en elastisk utjämningsvolym, som gränsar till arbetsrummet 6, vilket utjämnar volymen av den in- och utgående kolv- stången i arbetsrummet 6. Via en strypgenomgång som bildas av hål 8 i kolven 5 står arbetsrumxnen 6 och 7 i förbindelse med varandra. På kolvstången 2 är en strypkropp 11 styrd axiellt rörlig, varvid fjäderkraften hos en fjäder 13 å ena sidan stöder sig mot en med kolvstången förbunden anslagsdel och å andra sidan mot strypkroppen 11. Den fjäder 10, som påverkar kolven 5, stöder sig å ena sidan mot ett exempelvis av en sprängring bildat och i ett spår i kolvstången anordnat an- slag, varvid denna sprängring även bildar anslag för strypkroppen 11. Vid änden av kolvstången är dessutom anordnad en anslagsskiva 15 för kolven 5.

I det visade läget av svängningsdärnparen uppkommer en ringspalt 9, 12 mellan strypytan 9 på kolven S vid kolvens sida och vid sidan mot kolvstången en strypyta 12 på strypkroppen 11. Denna ringspalt bildar en strypning, som ligger i en för- bindelseledning 26 mellan de båda arbetsrummen 6 och 7. Vid en snabb eller läng- sam utåtgående rörelse hos kolvstången 2 ändrar sig denna ringspalt icke, så att en sådan rörelse sker praktiskt taget odännpad, varvid vätska från arbetsrummet 6 strömmar in i arbetsrummet 7 via denna ringspalt och hälen 8. De båda arbetsrummen 6 och 7 är helt fylld med flytande arbetsnedel. Den vid in- och utgångsrörelsen av kolvstången 2 ur arbetsnmmxet 6 ändrade volymen kompenseras med hjälp av den under inverkan av fjädern 14 stående och i cylindern axiellt rörliga skiljeväggen 3. * När kolvstången 2 föres in i cylindern 1 blir dämpningskraften beroende av införingshastigheten, ty vid en långsammare rörelse av kolvstángen 2 i cylindern 1 förblir den mellan strypytan 9 och strypytan 12 bildade ringspalten öppen och dämpningsvätska flyter från arbetsrummet 7 via hålen 8 och ringspalten 9, 12 in i arbetsrummet 6. Vid högre införingshastighet minskas denna ringspalt mellan stryp- ytan 9 och strypytan 12, under det att kolven 5 upplever ett irörelsemotstånd, var- vid kolvfjädem 10 sammantryckes. Rörelsemotståndet hos kolven kan vara sanunansatt av olika delar av den tröga massan hos kolven 5, av friktionen mellan kolven 5 och cylinderns inneryta och av strömningsmotståndet genom hålen 8. Vid mycket snabbt förlöpande införande av kolvstången 2 kornmer ringspalten mellan strypytorna 9 och 12 att slutas helt, varvid en mycket hög dämpning erhålles. överskrider den på däm- paren verkande kraften ett på förhand bestämt belopp av exempelvis 800 N, så rör sig strypkroppen 11 mot kraften hos fjädern 13 i den axiella riktningen på kolv- stången 2, varigenom åter spalten mellan kolven S och strypkroppen 11 öppnas, så att vätskan kan flyta' ur arbetsrummet 7 in i arbetsrummet 6 via hålen 8 och ring- spalten 9, 12. Härigenom säkerställas, att vid stor belastning, till exempel på en skidbindning, denna öppnar sig. Strypkroppen 11 med fjädern 13 bildar följakt- ligen delar i en övertrycksventil, varvid öppnandet av övertrycksventilen bestämrnes 10 15 25 30 35 40 5 _ 7813456-6 av fjäderkraften hos fj ädern 13.

I fig. 2 är analoga delar betecknade med siffror ökade med talet 100.

Utföringsfonnen enligt fig. 2 skiljer sig från utförandet enligt fíg. 1 i hu- vudsak genom att övertrycksventilen är utformad som en fj äderbelastad kula 116, som är anordnad i ett längsgående hål 117 i kolvstången 102. Kulan 116 är belas- tad av en skruvtryckfjäder 125. Overtrycksventilen 116, 125 är så anordnad genom det längsgående hålet 117 och en tvärborrning 118, att den överbroar arbetsrummen 106, 107 och är parallellkopplad med förbindelseledningen 126, som innehåller strypspalten 109, 112. Strypkroppen 111 är i detta fall fast anordnad på kolv- stången 102. Till funktionen skiljer sig dämparen enligt fig. 2 från den i fig. 1 visade endast vid införandet av kolvstången 102 i cylindern 101, när man vid stor inmatningshastighet den mellan strypkroppen 111 och kolven 105 bestående spalten 109, 112 stängas mot verkan av kolvfjädern 110 genom axiell rörelse av kolven 105 i riktning mot strypkroppen 111. Stiger nu den på dämparen verkande kraften över det förbestämda maximala beloppet, så öppnar sig övertrycksventilen 116, 125 och dämpníngsvätskaxz strömmar från arbetsrummet 107 via den längsgående kanalen 117 och den tvärgående kanalen 118 in i arbetsrummet 106. Underskrider den på dämparen ver- kande kraften den maximala dämpningskraften, så kornmer kolven 105 under inverkan av fjädern 110 att lyftas från strypkroppen 111 och det uppstår åter en ringspalt 109, 112 mellan dessa båda delar, så att vid långsam inmatning av kolvstången 102 vätska flyter via hålen 108 i kolven 105 och ringspalten 109, 112 ur nmnnet 107 till rummet 106.

I fig. 3 är analoga delar betecknade med sanna siffror som i fig. 1 ehuru ökade med talet 200.

Pig. 3 visar en utföringsform, där utföríngsriktningen av kolvstången.202 ur cylindern 201 sker med en av hastigheten beroende dämpning. Kolven 205 är i detta fall inbyggd på sådant sätt, att den vid utåtrörelse av kolvstången 202 utför en axiell rörelse i förhållande till kolvstången 202 och vid snabb utdragning stänger sig den mellan strypytan 209 och strypytan 212 på strypkroppen 211 bildade ring- kanalen. Även här arbetar kolven 205 mot inverkan av fjädern 210. Qn en på förhand bestämd dämpningskraft underskrides, så öppnar sig ringspalten 209, 212 och dämp- ningsvätskan kan flyta via hålen 208 och ringspalten 209, 212 från arbetsnamnet 206 till arbetsrummet 207. Kolvstångsstyrningen 203 och kolvstångstätningen 204 är vid den ände av cylindern 201 som innehåller kolvstångens utloppsände axiellt oförskjutbar, under det att utjämningsxfolyrnen för in- respektive utgående kolv-I stångsvolym är anordnad i omrâdet av cylínderbottnen och skiljeväggen 219, som på- verkas av fjädern 220. överskrider den på kolvstången 202 verkande kraften den på förhand bestämda maximala dämpningskraften, så öppnar sig säkerhetsventilen 216, 225 och dåxrnpnings- vätskan flyter ur arbetsrummet 206 via tvärborrninge-n 218 och längsborrningen 217 10 15 20 25' 30 40 7813456-6 ' 6 in i arbecšrršme: 207. __ Svängnmgsdänxparen enligt uppfinningen inskränker sig icke till dess som exempel visade utföringsfonnerna utan kan i stor utsträckning utföras pà-annat konstruktivt sätt, varvid man till exanpel kan utföra strypkroppen 211 som en cy- líndrisk del, som samarbetar med en konfonnad strypyta 209 på kolven 205, så att mellan strypkroppen 211 och kolven 205 bildas ett dysformat dämpningstvärsnitt.

På sanna sätt är det utan vidare möjligt att utforma dämparanordningen så att en gavelyta av kolven 205 samverkar med en gavelyta på en strypkropp 211. Även in- ställningen av övertrycksventilen 216, 225 till önskat värde kan ske på enkelt sätt genom att exempelvis förspärmingen hos den skruvfjäder som påverkar ventil- kulan 216 förändras med hjälp av en vid änden av kolvstângen 202 anordnad spänn- mutter 227. I I fig. 4 betecknar 307 en skída. Vid denna skida återfinner man den främre hållaren 31 hos en säkerhetsbindning. Denna framdel 31 är svängbar runt en tapp 32. En med streckade linjer antydd skidpjäxa 33 tryckes av en icke visad bakdel hos bindningen mot svängbacken 31. Vid ett olyckligt fall kan skidpjäxanavvika i någon av riktningama hos dubbelpilen 34, varvid den svängbara hållaren 31 vrider sig runt svängtappen 32. Denna svängback hålles i sitt nonnalläge av en sväng- ningsdämpare enligt uppfinningen, och på ritningen framgår cylindern 1 och kolv- stången Z. Cylindern 1 är fast förenad med skivan 30. kolvstângen 2 griper med sin kulfonnat avrundade spets 35 in i en kulskål 36, som är utformad vid toppen av svängbacken 31. Svängningsdänxparen enligt uppfinningen verkar som en fjäder som tillsammans med svängbacken 31 under normala förhållanden säkrar denna mot en sväng-ning, men som vid överbelastning medger en svängning av svängtappen 31. Den kulfonnade tappen 35 glider då ur kulskàlen 36 under det att svängbacken 31 vri- der sig, varvid kolvstângen 2 mot fjäderkraften pressas in i cylindern 1. Om svängbacken 31 vrides endast långsamt, så behöver kolvstângen 2 endast skjutas in i cylindern 1 mot verkan av fj äderkraften, 'som åstadkommas av skiljeväggen 3, 4 och fjädern 14 (fig. 1). En långsam inställning av svängbacken 31 för hand är där- för möjlig. Uppträder högfrekventa vridsvängningar vid svängbacken 31, så kommer svängbacken 31 att försätta kolvstângen 2 i motsvarande högfrekventa, det vill säga snabba axiella svängningar. Snabba axiella engångsrörelser hos kolvstângen 2 verkar emellertid mot svängningsdäxnparen enligt uppfinningen i det strypspalten 9, 12 sluter sig. Vid sådana högfrekventa svängningar måste för att exgsvängning av svängbacken 31 skall ske kolvstângen 2 icke blott inskjutas i cylindern mot verkan av det elastiska motståndet, (som åstadkommes av den fjädern 14 utövade trycket i arbetsrummen 6 och 7] utan också ske mot verkan av dämpningskraften, som uppkommer genom att strypspalten 9, 12 vid tilltagande hastighet hos kolvstângen 3 blir allt kraftigare stängd. Först när kraften på kolvstângen 2 uppnår ett på förhand bestämt maximalvärde, där svängtappen 31 skall utlösa bindningen genom att 7 g 7813456-6 bli vridbar, öppnar sig övertrycksventílen, som vid en utföringsforxrxen som visas i fig. 1 bildas av strypkroppen 11 och fjädern 13.

Man kan utgå från att svängníngsdäxnparen i detta fall har ett slag av högst 10 millimeter. Dämpningskraften stiger till 800 N. Man kan utforma svängnings- dämparen pâ sådant sätt, att dämpningskraften med tilltagande hastighet hos kolv- stången tilltar till 800 N och att övertrycksventilen öppnar sig ovanför 800 Vid mycket små svängningsvägar hos kolvstângen av exempelvis 0,2 millimeter och högre kolvhastighet är alltså den maximala dämpningskraften för handen. Trots det- ta är utlösningen av säkerhetsbindningen garanterad medelst övertrycksventilen.

En vridning av svängbacken 31 för hand är möjlig emedan därvid praktiskt taget ingen dämpning uppträder. ' Svängningsdäxnparen enligt uppfinningen kan också användas uteslutande som svängningsdärnpare utan att samtidigt fylla någon väsentligt fjäderfuxuktion. Sålunda kan man till exempel vid den svängningsdärnpare som visas i fig. 4 parallellt an- ordna en fjäder. Användningen vid skidbindningar är icke inskränkt till den i fig. 4 visade utföringsformen. Varje skídbindníngsdel, som under inverkan av hög- frekventa svängningar under en förbestämd kraft och som inte skall röra sig och över denna kraft utlösas, kan avsäkras med en svängningsdäxxrpare enligt uppfinningen.

Claims (10)

7813456-6 -'-f_ 8 P a t e n t k r a v

1. Skidbindning med en utsvängbar pjäxhållare och en kolv- stångcylinderanordning, varvid kolvstàngcylinderanordningen omfattar en fluidumfylld cylinder, en ur cylinderinnerrummet gående kolv- stång, en cylinderrummet i två arbetsrum uppdelande, med kolvstången förbunden kolv och en genom kolven styrd och medelst en strypkropp tvärsnittsföränderlig förbindningsledning mellan de bägge arbets- rummen och är kopplad med pjâxhâllaren på så sätt att vid en ut- svängning av pjäxhållaren ur ett normalläge förskjutes kolvstången relativt cylindern axiellt, k ä n n e t e c k n a d a v att stryp- kroppen (11; 111; 211) på kolvstángen (2; 102; 202) är anordnad i omrâdet för kolven (S; 105; 205), att kolven (5, 105; 205) längs kolvstången (2; 102; 202) är förskjutbart anordnad mellan tvâ axiella ändlägen och av en vid kolvstången (Z, 102; 202) anbragt första fjäder (10; 110; 210) är förspänd till ett av de bägge ändlägena, att vid kolven (S; 105; 205) är en strypyta (9; 109; 209) på kolvsídan och vid strypkroppen (11; 111; 211) en strypyta (12; 112; 212) på strypkroppssidan utbildad, som i förbindníngsledningen (26; 126) bildar ett strypställe, vars stryptvärsnitt med tilltagande avstånd dför kolven (S; 105; 205) avtar från det ena ändläget, och att för begränsning av den från strypstället härrörande dämpníngskraften mellan arbetsrummen (6, 7; 106, 107; 206, 207) är anordnat en sepa- rat eller från den vid kolvstången (2; 102; 202) mot fjäderkrašt axíellt förskjutbart anordnade strypkroppen (10; 110; 210) bildade övertrycksventilen.

2. Skidbindning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att i den med en dämpningsvätskefyllníng försedda cylindern (1; 101; 201) är en till dämpningsvätskan angränsande, axiellt förskjutbar skiljevägg (3; 219) anordnad som är förspänd mot dämpningsvätskan.

3. Skídbíndning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att skiljeväggen (3; 219) är förspänd medelst en skruvfjäder (14; 220).

4. Skidbindning enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k - n a d a v att det ena ändläget för kolven (S; 105) ligger närmare den inre kolvstângsänden än det andra ändläget.

5. ; Skidbindning enligt krav 4 och krav 2 eller 3, k ä n n e - t e c k n a d a v att skíljeväggen (3) är anordnad i området för den ände av cylindern (1); genom vilken kolvstången (2) går.

6. Skidbindníng enligt krav 2 eller 3,'k ä n n e t e c k - 7813456-6 n a d a v att skiljeväggen (219) är anordnad i området för den ände av cylindern (1), som ligger mittemot den ände genom vilken kolv- stången (202) går.

7. Skidbindning enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k - n a d a v att åtminstone en av strypytorna (9, 12; 109, 112; 209, 212) är utbildad konisk. I

8. Skidbindning enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k - n a d a v att den övertrycksventilen bildande strypkroppen (11) är förspänd av en vid kolvstången (2) anbragt andra fjäder (13) till ett av två ändlägen och att stryptvärsnittet för strypstället vid fasthållen kolv (S) tilltar med tilltagande avstånd för strypkroppen (11) från dess ena ändläge.

9. Skidbindning enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k - n a d a v att övertrycksventílen är utbildad som kulventil. _

10. Skidbindning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a.d a v att kolvstången (10Z; 202) är försedd med en från gavelytan för den inre kolvstångsänden utgående axíalhàl (117; 217) och på den från den inre kolvstângsänden vända sidan av kolven (105; 205) med ett i axíalhålet (117; 217) mynnande radialhål (118; 21%), varvid í axial- hàlet (117; 217) är anordnat en för anliggningen av en fjäderbe- lastad ventilkula (116; 216) utbildad sätesyta.