NO117680B - - Google Patents

Description

Frontjern for sikkerhetsskibindinger.

Oppfinnelsen har til hensikt å tilveiebringe et sikkerhetsfrontjern for skibindinger, hvilket fjærende kan oppta på tvers av skiens lengderetning opptredende krefter over en lengre dempevei, slik at små sidestbt, slik de f.eks. ofte opptrer ved ski-loping, ikke forer til en utilsiktet utlosing. På den andre siden skal de ved et torsjonsfall på benet innvirkende, sterkere krefter kunne overvinne dempemotstanden, hvoretter foten,frigjores. Frontjernet ifblge oppfinnelsen skal være slik utformet at man kan gi avkall på en reguleringsmulighet for fjærkraften, at man også i normalstilling oppnår en fastholding av foten og slik at det ikke oppstår noen ugunstige innbyrdes påvirkninger mellom virkningen til frontjernets dempefjær og strammerinnretningens fjær,"hvilken sistnevnte

trykker foten mot frontjernet i skiens lengderetning.

Dette oppnås ifolge oppfinnelsen ved at det er tilveie-bragt et sikkerhetsfrontjern som utmerker seg ved kombinasjonen av folgende trekk: 1: Frontjernets såleholder kan over en lang strekning frem til opp nåelsen av en frigjbringsstilling bare beveges på tvers av skiens lengderetning og forst etter oppnåelsen av frigjoringsstillingen

fores forover.

2. En tilbakefbringsfjær virker i enhver stilling av såleholderen for tilbakefbring av denne til normalstillingen. 3. Tilbakefbringsfjæren består av en trykkgassbeholder hvis volum kan reguleres ved hjelp av et ved forskyvning av såleholderen be-tjent stempel, hvorhos volumendringen mellom stempelets to grense-stillinger er liten sammenlignet med trykkgassbeholderens totalvolum.

Anvendelsen av den ifolge oppfinnelsen foreslåtte tilbake-fbringsfjærinnretning muliggjbr en tilstrekkelig sterk fjærmotstand allerede ved den begynnende utfbring av såleholderen fra normalstillingen, mens fjærmotstanden ikke stiger vesentlig over dempeveien, fordi gasstrykket som motvirker relativbevegelsen mellom de to deler i til-bakef bringsf jærinnretningen ikke endrer seg vesentlig under forskyv-ningen av såleholderen. I motsetning til det som er tilfelle ved de kjente front jern, må man her ikke finne seg i at foten har en forholds:.. messig labil fastholding i midtstillingen, slik det er tilfelle ved de kjente frontjern som folge av at fjærmotstanden stiger sterkt frem til utlbsning og bare kan velges så stor at også denne sterkere fjærmotstand kan overvinnes ved et fall. Da frontjernet ikke dreier seg om en på skiens overflate loddrett akse, men til å begynne med bare forskyves på tvers av skiens lengderetning, unngår man at strammerkraften ved sideveis bevegelse trykker foten forover, slik at tilbakefbringsfjæren i så tilfelle måtte arbeide mot strammerfjæren. Ved at såleholderen beveger seg på tvers, oppnår man også at ved begynnelsen av frigjbringsbevegelsen behbves foten ikke trykkes tilbake mot motstanden til strammerfjæren, slik det er tilfelle ved de kjente sikkerhetsfront-, jern som dreier seg om en på skien loddrett akse. Den lange dempevei og den flate fjærkafakteristikk til den ifolge oppfinnelsen anvendte, med trykkgass arbeidende tilbakefbringsinnretning muliggjbr videre at man kan gi avkall på en reguleringsmulighet for fjærkraften, fordi for det fbrste som folge av den relativt store begynnelseskraft også en meget kraftig skilbper holdes tilstrekkelig sikkert fast i bindingen, mens for det andre den lange dempevei og den flate fjærkarakteristikk muliggjbr at også meget lette personer ved et torsjonsfall kan overvinne dempeveien, hvorved foten frigis.

Den grunnleggende idé som forte frem til oppfinnelsen var erkjennelsen av at den av et vanlig frontjern opptatte, henholdsvis utbvede ytelse, som setter seg sammen med et produkt av en stor kraft x en kort vei x en kort tid, også kan tilveiebringes ved et frontjern som bare motvirker sidekreftene med en liten kraft, slik at store sidekrefter ikke blir virksomme eller med andre ord ikke plutselig kan inn-virke på foten. For at holdeeffekten til frontjernet skal være like stor som ved de kjente frontjern, dvs. at foten bare virkelig skal frigis fra bindingen ved oppståelsen av like store sidekrefter, som de som er nbdvendige ved utlbsning av de kjente frontjern, må dempeveien velges tilsvarende stor ved frontjernet ifolge oppfinnelsen.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til de på tegningene viste utfbrelseseksempler.

Fig. 1 viser et vanlig gassfjærelement i snitt.

Fig. 2 viser et lengdesnitt gjennom en utfbrelse ifolge oppfinnelsen men en gassfjær ifolge fig. 1.

Fig. 3 viser utfbrelsen i fig. 2 i grunnriss.

Fig. 4 viser samme utfbrelse som i fig. 3 i frigjbringsstilling. Fig. 5 viser et annet utfbrelseseksempel i lengdesnitt. Fig. 6 viser utfbrelseseksempelet i fig. 5 i grunnriss og uten overdel. Fig. 7 viser nok et utfbrelseseksempel i grunnriss, også her med gassfjær som fjærelement.

Fig. 8 viser utfbrelsen i fig. 7 i sideriss.

Fig. 9 viser utfbrelseseksempelet i fig. 7 og 8 i tverr-snitt. Fig.lo viser utfbrelseseksempelet i fig. 7 - 9 i horisontalsnitt. Fig. 11 viser samme utfbrelse som i fig. 10, men i frigjbringsstilling. Fig. 12 viser nok et utfbrelseseksempel i lengdesnitt. Fig. 13 viser utfbrelseseksempelet i fig. 12 i grunnriss. Fig. 14 viser gassfjærholderen i utfbrelseseksempelet i i fig. 12 og 13 med grunnplate og skyveplate. Fig. 15 viser de i fig. 14 viste detaljer i grunnriss. Fig. 1 viser et gassfjærelement i snitt. I gassfjærsy-

linderen 125 er et stempel 126 med stempelstang 129 forskyvbart anordnet. Sylinderen 125 tettes mot stempelstangen 129 ved hjelp av et tetningssystem 130, og dette system 130 tjener samtidig som foring for stempelstangen 129• Det således lukkede sylinderrom 126, som deles i to kamre 131 og 132 ved hjelp av stempelet 126, står under sterkt inn-vendig gasstrykk. Da de to kamrene 131 og 132 har innbyrdes forbind-else ved hjelp av de aksiale stempelboringer 127, 128, hersker det i

begge kamre samme trykk, og stempelet har ikke funksjon av et tetnings-og kompresjonselement, men virker som et plungerstempel. Forbindelsesboringene 127, 128 bevirker at det ved forskyvning av stempelet oppnås en oyeblikkelig trykkutjevning i de to kamre. Da den ovre stempelflate 133 er storre enn den nedre stempelflate 134»tilsvarende tverr-snittet av stempelstangen, vil det alltid i pilretningen virke en

kraft på stempelet, hvilken kraft er et produkt av trykket og stempelstangtverrsnittet. Dette gjor at stempelet alltid trykkes til den nedre dodpunktstilling,_altså til anlegg mot tétningssystemet 130.

Når stempelstangen 129°g dermed også stemplet 126 trykkes inn i sylinderen 125, ma den av trykket og stempelstangtverrsnittet bestemte kraft overvinnes". Da innertrykket, praktisk talt ikke endres fordi volumet i sylinderen 125 bare får en liten volumendring når stempelstangen 129 trenger inn i sylinderrommet 125, vil fjærelementet alltid tilnærmet motvirke stempelforskyvningen med en konstant kraft, alt-så ikke en stadig bkende kraft ved bkende sammentrykking av fjæren, slik det er tilfelle ved andre kjente fjærelementer. Man må bare passe på at tverrsnittene-til forbindelsesboringene 127, 128 velges så store at trykkutjevningen mellom kamrene 131, 132 også kan skje oyeblikkelig ved en hurtig forskyvning.

Fig. 2-4 viser et utfbrelseseksempel av et sikkerhetsfrontjern ifolge oppfinnelsen, ved hvilket det som fjærelement benyt-tes en vanlig gassf jær av den type. som er vist i fig. 1. Gassf jæren 3 ligger mellom overdelen 1 og underdelen 2 og i skiens lengderetning langs skiaksen. Byggedelene 1 og 2 er fast montert på skien. Mellom byggedelene 1 og 2 fores og fastholdes såleholderdelens 8 ansats l6 ved hjelp av bolter 9 og 10 som griper inn i slissen 13 i ansatsen 16. Gassfjæren 3 har inngrep med kurven 17 på såleholderen 8 ved hjelp av stempelstangen 4 som har et gaffelhode 5• I gaffelhodet 5 er det ved hjelp av bolten 7 dreibart lagret en rulle 6. Oppstår det nu på tvers av skiens lengdeakse rettede krefter, så kan såleholderen:8, som folge av utformingen av fbringsslissen 13, til å begynne med.bare utfore . en ren tverrbevegelse. Ved denne tverrbevegelse vil rullen 6 rulle langs kurven 17, slik at gassfjærens stempelstang utforer en langsgående bevegelse. For at de opptredende sidekrefter bare skal kunne overfores i lengderetningen gjennom kurven 17, rullen. 16 og dermed til stempelstangen 4, er bolten 7 fort i et spor 11 i overdelen 1 og i et

-spor 12 i underdelen 2. Etter at foten har nådd en bestemt vinkelstilling, får såleholderen 8 som folge av de foroverrettede kurvegrener 14 og 15 en mulighet for å utfore en ekstra svingebevegelse, hvorved man er sikret en plutselig frigjoring av foten ved opptredelsen av for store tverrkrefter. Denne stilling er vist i fig. 4*

Fig. 5 og 6 viser en annen utforelsesform av oppfinnelsen.

Her anvendes det et annerledes utformet fjærelement. Frontjernet består av overdelen 20 og underdelen 21, og begge er fast montert på skien. Mellom delene 20 og 21 er det fastspent et kammer 22 som sammen med den fleksible membran 24 danner en trykkluftbeholder. Membranen 24 tjener samtidig som tetningselement. Stempelet 25 virker

på membranen 24 og står ved hjelp av stempelstangen 26, gaffelhodet 28 og den i gaffelhodet ved hjelp av bolten 3° lagrede rulle 29 i inngrep med kurven 41 på såleholderen 33» Stempelstangen 26 er lagret som vist ved 27• Såleholderen 23 er likesom ved utfbrelsen ifolge fig. 2 og 3 med sin ansats 34 lagret mellom delene 20 og 21 og holdes og fores ved hjelp av boltene 31°g 32 som griper inn i slissen 35 i ansatsen 34* Ved en sideveis rettet bevegelse av såleholderen 23, som som folge av utformingen av fSringskurven 35 til å begynne med bare kan skje på tvers av skiens lengderetning, får stempelet 25 en langsgående bevegelse som folge- av at rul-len 29 ruller på kurven 41 og derved trykker stempelet 25 membranen 24 inn i trykkluftbeholderen 22é Da volumendringen i kammeret 22 ved bevegelsen av stempelet bare er relativt liten, vil trykket inne i kammeret 22 knapt endre seg sammenlignet med det trykk som forefinnes ved en normalstilling av stempelet. Det betyr at det mottrykk som representeres av produktet av trykket inne i kammeret 22 og stempelflaten bare oker litt. For å unngå at stempelstangen ut-settes_for bbyepåkjenninger som folge av de fra kurven 41 pa rullen 29 virkende sidekrefter, er stempelstangen gitt ekstra foring i et spor 39 i overdelen 20 og et spor 38 i underdelen 21 ved hjelp av bolten 3°•;

Også ved denne utfbrelse vil såleholderen etter at foten har nådd en, bestemt vinkelstilling få mulighet for å svinge som folge av de anordnede foroverrettede kurvegrener 36 og 371hvorved foten kan frigis.

Tig. 7-11 viser nok et utfbrelseseksempel ifolge oppfinnelsen med en gassfjær som fjærelement. Gassfjæren 58 er ved denne utfbrelse lagt på tvers av skiens lengdeakse og er slik innebygget i holderen 51 på grunnplaten 5°, hvilken grunnplate er fast påskrudd skien, at den kan forskyves på langs i holderen 51» Gassfjæren av-stotter seg mot motlagrene 56, 57 i holderen 51 og mot motlagrene 54>

55 i såleholderansatsen 53*For montering av gassfjæren 58 blir f. eks. et av motlagrene 54»55 forst påskrudd etter at fjæren 58 er fort inn i holderen 51»Såleholderen 52 griper med sin ansats 53 under holderen 51 og dermed under gassfjæren 58 og holdes og fores i grunnplatens 50 foringsspor 65 ved hjelp av de i ansatsen 53 festede bolter 6l, 63

og på boltene lagrede ruller 62, 64. Ved på tvers av skiens lengderetning opptredende krefter har såleholderen 52 med sin ansats 53 en mulighet for en sideveis rettet bevegelse som etter utformingen av forings-sporet 65 bare kan foregå på tvers av skiens lengdeakse innenfor en bestemt svingevinkel for foten. Ved denne bevegelse virker såleholderen ved hjelp av ett av sine motlagre 54, 55 Pa gassfjæren 58. Ved en bevegelse av såleholderen 52 til hbyre på tegningen, vil gassfjæren av-stotte seg mot holderens 51 faststående motlager 57 ved hjelp av det soppformede hode 60 på stempelstangen 59, mens gassfjærsylinderen forskyves i holderen 51 ved hjelp av motlageret 55* Ved en bevegelse av såleholderen 52 til venstre, vil gassfjærsylinderen stbtte seg mot det faststående motlager 56 i holderen 51, og gassfjærstempelet vil bevege seg idet det påvirkes via stempelstangen 59 som med det soppformede hode 60 ligger an mot motlageret 54 Pa såleholderen 52. Da gassfjæren, som allerede nevnt, har en tilnærmet konstant fjærkarakteristikk, vil såleholderens 52 tverrbevegelse motvirkes med en praktisk talt i én-hver stilling lik fjærkraft. Etter oppnåelsen av en forutbestemt svingevinkel for foten, vil såleholderen få mulighet for å utfore en forover, i retning mot skituppen rettet bevegelse for frigjoring av foten, hvorhos bare hver gang en av fbringsrullena 62, 64 har mulighet for å unnvike i en av de forover i retning mot skituppen forlbpendekurvegrener 66, 67. Frigjbringsstillingen er vist i fig. 11.

Nok et utfbrelseseksempel med en gassfjær som fjærelement er vist i fig. 12 - 15» Gassfjæren 97 ligger også her på tvers av skiens lengdeakse og mellom de bbyede fjærholdere 93, 95 som med gaffelformede foringer 94, 9.6 griper i hverandre og er forskyvbart lagret i grunnplaten 75* Fjærholderne avstbtter seg mot grunnplaten ved hjelp av ansatser 107, 108, 109 som går inn i utsparingene 102, 103, 110. i grunnplaten 75>hvorved kammene 107, 108, 109 ved en forskyvning av fjærholderne 93 eller 95 gir disse en ekstra foring. Videre griper de gaffelformede foringer 94>9^ med ansatser 104, 105, 106 inn i utgpar- ingene 99»100>101 i skyveplaten 86, og denne er på sin side forbundet med såleholderen 74 ved hjelp av bolten 8l. Skyveplaten 86 holdes og fores i foringsspor 91»92 i dekkplaten 76 ved hjelp av i skyveplaten festede bolter 87, 89 med ruller 88, 90. Dekkplaten 76 er sammen med grunnplaten 75 fastskrudd på skien ved hjelp av skruer 112, 113- Pa denne måte forhindres en lbfting av fjærholderne 93>95°g av skyveplaten 86 og dermed også av såleholderen 74* En ytterligere sikring mot lbfting gir den ekstra fastskruing av grunnplaten 75 ved hjelp av en tredje skrue 114 samt foringen av såleholderen 74 i sporet 116 i grunnplaten 75 ved hjelp av kravebolten 8l, hvorhos dennes krave 117

og kontraskruen 115 tjener som motlager for bolten 8l. Såleholderen 74 er svingbart anordnet på skyveplaten 86 ved hjelp av bolten 8l og avstbtter seg mot dekkplatens 76 fbringskurve 77 ved hjelp av de i ansatsen 80 med bolter 83, 85 lagrede ruller 82, 84.

Ved opptreden av på tvers av skiens lengderetning rettede krefter, kan såleholderen 74 sammen med skyveplaten 86 utfore en sideveis rettet bevegelse på tvers av skiens lengdeakse, betinget av for-ingene 77»91>92»ll6. Ved en svingebevegelse av foten, henholdsvis en sideveis rettet bevegelse av såleholderen 74 sammen med skyveplaten 86 mot hbyre blir fjærholderen 93 fort innover i retning mot skiens lengdemidtlinje ved hjelp av ansatsen 104 som sitter i utsparingen 99 i skyveplaten 86, og derved beveges stempelstangen 98- °g således også stempelet i gassfjæren 97- Gassfjæren 97 avstbtter seg mot fjærholderen 95 som med sine ansatser 108, 109 griper inn i utsparingene 102, 103 i grunnplaten 75»slik at holderen 95 forblir på plass. Ved en sideveis rettet bevegelse av såleholderen 74 mot venstre, får man de om-vendte forhold, slik at det nu er gassfjærens 97 stempelstang 98 som avstbtter seg mot den nu fastholdte holder 931mens gassfjærsylinderen utforer en lengdebevegelse under påvirkning av den forskyvbare holder 95* For å sikre en lett forskyvning av fjærholderne 93» 95»er det mellom disse og grunnplaten lagt inn et friksjonsreduserende sjikt 111, f. eks. av kunststoff. Da gassfjæren 97 har en tilnærmet konstant fjærkarakteristikk, vil fotens svingebevegelse praktisk talt i enhver stilling motvirkes av en like stor kraft. Etter oppnåelsen av en bestemt svingevinkel for foten, vil såleholderen 79 med en av sine stbtteruller"*" 82, 84 gli fra fbringskurven 77°6inn i en av de foroverrettede kurvegrener 78, 79»slik at såleholderen 74 får mulighet for en ekstra ut-svinging for frigjbring av foten. Da gassfjæren 97 også forblir i inngrep i denne stilling, er man sikret en selvvirkende tilbakefbring av såleholderen fra enhver svingestilling. En befestigelse av gassfjæren 97, som ikke er vist i fig. 11 og 12, kan skje ved at enten er stempelstangen 98 stivt forbundet med holderen 93 og fjærsylinderen stivt forbundet med holderen 95, eller det må sSrges for en lagring på dekkplaten 86, slik at gassfjæren 97 kan lengdeforskyves.

Claims (4)

1. Frontjern for sikkerhetsskibindinger,karakterisert vedkombinasjonen av folgende i og for seg kjente trekk:

a) frontjernets såleholder (8; 33; 52; 74) kan over en lang strekning frem til oppnåelsen av en frigjoringsstilling bare beveges på tvers av skiens lengderetning og deretter fores forover, b) en tilbakefSringsfjær (3; 22, 24; 58; 57; 97) virker i enhver stilling av såleholderen på denne, for tilbakeforing' til normalstillingen, c) tilbakeforingsfjæren består av en trykkgassbeholder (125; 22, 24; 58; 97) hvis volum kan endres ved hjelp av et ved forskyvning av såleholderen påvirket plungerstempel (126; 125; 59; 98), idet volumendringen mellom plungerstempelets to grensestillin-ger er liten sammenlignet med trykkgassbeholderens totalvolum.

2. Frontjern ifolge krav 1,karakterisert vedat gassfjærelementet består av en med under trykk stående gass fylt sylinder (125) og et langs sylinderinnerveggen ffirt stempel (126) med ensidig festet stempelstang (129), hvorhos stempelet har gjen-nomgangsboringer (127, 128) for gassen og stempelstangen er fort av-tettet (130) og forskyvbart i en sylinderendeflate.

3. Frontjern ifolge krav 1,karakterisert vedat gassfjærelementet består av en med under trykk stående gass fylt beholder (22) med en som fleksibel membran (24) utformet veggdel, idet plungerstempelet (25, 26) ligger an mot membranens ytterflate.

4. Frontjern ifolge et av de foregående krav,karakterisert vedat såleholderen (8; 33) ved hjelp av en på tvers av skiens lengderetning forlopende sliss (13; 35) raed forover krumme-de ender (14, 15; 36, 37) har foring på bolter (9, 10; 31, 32) som er festet loddrett på skiens overflate., i en skifast del av front jer-net, og ved at stempelstangen (4; 26) til det skifast lagrede gassfjærelement (3; 22) avstQtter seg med friksjonsreduserende midler (6; 29) mot en tilbakeførings kurveflate (17; 4D på såleholderen. 5- Frontjern ifolge krav 2,karakterisertved at den på" en på tvers av skiens lengderetning forskyvbar med-bringerplate (86) svingbart lagrede såleholder (74)"i normalstillingen med to stotteruller (82, 84) ligger an mot en skifast stotteflate (76), av hvilke stotteruller hver gang én frigjores ved en tverrfor-skyvning~over en bestemt strekning,- og ved at gassf jæren (97) er inn-spent mellom to på hvert sitt vinkelstykke (94>9^) anordnede motlager-plater (93, 95), idet hver gang én av motlagerplatene medtas ved en bevegelse av såleholderen, mens^den andre fastholdes i sin utgangsstil-ling og de parallelt med skiens overflate forlopende vinkelben av vin-kelstykkene (94, 9^) er gaffelformet og griper i hverandre.