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Die Erfindung betrifft eine elektronisch gesteuerte Ski- und Snowboard-Sicherheitsbindung, bestehend aus einem Kopf und einem Fersenniederhalter oder einem Backenkörper mit einem Sohlenniederhalter, die mit Piezokristallen in Verbindung stehen, welche die elektronische Auslösung bewirken und ausserdem mechanisch ausgelöst werden können
Im allgemeinen öffnet sich eine Sicherheitsbindung für alpines Skifahren dann, wenn eine Kraft, die auf den Verschluss der Bindung wirkt, einen bestimmten Wert überschreitet.
Die erfindungsgemässe Sicherheitsbindung lässt sich zum einen elektronisch öffnen, indem die auf die Bindung wirkende Kraft mittels der eingangs erwähnten Piezokristalle gemessen und bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwertes die Bindung durch elektrische Zündung einer Explosionsladung, die auf den Verschluss wirkt, geöffnet wird Dieses System arbeitet so schnell, dass der Verschlussmechanismus innerhalb von 150 us geöffnet werden kann. Die elektronische Öffnung der vorliegenden Sicherheitsbindung ist Gegenstand der österr Patentanmeldung A 176/95 desselben Erfinders.
Die vorliegende Sicherheitsbindung kann zusätzlich aber auch mechanisch ausgelöst werden.
Diese mechanische Öffnung der Bindung ist Gegenstand der vorliegenden Anmeldung, die aus obiger Patentanmeldung A 176/95 ausgeschieden wurde
Es wurde bereits früher eine Skisicherheitsbindung vorgeschlagen, zu deren Entriegelung ein durch ein piezoelektrisches Element betätigter Elektromotor verwendet wird (Patentschrift AT 324903 B). Das öffnen der Bindung durch einen Elektromotor ist jedoch bei schnellen Stürzen zu langsam. Die Realisierung einer vergleichbar kurzen Öffnungszeit, wie beim vorliegenden Vorschlag, würde bei dieser Konstruktion eine sehr grosse elektrische Energie erfordern, die gespeichert nicht mitgeführt werden könnte. Bei der bekannten Bindung sind Fersenniederhalter und Trittspom starr verbunden und werden nicht, wie bei der vorgeschlagenen Bindung, im Fall der elektronischen Auslösung entkoppelt.
Ausserdem sind bei der bekannten Bindung Piezoelement und elektronischer Antrieb offen, d h., Schnee etc., ausgesetzt und sind nicht, wie bei der vorgeschlagenen Bindung, hermetisch dicht in die Niederhalter eingebaut
Eine Skibindung, die elektronisch durch einen Elektromagnet entriegelt wird, wurde ebenfalls bereits vorgeschlagen (Patentschrift DE 3808643 CD, was, ähnlich wie beim Elektromotor, zu einem zu grossen Bedarf an elektrischer Energie der Bindung führt.
Wir haben uns die Aufgabe gestellt, eine schnell auslösende und dadurch sichere, einfache und kompakte Bindung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Bindung gelöst, bei der als Verschlusselement ein an dem Niederhalter senkrecht zu der Achse angeordnet und von Druckfeder beaufschlagter Verschlussstab mit einer Verschlussrolle vorgesehen ist, wobei die Verschlussrolle mit einem Widerlager in Eingriff steht, das mittels einer zweiten festen Achse am Gehäuse gelagert ist und bei Einwirken einer Kraft auf den Niederhalter um diese zweite Achse verschwenkt wird, wobei zur elektronischen Auslösung das Widerlager bei Verschwenkung auf einen Piezokristall einwirkt, der über eine elektronische Schaltung eine Treibladung zum Antrieb eines Schlagsfifts zündet, der die Verschlussrolle gegen den Federdruck über das Widerlager hebt,
und wobei zur mechanischen Auslösung das Widerlager bei Verschwenkung leicht gekippt wird, und die Verschlussrolle gegen die Federkraft vom Widerlager abrollt.
Im folgenden wird unsere Bindung, die zusätzlich durch Zeichnungen erläutert wird, näher beschrieben. Es zeigen :
Fig. 1. Skisicherheitsbindung. a) Draufsicht b) Seitenansicht.
Fig. 2 a) Schnitt A-B des Fersenniederhatters mit elektronischer und mechanischer Auslösung, siehe Fig. 1a. b) Seitenansicht des Fersenstücks 5a. c) Schlagstift 11 für die elektronische Auslösung (vorne), vergrössert, siehe Fig 2a. d) Schnitt E-F, siehe Fig. 1a. e) Schnitt M-N, siehe Fig. 2a. f) Schnitt S-T, siehe Fig. 2a. g) Schnitt Q-R, siehe Fig. 2a. Trittspomöffnungshebel 46. h) Seitenansicht, i) Draufsicht. Ausschnitte, siehe Fig 2a. j) Nach Einwirkung einer Kraft F2 auf den Fersenniederhalter 5. k) Nach Betätigen des Öffnungshebels 19.
Fig. 3. a) Schnitt C-D, siehe Fig. 1a. b) Schnitt U-V, siehe Fig. 3a.
Fig. 4 Snow Board-Sicherheitsbindung, Draufsicht.
Fig. 5. Schnitt K-L des Fersenniederhalters mit elektronischer und mechanischer Auslösung, siehe Fig. 4.
Fig. 6. Kopf der Skisicherheitsbindung (horizontaler Schnitt) a) Mit mechanischer Auslösung, b) Mit elektronischer und mechanischer Auslösung, c) Schnitt O-P, siehe Fig. 6a.
Fig. 7. Kopf der Snow Board-Sicherheitsbindung, a) Mit mechanischer Auslösung (horizontaler Schnitt). b) Mit elektronischer und mechanischer Auslösung (horizontaler Schnitt), c) Draufsicht.
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Abgesehen von den Haltebacken 202,203 und der Kassette 58 mit Flügelschraube 56 beim Kopf mit elektronischer und mechanischer Auslösung, befindet sich der Kopf unterhalb des Schuhs.
Die vorgeschlagene Bindung besteht aus einem vorderen (Kopf) und einem hinteren Teil (Fersenniederhalter) (siehe Fig. 1a, 1 und 2), mit deren Hilfe der Schuh an den Ski fixiert wird. Das
Stück 111 von Teil 1 ist über die Achse 117, das Stück 127 und die Achse 113 (siehe Fig. 6a) mit dem Ski verbunden. Analog ist 112 über die zu 117, 127 und 113 bezüglich der z- x- Ebene symmetrischen Achsen und Stücke mit dem Ski verbunden. Teil 2 ist in x- Richtung auf der Schiene 6, die auf dem Ski montiert ist, beweglich 2 und damit der Haltebacken 5 wird durch zwei
Federn 7 in Position gehalten, die an einem Ende mit dem Basisteil 83 von 2 (siehe Fig 3a) und am anderen Ende mit dem Ski verbunden sind. Wenn der Schuh durch die Bindung an den Ski fixiert ist, befinden sich Teile der Schuhsohle innerhalb der Einkerbungen von 111, 112 und 5.
Der Schuh wird mit der Kraft F1'welche von den Federn 7 erzeugt wird, zwischen den Teilen 1 und 5 gehalten. F1 ist F1 = F1x == mgl2, wobei m die Masse des Fahrers bedeutet.
Teil 1 ist symmetrisch zur z-x- Ebene. Teil 111 ist um die Achse 117 drehbar, welche fest mit dem Teil 127 (siehe Fig 6a) verbunden ist. 127 besitzt die Achse 113 (siehe Fig. 6c), die drehbar auf der mit dem Ski verbundenen Bodenplatte 90 (siehe Fig 1b) gelagert ist. Im Fall des Kopfes mit elektronischer und mechanischer Auslösung (siehe Fig. 6b) ist der Teil 156 in x-Richtung auf einer Schiene, die auf dem Ski montiert ist, beweglich und wird durch Dämpfungsfedern in Position gehalten.
Mit Hilfe von Teil 131 (siehe Fig. 6a), welcher drehbar um die Achse 119 gelagert ist, welche fest mit dem Hebel 130 verbunden ist, werden die Kräfte, die in der x- y- Ebene auf den Haltebacken 111 wirken, über den Teil 127 und einen federnden, mit einer Rolle 139 beaufschlagten Stab 129 auf den Piezokristall 8, welcher über die Feder 153 und das Widerlager
160 mit 90 verbunden ist, übertragen. Der Hebel 130 ist um eine auf der Bodenplatte 90 gelagerten Achse 114 (siehe Fig. 6c) drehbar. Analog werden die Kräfte auf den Haltebacken 112 auf den Piezokristall 9, welcher auch mit 90 verbunden ist, übertragen Durch die Feder 157 auf der Achse
113 wird der Haltebacken 111 im geöffneten Zustand in die "Offen"- Position gedreht- Analog wie unten im Fall der Feder 42 beschrieben, handelt es sich bei der Feder 157 z.
B. um eine aus Federbandstahl bestehende Spiralfeder. Ein Ende der Feder 157 ist mit der Achse 113 verbunden, die aus dem Gehäuse des Sohlenhalters 1 herausgeführt ist. Die Feder 157 ist um die Achse 113 gewickelt und dabei gespannt. Das zweite Ende der Feder 157 ist mit dem Gehäuse verbunden. Das Widerlager 130 ist über einen Seilzug oder ein Federband mit der Einstellfeder 144 verbunden (Fig. 6a). Die Einstellfeder 144 kann gespannt werden und hält das Widerlager 130 in der Ausgangsposition, bei der keine Kraft auf den Haltebacken 111 wirkt.
Die Köpfe 1 und 156 werden mechanisch geöffnet, indem der Hebel 130 durch die auf den Haltebacken 111 wirkenden Kräfte gegen die Kraft der Einstellfeder 144 etwas gekippt wird, und dadurch der Verschlussstab 129 nach aussen bewegt wird, wobei 111 entriegelt wird.
Der Kopf 156 wird elektronisch geöffnet, indem 129 und der bezgl. der z- x- Ebene symmetrische Verschlussstab durch die Bewegung des Schlagstifts 155 in-x-Richtung nach aussen bewegt werden.
Analoges gilt für die Köpfe 200 und 205 der Snow Board-Sicherheitsbindung. Durch die auf die Haltebacken 202 und 203 wirkenden Kräfte werden 200 und 205 mechanisch und 205 durch die Bewegung des Schlagstifts 204 zusätzlich auch elektronisch geöffnet. 205 ist in x-Richtung (siehe Fig. 4) auf einer Schiene, die auf dem Snow Board montiert ist, beweglich und wird durch Dämpfungsfedem in Position gehalten.
Teil 1, 156, 200,205 sind mit einem Metallgehäuse mit 0- Ring-Dichtung (nicht eingezeichnet in Fig. 1 und 4) geschützt.
Bei der elektronischen Öffnung genügt es, Teil 5 zu versetzen, wenn der freie Raum, um den der Schuh nach rückwärts, d. h. in-x-Richtung bewegt werden kann, grösser ist, in unserem Fall z. B. 1. 2 cm, als die Tiefe der Schuhsohle innerhalb der Einkerbungen von 111 und 112 (siehe Fig. 1a), in unserem Fall z. B. 0. 3 cm. Für die elektronische Öffnung der Snow Board-Bindung genügt es, Teil 102 des hinteren Teils 201 zu versetzen und die Feststellschlaufe 101 zu lösen. Eine zusätzliche Öffnung des Kopfes der Ski- und Snow Board-Bindung, wie bei 156 und 205, ist möglich.
Die Kräfte, die auf die Teile 111, 112 und 5 (bzw. auf 202,203 und 102 im Fall des Snow Boards) wirken, werden elektronisch mit den Piezokristallen 8,9 und 10 gemessen. Wenn die durch einen Kristall gemessene Kraft, oder die Summe zweier durch die Kristalle 8 und 9 gemessenen Kräfte einen bestimmten Wert überschreitet (Kraft auf den Ski kommt von vorne, d.
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h.-x-Richtung) oder unterschreitet (Kraft auf den Ski kommt von hinten, d. h. x-Richtung), wird Teil 5 durch die Bewegung des durch die explosive Ladung 12 des Magazins 13 angetriebenen Stabs 11 hochgeklappt
Fig 2a zeigt den Schnitt A-B von Teil 2 in der z-x-Ebene Der Absatz des Stiefels wird durch die Absatzkappe 5, die mit der Absatzkappenverschlussvorrichtung 14 verbunden ist, festgehalten.
5 und 14 sind um die Achse 15 drehbar. In der normalen "Offen"-Position der Bindung vor dem Einsteigen haben die Kante 54 der Absatzkappe 5 und der lange Teil des Fersenstücks 5a (Flg. 2b), welches ebenfalls um die Achse 15 drehbar ist, einen Winkel von 600 bzw. 650 gegenüber der x- Achse 5, 14 und 5a werden durch eine Feder 42 (Fig. 3a) in der "Offen"- Position gehalten Die Bindung wird geschlossen, indem 5a mit Hilfe des Absatzes des Schuhs nach unten gedrückt wird, und so der lange Teil von 5a in eine horizontale Lage parallel zur x- Achse gebracht wird, und 54 in eine Position gebracht wird, die um -50 gegenüber der x- Achse geneigt ist.
Während dieser Drehung wird der zylindrische Stab 16 mit der Walze 20 an einem Ende, welcher durch eine Feder 17 nach unten gedrückt wird und innerhalb einer transversalen Bohrung durch 14 gleitet, nach oben bewegt, um die Erhöhung des Hebels 22 zu überwinden. Nach dem Herunterdrucken gleitet 16 frei wieder in die"Unten"-Position zurück, da die Achse von 16 dann einen Winkel von -950 gegenüber der x- Achse hat, wohingegen in der "Geschlossen"-Position der Winkel gegenüber der x- Achse nur -900 ist
Die Bindung wird durch Verschlussstab 16 und Verschlussrolle 20 geschlossen Die
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Achse 21, das Widerlager 22 um die Achse 23 drehbar.
In der "Geschlossen"-Position wird bei Einwirken einer Kraft F2 (siehe Fig. 1b) auf den Fersenniederhalter 5 die Verschlussrolle 20 gegen die Kante 22a der Erhöhung des Widerlagers 22 gedrückt. Dadurch wird das Widerlager 22 gegen die Kraft der Einstellfeder 149 um die Achse 23 verschwenkt. Die Kante 22a bildet gegenüber dem Verschlussstab 16 einen Winkel, dessen Grösse zu F2 proportional ist. Wenn F2 einen bestimmten Wert überschreitet, rollt die Verschlussrolle 20 über die Kante 22a ab, wobei die Bindung mechanisch geöffnet wird.
Der Verschlussstab 16 wird dabei gegen die Kraft der Druckfeder 17 nach oben bewegt Der Winkel zwischen öffnungshebel 19 und Verschlussstab 16. bzw die Stellung der Zahnräder 30 innerhalb der Verschlussvorrichtung 14, bleiben ungeändert Fig. 2j zeigt einen Ausschnitt des Fersenhalters 2 nach Einwirken einer Kraft F2 auf den Fersenniederhalter 5
Das Widerlager 22 ist durch das gespalten Obertragungsstück 24, welches aus zwei Streben zu beiden Seiten des Schlagstifts 11 (siehe Fig. 2f) besteht, mit dem Kolben 25 verbunden, welcher von unten gegen den Piezokristall10 drückt Der Piezokristall 10 wird über die Feder 154 von dem Zylinder 26 in Position gehalten. Der Kolben 25 ist innerhalb des Zylinders 26 entlang der z- Achse beweglich.
Das Übertragungsstück 24 ist um die Achsen 27 und 28, die am Widerlager 22 bzw am Kolben 25 montiert sind, drehbar. Auf diese Weise wird die Kraft F2 über die Verschlussvorrichtung 14. den Verschlussstab 16, die Verschlussrolle 20, das Widerlager 22, das Obertragungsstück 24 und den Kolben 25 als F3 auf den Piezokristall 10 und die Feder 154 übertragen. F, weiche auf den Fersenniederhalter 5 am Punkt 29 in eine Richtung wirkt, die in der z-x-Ebene liegt und senkrecht zum Ortsvektor (F29 - F15) (Vektor zwischen der Achse 15 und dem Punkt 29) ist, wird vom Skifahrer produziert. F3 wirkt auf den Piezokristall 10 entlang der zRichtung.
Normalerweise, d. h, zum Abschnallen der Ski, wird die Bindung dadurch geöffnet, dass der Öffnungshebel 19 um die Fersenniederhalterwelle 15 mit Hilfe des Skistocks oder der Hand um einen Winkel von z. B. 600 gegenüber dem Verschlussstab 16 gedreht wird. Dabei wird der äussere Teil der Verschlussvorrichtung 14 auf beiden Seiten der Fersenniederhalterwelle 15 zusammen mit der Aufhängungsvorrichtung 18a, der Druckfeder 17 und dem Verschlussstab 16 mit Hilfe von zwei Zahnrädern 30 (siehe Fig. 2g und 3a) transversal zu Achse 15 gehoben Die Zahnräder 30 sind um die Achse 15 drehbar, wirken auf entsprechende Zähne in 14 und werden durch den Öffnungshebel 19 angetrieben. Fig. 2k zeigt einen Ausschnitt des Fersenniederhalters 2 unmittelbar nach der Drehung des Öffnungshebels 19.
Der Verschlussstab 16 mit Verschlussrolle 20 ist über das Widerlager 22 gehoben, so dass sich der Fersenniederhalter 5 um die Fersenniederhalterwelle 15 um einen Winkel von z B. 600 drehen kann, und die Bindung geöffnet ist.
Im unberührten Zustand wird der Öffnungshebel 19 durch die Feder 38 (siehe Fig 3a) in der "Geschlossen"-Position und auf diese Weise der Verschlussstab 16 in der"Unten"-Position gehalten.
Der Stab 11, der am vorderen Ende eine geneigte Ebene und die Räder 47 und 48 besitzt, ist wegen des Rads 49 leicht auf dem Basisteil 83 beweglich 47 und 48 sind eng beieinander und
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nahe an 83 montiert, ohne jedoch sich bzw 83 zu berühren (siehe Fig. 2c) In der normalen Position von 47 berührt 47 das Rad mit der Achse 66 des Trittspornöffnungshebeis 46 (siehe Fig 2a, h, i). 66 ist an beiden Seiten von 11 in y- Richtung durch zwei Stäbe mit zwei Achsen 67 verbunden. Die beiden Achsen 67 sind Teile von zwei Durchführungen durch die innere Kammerwand 35 (siehe Fig 3a). Ausserhalb von 35 sind die beiden langen Stäbe des Trittspornöffnungshebeis 46, durch die die Bolzen 40 der Trittspornbolzenvonichtung 39 zum Entriegeln angehoben werden (siehe Fig 3a), mit 67 starr verbunden.
Im Fall der Offnung der Bindung durch die Explosion der Ladung 12, wird 11 durch die Schockwelle des Explosionsgases, die sich im Raum 79 zwischen der Metallhülse 12a und der Rohrwand 53 ausbreitet, vorwärtsgetrieben, wobei 12a und 53 mit dem 0-Ring 69 gegeneinander abgedichtet sind Der Rückstossimpuls des bewegten Stabs 11-wired von den Federn 7 aufgenommen, d. h., 5 und die mit 5 verbundenen Teile bewegen sich auf der Schiene 6 in-x- Richtung entgegen der Vorspannkraft der Federn 7 Der 0-Ring 70 verhindert als eine gleitende Dichtung zwischen 53 und 11, dass Explosionsgase in den Innenraum 36 eindringen. Zunächst wird 66 durch 47,48 und 11 auf die Position 68 gehoben, wobei die Bolzen 40 (siehe Fig 3a) durch 46 gehoben werden und damit das Fersenstück 5a entriegelt wird und unten bleibt.
Wenn sich 11 weiterbewegt, wird 20 durch 47,48 und 11 über die Kante 22a der Erhöhung von 22 gehoben und damit die Bindung geöffnet 5 und 14 werden durch den bewegten Stab 11 dadurch sehr schnell in die"Offen"-Position gebracht, dass Zähne auf der Oberseite von 11 in entsprechende Zähne auf 600 Bogenlänge des Umfangs von 14 eingreifen. In nur der halben Breite in y-Richtung von 11 sind Zähne eingearbeitet, wohingegen die andere Hälfte flach ist mit einer Höhe, die gleich der Spitze der Zähne ist. Dadurch kann das Rad mit der Achse 66 glatt auf 11 ablaufen. Die Zähne auf dem Umfang von 14 haben eine entsprechende Breite in y- Richtung 11 wird nach einem Hub von, z.
B., 3. 6 cm angehalten, indem er an die Gummischicht 100, welche an der Wand 72 angebracht ist, anstösst 18a berührt 26 nicht, um den empfindlichen Kristall 10 nicht zu erschüttem.
An der Stelle 50 ändert sich die Form des Querschnitts von 11 von rechteckig nach zylindrisch, so dass der Querschnitt mit der zylindrisch geformten Explosionsladung 12 am hinteren Ende von 11 zusammenpasst. 12 ist eine von z. B. 16 Ladungen, die in gleichem Abstand, jeweils mit einem Winkel von 22. 50 zwischen zwei Ladungen, innerhalb des Magazins 13 angeordnet sind. 13 ist um die Achse 51 drehbar. Zwei Stücke 71 (siehe Fig. 2f), die sich ausserhalb von 53 an beiden Seiten von 11 in y- Richtung befinden, sind an einer Seite an der Stelle 50 an 11 montiert. Auf der anderen Seite sind die Stücke 71 über zwei Federn 74a mit dem Gehäuse 58, über zwei Federn 74b mit dem beweglichen Rohr 53 und drehbar mit zwei Stäben 73 verbunden, die drehbar um die Achse 77 gelagert sind. Jeder Stab 73 ist durch zwei Federn 74 in drei Teile unterteilt.
Die Stäbe 73 sind oben drehbar mit einem zylindrischen Stab 76 verbunden, welcher In einer mit 0-Ring gedichteten Röhre geführt ist 53 passt in ein Loch des Magazins 13, wodurch dessen Position fixiert ist.
Wenn 11 die normale Position nach der Zündung von 12 verlassen hat, befindet sich 53 nach einer gewissen Zeit ausserhalb des Lochs Deshalb beginnt sich 13 um 51 zu drehen, nachdem der von der Explosion erzeugte Druck der Ladungshülse gegen den O-Ring 78 infolge der Ausdehnung des Explosionsgases in 79 abgefallen ist.
Zur selben Zeit wird 76 gegen eine sägezahnförmige Oberfläche von 13 gedrückt und damit 13 nach einer Drehung von 22 50 arretiert, wo sich die nächste Ladung in der Position von 12 befindet.
Wenn sich 53 ausserhalb des Lochs befindet, dringt Explosionsgas in den Raum 80 ein, von wo es in die freie Luft oder in einen kleinen Ballon durch das Druckventil 81 gelangt. 81 öffnet etwas oberhalb Atmosphärendruck.
13 wird durch die Feder 52, die um die Achse 51 gewickelt ist, angetrieben. 52 befindet sich innerhalb eines quadratischen Gehäuses, welches in die Plastikstruktur von 13 passt.
Der Innenraum 36 wird gegenüber aussen durch das Anpressen der Endplatte 55 gegen den 0Ring 59 des Gehäuses 58 abgedichtet, wobei die Flügelschraube 56 in das Gewinde 60 gedreht und so gleichzeitig 52 vorgespannt wird, da sich deren quadratisches Gehäuse nicht mitdreht Während der Drehung von 56 bewegt sich 52 innerhalb der Vertiefung von 13, z.
B., um 4 mm in xRichtung, was dem Hub des Gewindes von 56 in 60 entspricht
Durch die Anordnung 57 wird verhindert, dass sich 56 wegen der vorgespannten Feder 52 zurückdreht. 57 besteht aus einem Ring, der innerhalb einer Führung, die mit 56 verbunden ist, entlang einer Geraden senkrecht zur Achse 51 in die"Oben"-und"Unten"-Richtung (weg und zur Achse 51 hin) beweglich ist An zwei gegenüberliegenden Stellen von 57 befinden sich die
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Druckvorrichtung 61 und der Bolzen 62. 61 wird durch eine Feder in der "Oben"-Position gehalten Dadurch befindet sich der Bolzen 62 in der"Unten"-Position und wird gegen eine asymmetrische sägezahnförmige Oberfläche von 55 gedrückt (siehe Fig. 2d) Jedesmal wenn 62 eine Erhöhung der Oberfläche überquert, wird die Drehung in umgekehrter Richtung blockiert.
Um zum Ersetzen von 13 55 zu entfernen, muss 61 heruntergedrückt und in dieser Stellung durch den Hebel 63 arretiert werden. Auf diese Weise wird 62 von der Oberfläche 55 wegbewegt und die Blockierung der Ruckwärtsdrehung gelöst.
Nachdem das Magazin 13 leer ist, nach einer Umdrehung, ist die Vorspannung von 52 um eine Umdrehung geringer. Bei einer 0-5 mm Ganghöhe von 60 werden 8 Umdrehungen benötigt, um 55 zu entfemen, d h., von 52 muss eine zusätzliche Umdrehung aufgenommen werden Mit Hilfe des O-Rings 64 wird 36 gegenüber aussen nach dem Schliessen von 56 abgedichtet. 61, 62 und 63 müssen durch eine Kaptonfolie geschützt werden.
Fig 3a zeigt den Schnitt C-D von Teil 2 (siehe Fig 1a) parallel zur y- z- Ebene. Die Figur ist bezüglich zur Achse des Stabs 16 symmetrisch. Der Innenraum 36 ist gegenüber aussen durch den 0- Ring 32 und z. B. 16 Schrauben 82 (M4, Imbus) gedichtet Das Bodenstück 83 gleitet innerhalb der Schiene 6. Die beiden Sägezahnstücke 30 werden von dem Hebel 19 angetrieben, der durch eine Reihe von Bolzen 31 am Umfang mit 30 verbunden ist. Die Bolzen 31 berühren dabei weder das Stück 14 am inneren Ende, noch das Fersenstück 5a aussen Zwei O-Ringe 33 und 34 an der Wand des inneren Gehäuses und am Sägezahnstück 30 dichten den Innenraum 36 gegenüber aussen ab, selbst dann, wenn 30 oder 14 um 15 gedreht werden.
Ober dem Ring 37 durch den 34 gegen 30 gedrückt wird, befindet sich die um 15 gewickelte Feder 38.38 hält 19 in der "Oben"Position, indem ein Ende von 38 mit dem Hebel 19, und das andere Ende über die Fersenstückbolzenvorrichtung 39 mit 14 verbunden sind.
39 ist durch eine Nut mit 14 verbunden. Am unteren Ende von 39 befindet sich der Bolzen 40, der normalerweise in das Fersenstück 5a eingerastet ist. 40 ist die Achse der Walze 99.40 wird von der Feder 41 auf der anderen Seite von 39 in der "Unten"-Position gehalten. Wenn 40 durch den Fersenstückentriegelungshebei 46 in die Position 40a gehoben wird (in z- Richtung nach oben geschoben durch den von der Explosionsladung angetriebenen Stab 11. siehe Fig. 2a) wird 40 vom Fersenstück 5a entriegelt (siehe Fig. 2b), so dass der Schuh unten gehalten wird, wenn geringe Zeit danach die Fersenkappe 5 ebenfalls durch 11 angehoben wird. 37 wird durch die Mutter 43 am Ende von 14 über 39 gegen den Ring 34 gedrückt. 43 wird auf 14 aufgeschraubt und erzeugt so eine Kraft entlang der Achse 15.43 wird durch einen Bolzen 44 fixiert, der durch eines von z.
B. acht Löchern von 43 und ein zur Achse 15 senkrechtes Loch von 14 gesteckt wird.
Auf der Mutter 43 befindet sich die Feder 42, die um die Achse 15 gewickelt ist. Ein Ende von 42 ist mit 43, das andere Ende über das Stück 45 mit der Schiene 6 verbunden, so dass die Fersenkappenversch) ussvorrichtung M (und 5) ohne Schuh in der "Oben"-Position gehalten werden.
Das Stück 14 ist gegenüber aussen durch eine Kaptonfolie (in Fig. 2a eingezeichnet) und eine seitliche Kaptonabdeckung gedichtet.
Die Snow Board-Sicherheitsbindung besteht, wie die Skisicherheitsbindung, aus einem vorderen und einem hinteren Teil, 200,205 und 201 (siehe Fig. 4,7a-c), durch die der Schuh auf dem Snow Board befestigt wird. Beide Teile sind, falls nicht ausdrücklich unterschieden, mit denen der Skisicherheitsbindung identisch. Z. B enthält die Snow Board- Bindung ebenfalls die Federn 7 ( siehe Fig. 4), durch die die Rückstosskraft des durch die Explosionsladung angetriebenen Stabs 11 aufgenommen wird Der Kopf 200 bzw. 205 ist, abgesehen von den Haltebacken 202 und 203, unterhalb des Schuhs angeordnet (siehe Fig. 6c für die Höhe des Schuhs über dem Snow Board).
Der hintere Teil 201 ist jeweils rechts vom Schuh auf dem Snow Board montiert, falls der linke Schuh vorne ist und jeweils links, falls der rechte Schuh vorne ist. Die Feststellschlaufe 101 (siehe Fig 5) ist am keilförmigen Stück 104 befestigt. 104 wird von dem hochklappbaren Teil 102 mit Hilfe der Federn 7 gegen die am Teil 103 montierten Walzen 105 gedrückt- Wegen der Walzen 205 und 106 kann 104 bzw. 101 leicht eingerastet, bzw. befestigt werden. Durch den Stab 11 wird 101 gelöst, indem 102 nach öffnen der Verschlussvorrichtung, bestehend aus 22,22a, 21, 16, 17, 14 und 18a, hochgeklappt wird.
Durch den Piezokristall10 werden die auf die Feststellschlaufe ausgeübten Kräfte gemessen.
Die gesamte Elektronik kann, zusammen mit einer Batterie, in Teil 1 (siehe Fig. 1a) der Bindung untergebracht werden. Das Elektroniksystem besteht aus drei Verstärkern, die die Ladung der drei Piezokristalle 8,9 und 10 integrieren, einem Kontrollsystem, mit dem die Entscheidung getroffen wird, ob die Bindung geöffnet werden muss oder nicht und einer Anordnung (IVD), weiche die Zündspannung für die Explosionsladung erzeugt.
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Ein einfaches Kontrollsystem besteht im wesentlichen aus einer speziellen Hardware, wie Potentiometem, Analogaddierer und-subtrahierer, Komparatoren, Diskriminatoren und Koinzidenzkreisen.
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(U (S), U (9), U (10)),Ub hängt von den Umgebungsbedingungen ab. Falls sich eine Schneeschicht zwischen Ski und Schuhsohle befindet, kann Ub gross sein. U - Ub ist den nichtstationären Kräften proportional, die während des Fahrens erzeugt werden. U - Ub wird mit der durch ein Potentiometer voreingestellten Spannung Up verglichen. Up kann einer Tabelle von Werten entnommen sein, zu deren Berechnung die maximalen elastischen Biegemomente von Schien- und Wadenbein benutzt wurden Die IVD wird gestartet, wenn U-Ub = Up gilt.
Ein aufwendigeres Kontrollsystem (lI) besteht aus Analog-Digital-Konvertem (ADCs) mit numerischer Anzeige und einem Microcontroller. Der Microcontroller besteht z B aus einer CPU, einem EPROM für Programme und Daten und periphären Modulen fùr 110. Ub ist durch den konstanten U- Beitrag bestimmt Alle Arithmetik wird numerisch durchgeführt. U wird, z. B, Fourier analysiert.
Der konstante Beitrag ergibt Ub Die Amplitude der ersten Harmonischen stellt ein Mass für die Stärke der Knochen und Sehnen des Skifahrers dar Der Beitrag der höheren Harmonischen gibt die fehlende Technik des Fahrers wieder U - Ub kann kontinuierlich wahrend der Fahrt mit einer im EPROM gespeicherten Tabelle verglichen und entsprechend nachjustiert werden, so dass ein Lemeffekt der Bindung erreicht wird Auf diese Weise ist die Bindung von voreingestellten Daten unabhängig.
Um zu verhindern, dass bei der Skisicherheitsbindung ein Ski noch an einem Ski befestigt bleibt, wenn die IVD des anderen Skis bei einem Unfall gestartet wurde, muss die IVD der Bindung des verbleibenden Skis ebenfalls gestartet werden. D. h, es muss zwischen den beiden logischen Koinzidenzkreisen von System I oder zwischen den beiden periphären Modulen von System 11 eine Verbindung bestehen. Diese kann, z. B., eine leitende Verbindung über Schuh und Hose (ein in die Hose integriertes Kabel), oder eine Verbindung sein, welche mit Hilfe von in die Bindung eingebaute Infrarotsender und-empfänger hergestellt wird. Bei der Snow BoardSicherheitsbindung wird diese Verbindung durch ein Kabel zwischen den Bindungen leicht erreicht.
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