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Sicherheits-Vorderbacken für Skibindungen
Die Erfindung betrifft einen Sicherheits-Vorderbacken für Skibindungen, der bei Auftreten eines über- mässigen Drehmomentes seitlich ausschwenkt und bei welchem mindestens ein um einen mit dem Ski fest verbundenen, zur Skioberfläche senkrechten Lagerbolzen schwenkbares Schwenkglied vorgesehen ist, das durch federnde, sich gegen ein Widerlager abstützende Teile in seiner Normalstellung gehalten, und nach einer den Fuss freigebenden Auslenkungin die Normalstellung rückführbar ist, wobei beim Auslen- ken des Schwenkgliedes das Widerlager und die federnden Teile relativ zueinander verschwenkt werden und sich der Schwerpunkt des Widerlagers und der Schwerpunkt der federnden Teile zunehmend von ein- ander entfernen.
Bei Sicherheits-Backen dieser Art ist es bekannt, zum Rückführen des Schwenkgliedes in die Mittelstellung nach einem Sturz einen federbelasteten Kolben zu verwenden, der mit einer An- flächung des Lagerbolzens zusammenwirkt (vgl. die Schweizer Patentschrift Nr. 347122). Der als Kolben ausgebildete federnde Teil wirkt hiebei in zur Skioberfläche paralleler Richtung auf eine achsparallele Anflächung des Schwenkbolzens und ist gemeinsam mit der die Rückführkraft liefernden Wendelfeder in einer Bohrung des Schwenkgliedes untergebracht, deren Achse parallel zur Skioberfläche verläuft. Wegen der waagrecht angeordneten Wendelfeder weist diese Ausführung eine grosse Baulänge auf.
Ferner ist der Hebelarm für die Erzeugung des Rückstellmomentes bei der bekannten Ausführung gemäss der Schweizer Patentschrift Nr. 347122 im wesentlichen von der Grösse des Radius des Schwenkbolzens abhängig. Da dieser Radius verhältnismässig klein ist und nicht beliebig vergrössert werden kann, während anderseits zum Festhalten des Schwenkgliedes in der Mittelstellung und zur Bestimmung des Auslöse-Drehmomentes eine sehr erhebliche Federkraft erforderlich ist, ist eine sehr kräftige Feder notwendig, deren Platzbedarf entsprechend gross ist.
Dazu kommt noch, dass bei den bekannten Sicherheitsbacken der Federwiderstand gegen Ausschwenken gerade in der Mittelstellung noch verhältnismässig schwach ist, so dass die Festigkeit der Verbindung zwischen Schuh und Ski beeinträchtigt wird und sich nicht ganz unerhebliche Schwenkbewegungen des Schuhes gegenüber dem Ski auch beim gewöhnlichen Skilaufen nicht vermeiden lassen, worunter die Sicherheit der Skiführung leidet. Wird der Federwiderstand nun vom Benutzer, um diese Labilität in der Mittelstellung zu vermeiden, stärker eingestellt, so ist die Freigabe im Gefahrenfall nicht mehr gesichert, weil dann auch der Kraftanstieg bis zur schliesslichen Freigabe des Fusses während der Schwenkbewegung entsprechend ansteigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Sicherheitsbacken der vorstehend beschriebenen Art, also mit selbsttätiger Rückführung auch nach Freigabe des Schuhes, das selbsttätige Rückführen in die Normalstellung unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Vorrichtung zu ermöglichen. Das selbsttätige Rückführen des Schwenkgliedes hat den Vorteil, dass der Vorderbacken sich stets auch nach einem Sturz in die Gebrauchsstellung einstellt und deshalb eine Rückstellung von Hand entbehrlich ist, ohne dass darauf verzichtet werden müsste, eine Freigabe des Fusses zu verhindern, wenn nur kurzzeitig wirkende seitliche Stösse auftreten, die zwar zu einem geringeren Auslenken des Backens führen können, aber noch keine übermässige Torsionsbeanspruchung der Bahnachse bewirken.
Derartige seitliche Stösse können elastisch abgefangen werden und der Vorderbacken drückt den Fuss wieder in die Mittelstellung
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welchen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt sind. Es zeigen : Fig. l ein erstes
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Vorderbackens im Längsschnitt, Fig. 2 das dazugehörige
Sohlenhalterglied in Draufsicht, Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel im Längsschnitt, Fig. 4 die Grund- platte des ersten Ausführungsbeispiels in Draufsicht, Fig. 5 einen gegenüber den andern Ausführungsbei- spielen abgewandelten Einstellmechanismus für den Federdruck in Seitenansicht und Fig. 6 den gleichen
Einstellmechanismus aus einer andern Blickrichtung.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist auf dem Ski 1 mit mindestens zwei nicht dargestellten
Schrauben eine Grundplatte 2 befestigt, an welcher ein Lagerbolzen 3 angenietet ist, an dem das
Schwenkglied 4 schwenkbar gelagert ist. Es ist in axialer Richtung auf dem Bolzen 3 frei gegen die
Kraft der Wendelfeder 5 beweglich, deren Federwiderstand durch die auf ein Schraubengewinde des
Bolzens 3 aufgeschraubte Rändelmutter 6 einstellbar ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die Ober- seite der Grundplatte 2 zwei nach innen geneigte ebene Schrägflächen auf, die in einer zur Längs- richtung des Ski senkrechten, die Achse des Bolzens 3 schneidenden Linie 7 (Fig. 4) unter einem sehr stumpfen Winkel zusammenstossen. Die Oberseite der Grundplatte 2 ist also nach Art einer sehr flachen Keilnut gestaltet.
Die Unterseite des Schwenkgliedes 4 umgreift die kreisförmige Grundplatte mit einer kreisförmigen Ausnehmung 8 und ist an ihrer Unterseite im Bereich dieser Ausnehmung 8 mit dachförmig gegeneinander geneigten Schrägflächen versehen, die genau in die Schrägflächen der
Grundplatte 2 passen. In seinem vordersten Teil ist das Schwenkglied 4 mit einer Bohrung 9 ver- sehen, die eine unter dem Druck der Feder 10 stehende Rastkugel 11 aufnimmt, wobei der Feder- druck durch die Rändelschraube 12 verstellbar ist. Wenn sich der Vorderbacken in seiner Mittelstellung befindet, so liegt die Rastkugel 11 in einer Rastpfanne 13, die an einem Ansatz der Grundplatte 2 vorgesehen ist. Ferner weist die Grundplatte 2, wie aus Fig. 4 ersichtlich, die Augen 14 auf, mittels derer sie mit Hilfe von Schrauben auf dem Ski befestigt werden kann.
Im hinteren Teil des Schwenkgliedes 4 ist der Gelenkbolzen 15 angenietet, der das auf ihm schwenkbare und axial frei bewegliche Sohlenhalterglied 16 trägt, das mit seinen Winkelansätzen 17 die Schuhsohlenvorderkante umgreift, während sich die Lappen 18 über die Schuhsohlenvorderkante erstrecken. Das Schwenkglied 4 wird bei 19 von einer kreisförmigen Aussparung 20 des Sohlenhaltegliedes 16 übergriffen und die Oberseite des Schwenkgliedes 4 sowie die Unterseite des Soh- lenhaltergliedes 16 sind in diesem Bereich in gleicher Weise mit zusammenwirkenden und ineinander- liegenden Schrägflächen versehen wie die Grundplatte 2 und das Schwenkglied 4. Der Sohlenhalter 16 wird durch die Feder 21 gegen die Schrägflächen des Schwenkgliedes 4 gedrückt, wobei die Feder 21 sich gegen die Rändelmutter 22 abstützt, die auf dem Gewinde des Gelenkbolzens 15 verschraubbar ist.
In seinem vorderen Teil ist das Sohlenhalterglied 16 mit einer Bohrung 23 versehen, in der eine Rastkugel 24 geführt ist, die unter dem Druck der mittels der Rändelschraube 25 einstellbaren Feder 26 steht.
Tritt. an dem von den Winkelansätzen 17 des Sohlenhaltergliedes 16 umfassten Fuss ein übermässiges Drehmoment auf, das die Rastkugeln 11 und 24 gegen den Widerstand der Federn 10 und 26 aus ihren Rastpfannen herausführt, so verdrehen sich die dachförmigen Unterflächen des Schwenkgliedes 4 und des Sohlenhaltergliedes 16 auf den keilnutförmigen Oberflächen der Grundplatte 2 und des Schwenkgliedes 4, wobei sich das Schwenkglied 4 und das Sohlenhalterglied 16 gegen den zunehmenden Widerstand der Federn 5 und 21 nach oben auf den Bolzen 3 und 15 bewegen.
Dabei wird das Schwenkglied 4 in der Richtung der auftretenden Torsionskraft um den Lagerbolzen 3 verschwenkt, während das Sohlenhalterglied 16 in Gegenrichtung um den Gelenkbolzen 15 verschwenkt wird, so dass der Fuss nicht gegen die Wirkung des nicht dargestellten Zugkabels nach hinten zurückgedrückt werden muss. Da die Federn 5 und 21 bestrebt sind, das Schwenkglied 4 und das Sohlenhalterglied 16 in ihre tiefste Stellung in den Keilnutflächen zurückzudrücken, werden Schwenkglied 4 und Sohlenhalterglied 16 in die Mittelstellung zurückgeführt, sobald das Torsionsmoment geringer wird als der Widerstand der Federn 5 und 21. In dieser Stellung rasten dann die Rastkugeln 11 und 24 wieder in ihre Rastpfannen ein und die Bindung befindet sich erneut in ihrer Gebrauchsstellung.
Während bei der Ausführungsform nach Fig. 1 Schwenkglied 4 und Sohlenhalterglied 16 in ihre Normalstellung zurückgeführt werden, wenn die Auslenkung einen Winkel von 900 nicht erreicht, tritt bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 das selbsttätige Rückführen bis zu einem Auslenkwinkel von 1800 ein. Die zusammenwirkenden Flächen der Grundplatte 2 und des Schwenkgliedes 4 einerseits und des Schwenkgliedes 4 und des Sohlenhaltergliedes 16 anderseits sind hier als nicht unterbrochene schiefe Ebenen ausgeführt. Hievon abgesehen entspricht die Ausführungsform nach Fig. 3 derjenigen nach Fig. 1.
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Zum Verändern des Widerstandes der Federn 5 und 21 können an Stelle der Rändelmuttern 6 und 22 auch andere Einstellvorrichtungen verwendet werden, von denen eine besonders zweckmässige Ausfüh- rungsform in den Fig. 5 und 6 veranschaulicht ist. Hiebei ist an dem abgeflachten Ende 27 des Bol- zens 3 um die Achse 28 ein Nockenhebel 29 schwenkbar gelagert. Er weist die in verschiedenem
Abstand von der Schwenkachse 28 angeordneten Druckflächen 30,31 und 32 auf, die wahlweise gegen das tellerförmige Federwiderlager 33 gedrückt werden können, so dass die Vorspannung der
Feder 5 rasch in eine von drei wählbaren Grössen einstellbar ist. Zum leichteren Handhaben ist der
Nockenhebel 29 an seiner abgerundeten hinteren Fläche mit einer Riffelung 34 versehen. Die
Federn 5,10, 21 und 26 können auch durch Gummifedern oder Tellerfederpakete ersetzt sein.
Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind auch verschiedene, nicht dargestellte Abwandlungen mög- lich. Beispielsweise können an Stelle der ebenen Schrägflächen, wie sie in den Fig. 1 und 3 dargestellt sind, auch zusammenwirkende kurvenförmige Nockenflächen verwendet werden, die nach einer empirisch ermittelten Gesetzmässigkeit ausgelegt sein können, welche dem Kraftablauf beim Sturz am besten entspricht.
Ferner könnte an Stelle der ineinander liegenden Schrägflächen oder Nockenflächen jeweils an einem der relativ zueinander schwenkbaren Teile ein unter einstellbarer Federwirkung stehendes, in axialer Richtung verschiebbares Element, beispielsweise eine Kugel, ein Stift oder eine Rolle, vorgesehen sein, das beim Ausschwenken auf der Schräg- oder Nockenfläche des andern Bauteiles gleitet und von dieser gegen den Federwiderstand zurückgedrückt wird. In der Mittelstellung könnte dieses Element in eine in der Schräg- oder Nockenfläche vorgesehene Rastpfanne einrasten, so dass eine zusätzliche Kugelrastvorrichtung nicht erforderlich wäre. Ausserdem kann der erfindungsgemässe Sicherheitsvorderbacken auch wesentlich einfacher ausgebildet sein, als es bei den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Fall ist.
Beispielsweise kann auf ein Sohlenhalterglied 16 verzichtet werden, wenn die hintere Fläche des Schwenkgliedes 4 konvex ausgebildet ist, um ein Zurückdrücken des Fusses beim Ausschwenken zu vermeiden. Allerdings muss hiebei eine wesentlich schlechtere Halterung des Fusses in Kauf genommen werden, als sie durch den in den Zeichnungen dargestellten, nach dem Doppelschwenkprinzip aufgebauten Vorderbacken erreicht wird. Der in den Zeichnungen dargestellte erfindungsgemässe Vorderbacken weist eine optimale Verstellbarkeit auf, weil der beim Ausschwenken auftretende Widerstand an den beiden Achsen 3 und 15 unabhängig voneinander eingestellt werden kann und weil auch ein verschiedenes Einstellen des Rastdruckes der Rastkugeln 11 und 24 möglich ist.
Der erfindungsgemässe Vorderbacken kann mit sehr niedriger Bauhöhe und sehr kompakt hergestellt werden und bietet deshalb wenig Widerstand beim Fahren. Anderseits ist er wegen seiner niedrigen und kompakten Bauweise besonders widerstandsfähig bei gewaltsamer Einwirkung, etwa wenn beim Sturz sich lösende Skier auf irgend welche Gegenstände aufprallen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Sicherheitsvorderbacken für Skibindungen, der bei Auftreten eines übermässigen Drehmomentes seitlich ausschwenkt und bei welchem mindestens ein um einen mit dem Ski fest verbundenen, zur Skioberfläche senkrechten Lagerbolzen schwenkbares Schwenkglied vorgesehen ist, das durch federnde, sich gegen ein Widerlager abstützende Teile in seiner Normalstellung gehalten und nach einer den Fuss freigebenden Auslenkung in die Normalstellung rückführbar ist, wobei beim Auslenken des Schwenkgliedes das Widerlager und die federnden Teile relativ zueinander verschwenkt werden und sich der Schwerpunkt des Widerlagers und der Schwerpunkt der federnden Teile zunehmend voneinander entfernen, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Teile und bzw.
oder das Widerlager mindestens eine zur Anlenkachse des Schwenkgliedes geneigte Schrägfläche aufweisen, gegen welche sich der jeweils andere Bauteil, der z. B. als mit einer Schrägfläche versehener Körper, als Stift oder als Kugel ausgebildet ist, während der Auslenkung und in der Freigabestellung abstützt, wobei die federnden Teile und das Widerlager bei der Auslenkung gegen die Federkraft in zur Skioberfläche senkrechter Richtung relativ zueinander beweglich sind, und dass das Schwenkglied und die den Lagerbolzen tragende Grundplatte die miteinander in Normalstellung des Vorderbackens in Eingriff stehenden Teile einer das Auslöse-Drehmoment bestimmenden Rasteinrichtung aufweisen.