NO844576L - Slalompolstang. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en slalåmportstang, bestående av et rør-element, en bunndel som kan settes ned i underlaget, og et mellom rørelementet og bunndelen anordnet kippelement.

Ved de i dag innenfor alpin skisport vanlig anvendte kippstenger rørelementet over kipp-punktet eller kippsonen laget av et termoplastisk kunststoff og har konstant ytter- og innerdiamet-er. Når en løper kjører mot en slik stang med høy hastighet og slår stangen vekk ved hjelp av kneet, armen eller hånden,

eller med støvelskaftet eller leggen, så vil løperen ikke bare få et mer eller mindre kraftig og smertende slag, men portstangen vil i tillegg oppføre seg som et piskelement og således irritere, ja til og med representere en fare for løperen. Denne "piskeeffekt" er en følge av den meget store akselerasjon som forekommer når løperen treffer stangen. Treg-hetskreftene, som i hovedsaken skyldes rørelementets masse, medfører at rørelementets spiss slår tilbake kort etter at løperen har truffet stangen. Piskeeffekten er typisk nettopp for kippstenger, hvor bøyemomentforløpet fra bunndelen til rør elementet brytes av kippsonen. Til tross for piskevirkningen har i praksis slike kippstenger funnet stor utbredelse i alpine løyper, fordi en stang uten kippsone har andre ulemper, eksempelvis en større slagvirkning mot løperen og en lettere utriving fra forankringen i underlaget.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en kippstang

hvor den for en slik slalåm-kippstang typiske piskeeffekt holder seg under en viss verdi, samtidig som stangen kan tåle de påkjenninger som kippstangen henholdsvis selve rørelementet utsettes for under bruk.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at rørelementet består av fiberforsterket kunststoff.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den erkjennelse at den for kippstenger typiske piskevirkning er mindre jo større bøye-stivhet rørelementet har og jo mindre rørelementets masse er. Den høyere bøyestivhet til et rørelement av fiberforsterket kunststoff, sammenlignet med et rørelement av termoplastisk kunststoff, gir en mindre piskevirkning. Rørkonstruksjonen medfører at rørelementet vil ha en liten masse, til tross for den økede bøyestivhet.

"Piskeeffektens" masseavhengighet gjør det også hensiktsmessig å utføre det av fiberforsterket kunststoff bestående rørele-ment med en veggtykkelse som avtar nedenfra og oppover, fortrinnsvis trinnvist.

Forsøk har vist at rørelementer av fiberforsterket kunststoff vil få den nødvendige bøyestivhet selv ved meget små veggtykkelser. I dette tilfelle er det ikke lenger bøyestivheten som representerer den kritiske belastning, men rørets bulings-fasthet. Skiløperen vil treffe rørelementet på en nærmest punkt-formet måte. Ved stive rørelementer vil belastningen være meget stor, og rørelementene kan bules og knekkes. Det er derfor hensiktsmessig å utføre disse rørelementer bulingsstivt. Dette kan oppnås ved en utskumming av rørelementet eller ved en an-ordning av forsterkingsmateriale med en fiberretning som også går i omkretsretningen.

Til tross for at slalåmstengene utføres på en meget høyfast måte er det ikke til å unngå at det ved fall kan komme til brudd av et rørelement. For å holde risikoen for skader så

lav som mulig, må man derfor treffe tilsvarende tiltak. Ved den nye kippstang kan dette fordelaktig skje ved at i det minste det ytterste lag av forsterkningsmaterialet i rørele-mentet består av slike fibre som har høy bruddtøyning og liten eller ingen temperaturavhengighet for bruddtøyningen. Aramid-fibre eller polyesterfibre er eksempler på slike fibre. Rør-elementer som er utført på denne måten vil i tilfelle av et brudd bare knekke, dvs. at øvre og nedre avsnitt vil henge sammen, slik at man altså ikke får et reelt avbrutt rørelement med åpne bruddsteder som kan skade skiløperen.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegn-ingene, hvor:

Fig. 1 viser en slalåm-kippstang,

fig. 2 viser et tverrsnitt av stangen, og

fig. 3 viser et del-lengdesnitt av rørelementet,

fig. 4 viser et tverrsnitt av en variant av utførelsen i

fig. 2,

fig. 5 viser et del-lengdesnitt av et ytterligere utførelses-eksempel for et rørelement,

fig. 6 viser piskeeffekten for en kippstang, og fig. 7 viser en kippstang med antydet maksimalt utsving eller

maksimal kippstilling.

Slalåm-kippstangen i fig. 1 består av et rørelement 1 av fiberforsterket kunststoff, et tilspisset bunnrør 2 og et kippelement 3. Kippelementet 3 inneholder en fjærmekanisme som be-virker at slalåmstangen vil rette seg opp av seg selv etter en utbøying.

Rørelementet 1, som kan ha en lengde på eksempelvis 1800 mm,

er som vist i fig. 2 og 3 bygget opp med en rørvegg av flere sjikt eller lag. Yttersjiktet 4 strekker seg gjennomgående over rørelementets delområder la, lb, lc og har en forsterkning av polyesterfibre. Innenfor yttersjiktet er det to likeledes gjennomgående innersjikt 5 og 6, med en forsterkning av overveiende langs røraksen orienterte glassfibermateriale. I innersjiktet 5 kan det eksempelvis som forsterkningsmateriale anvendes Rovings, og i innersjiktet 6 kan det anvendes lengde-orienterte vevnader. I de to nedre delområder la og lb er det dessuten lagt inn et mellomsjikt 7 mellom de to innersjikt 5, 6. Dette mellomsjikt består av et overveiende på tvers av røraksen orientert glassfibermateriale (vevnad). I det nederste delområde la er det lagt inn nok et (ikke vist i fig. 3) sjikt, eksempelvis med en glassfibervevnad som er orientert såvel på langs som på tvers. De enkelte sjikt kan bestå av

flere lag av det anvendte fibermateriale. Forsterkningsmaterialet bindes fortrinnsvis ved hjelp av epoksyharpiks.

Som følge av det høyere antall sjikt henholdsvis lag vil rør-stangen i sine nedre delområder la og lb ha en større stivhet og en høyere vektpr. lengdeenhet, hvilket virker gunstig inn på den virkning som man ønsker å oppnå ifølge oppfinnelsen.

Det nederste delområde la kan eksempelvis ha en lengde på

200 mm, det midtre delområde lb har en lengde på 1100 mm, og det øverste delområde lc kan ha en lengde på 500 mm. Rørstang-ens 1 diameter utgjør eksempelvis ca. 28 - 30 mm. Veggtykkelsen ligger eksempelvis i størrelsesordenen 1 mm, i det midtre delområde lb rundt 0,2 mm høyere. Helt nederst i delområdet la er veggtykkelsen enda større, eksempelvis 2,5 mm, idet det her er lagt inn ytterligere lag av forsterkningsmateriale.

Fig. 4 viser en tverrsnittsvariant av rørelementet 1, hvor det i tillegg til de i fig. 2 og 3 viste lag 4-7 også er lagt ekstra karbonrovings 8 over hele rørlengden.

Istedenfor forsterkningsmateriale med sjiktvist ulik fiber-orientering henholdsvis ulike fibermaterialer, kan det også anvendes et enhetlig forsterkningsmateriale, som orienteres i samme grad i lengderetning og tverretning, altså eksempelvis en vevnad.Rørveggen 9 vil da, slik det er vist i fig. 5, ikke ha en sjiktoppbygging, men vil i de enkelte delområder la, lb, lc bestå av flere eller færre lag av samme, kunstharpiks-bunnede forsterkningsmateriale, eksempelvis en polyesterfiber-vevnad. Det nederste delområde la er eksempelvis bygget opp av åtte lag, det midtre delområde lb kan være av 7 lag, mens det øvre delområde lc består av seks lag polyestervevnad. Vegg-tykkelsene utgjør eksempelvis 2,1 mm i delområdet la, 1,9 mm i delområdet lb og 1,7 mm i delområdet lc. Rørelementets 1 ytterdiameter utgjør eksempelvis 30 mm. Lengden av det nedre delområde la er eksempelvis 800 mm. Det midtre delområde lb har en lengde på 500 mm, mens det øvre delområde haren lengde på 500 mm. Polyestervevnadslagene i det øvre delområde lc strekker seg gjennomgående også over delområdet lb og delområdet lc. Det gjelder de ekstra lag i det midtre delområde lb strekker seg også over det nederste delområde la, som i tillegg har et eller flere ytterligere lag med polyestervevnad.

Bøyerstivheten til et rørelement ifølge oppfinnelsen er mange ganger så stor som bøyestivheten til en vanlig portstang i form av et termoplastrør med en veggtykkelse på 4 mm. Bøyningen av et rørelement av termoplastisk kunststoff vil være 9,4 mm,' mens et rørelement av forsterket kunststoff og som vist i fig. 2, vil ha en bøyning på bare 2,9 mm. Det dreier seg her om verdier fra et forsøk med en prøve på 100 mm, ensidig inn-spent og belastet med 500 N. En sammenlignende bulingsprøvning med en prøve på 250 mm lengde og i to anlegg ga følgende res-ultater :

- rørelement av termoplast: begynnende buling 500 N

(4 mm veggtykkelse)

rørelement av forsterk-

et kunststoff (fig.3) : begynnende buling 620 N rørelement av forsterk-

et kunststoff (fig.4) : begynnende buling 1000 N.

Bortsett herfra kunne man også fastslå at prøven utført ifølge oppfinnelsen hadde en høyere bruddfasthet (1000 N henholdsvis 1200 N sammenlignet med 740 N).

I området ved rørelementets spiss, dvs. over en lengde på 250 til 300 mm kan det være fordelaktig å elastifisere kunsthar-piksen ved hjelp av tilsetningsstoffer, slik at spiss- eller toppområdet får gummielastiske egenskaper. Derved hindres at stangtoppen, når den ved en bøying av rørelementet legger seg mot det for det meste hårde underlaget eller mot skien eller støvelen til løperen (fig. 7), ikke splintres.

Rørelementene ifølge fig. 1-5 er bygget opp med tre områder hvor det er ulik veggtykkelse. Stangelementer kan naturligvis også bare ha to ulike veggtykkelser eller flere enn tre. Veggtykkelsen kan naturligvis også endre seg kontinuerlig og mer eller mindre jevnt. Dessuten kan rørelementet også ha en lett konisk avsmalnende form (ytre form). Området ved kippelementet 3 (kippsonen) kan eventuelt beskyttes med en på kippstangen tredd mansjett 11 (fig. 1), fortrinnsvis av et fleksibelt kunststoff. Mansjetten kan også strekke seg et stykke oppover, dvs. dekke over en del av rørelementets nedre delområde la.

I fig. 6 og 7 er det vist en i underlaget, eksempelvis sneen nedsatt kippstang 2, dvs. at stangens bunndel 2 er satt ned i underlaget. Sneoverflaten er her markert med 10. Kippelementet 10 befinner seg over sneoverflaten, og "kipp-punktet" ligger således omtrent i høyde med sneoverflaten 10. Fig. 6 viser den for slalåm-kippstenger typiske piskeeffekt. Et støt F utøvet av løperen vil forårsake en tilbakebøying R av rørelementet 1. Med oppfinnelsen kan man holde denne tilbakebøyning R mindre. Slalåmstangens maksimale kippstilling er vist i fig. 7. Rør-elementet 1 står her med sin spiss eller topp an mot den for det meste ishårde sneoverflate.

Claims (11)

1. Slalåm-kippstang, bestående av et rørelement, en bunndel for nedsetting i underlaget, og et mellom bunndelen og rørelementet anordnet kippelement, karakterisert ved at rørelementet (1) består av fiberforsterket kunststoff.

2. Slalåm-kippstang ifølge krav 1, karakterisert ved at veggtykkelsen til det av fiberforsterket stoff bestående rørelement (1) avtar nedenfra og oppover, fortrinnsvis trinnvist.

3. Slalåm-kippstang ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at rørelementet (1) har tre delområder (la, lb, lc) med ulike, nedenfra og oppover i trinn avtagende veggtykkelser.

4. Slalåm-kippstang ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at i det minste i rørelementets (1) yttersjikt (4,9) består forsterkningsmaterialet av en kunst-harpiks-fiberstruktur, eksempelvis av polyesterfibre.

5. Slalåm-kippstang ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at forsterkningsmaterialet er anordnet i flere sjikt eller lag (4-9).

6. Slalåm-kippstang ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at det er anordnet sjikt eller lag (4-8) av ulike forsterkningsmaterialer.

7. Slalåm-kippstang ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at sjiktene eller lagene (4-8) av forsterkningsmateriale har ulik orientering av trådene eller fib -erne .

8. Slalåm-kippstang ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved at i det minste enkelte av de over rørelementets (1) lengde gjennomgående lag av forsterkningsmateriale (5,6) består av i overveiende grad langs røraksen orientert fibermateriale.

9. Slalåm-kippstang ifølge et av kravene 1-8, karakterisert ved at i det minste de i rørelementets (1) nedre delområder anordnede lag av forsterkningsmateriale i det minste delvist består av på tvers av røraksen orientert fibermateriale.

10. Slalåm-kippstang ifølge et av kravene 1-9, karakterisert ved at det i forsterkningsmaterialet i tillegg er anordnet over røromkretsen diskret fordelte Roving-strenger (8), fortrinnsvis av karbonfibre.

11. Slalåm-kippstang ifølge et av kravene 1-10, karakterisert ved at rørelementet (1) er utskummet med et skumstoff.