DE10121413B4 - Skibindungseinstellgerät - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Einstellung von Skibindungen mit:
– einer Aufspanneinrichtung (1), an welcher der Ski (3) befestigt wird,
– einem Skischuh (7), der mittels einer Bindung (4) am Ski (3) fixiert wird,
– einer fußspitzenseitigen Auslösevorrichtung mit einem ersten Kraftübertagungselement (8a), das in den Schaft des Skischuhs (7) eingebracht wird und einem sich daran anschließenden zweiten, biege- und torsionssteifen Kraftübertragungselement (8b), das bis in die Fußspitze des Skischuhs (7) geschoben werden kann, um dort ein Lösen der fußspitzenseitigen Halterung zu bewirken,
– einer fersenseitigen Auslösevorrichtung (13), mit der eine Auslösekraft unter dem Skischuh (7) eingebracht wird, um ein Lösen der fersenseitigen Halterung zu bewirken,
– einer Kraftmesseinrichtung (12), welche die aufgebrachten Auslösekräfte und Auslösemomente misst,
– einer Schließeinrichtung (15), die den Skischuh (7) zum Einsetzen oder nach erfolgter Auslösung mindestes auf der Fersenseite wieder in die Bindung (4, 6) drückt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung von Skibindungen mit einer Aufspanneinrichtung, an welcher der Ski befestigt wird, mit mindestens einer Auslösevorrichtung, welche Kräfte in den Skischuh einbringt, um diesen fersenseitig oder fußspitzenseitig aus der Bindung zu lösen und mit einer Kraftmessung, welche die aufgebrachten Auslösekräfte und Auslösemomente misst.
• Das steigende Interesse am Wintersport von Personen aller sportlicher Leistungsklassen lässt das Verletzungsrisiko und die Anforderungen an eine Wintersportausrüstung ständig steigen. Insbesondere der Sicherheit wird hierbei eine große Bedeutung beigemessen. Von zentraler Bedeutung für die Vermeidung von Verletzungen ist hierbei die Skibindung und die Einstellung derselben. Die jeweils richtige Einstellung der Skibindung ist unter anderem von der individuellen Anatomie des Benutzers, von der Bindung, dem Ski und dem Skischuh abhängig.
• Die Einstellung einer Skibindung erfolgt in einem iterativen Prozess. Der Skischuh wird in die Bindung eingerastet, die Bindung wird durch das Einbringen von Kräften auf den Skischuh ausgelöst, die zur Auslösung erforderliche Kraft wird mit dem empirischen Optimum verglichen und der Vorgang wird entsprechend der Abweichung wiederholt. Aufgrund der Tatsache, dass für ein Paar Ski eine solche Iteration sowohl für jede Art der Auslösung als auch beide Ski durchgeführt werden muss, handelt es sich bei der herkömmlichen Einstellmethode um einen sehr zeitaufwendigen Vorgang.
• Um einen solchen Vorgang zu erleichtern und zu beschleunigen, ist es aus der Patentschrift DE 32 32 384 02 bereits bekannt, einen Ski mit Bindung und Skischuh auf einer Vorrichtung zu fixieren, welche mittels einer Hydraulik die Bindung des Skis bis zur Auslösung belastet und die benötigte Kraft misst. Der Nachteil einer solchen Vorrichtung liegt jedoch in der Notwendigkeit den Skischuh händisch nach jedem Auslösen wieder in die Bindung zu drücken. Zudem wird der Skischuh häufig durch die plötzliche Entlastung der Auslösekräfte aus herkömmlichen Vorrichtungen geschleudert und muß daraufhin sowohl fußspitzenseitig als auch fersenseitig wieder in die Vorrichtung eingesetzt und eingerastet werden. Da die Auslösekräfte und Auslösemomente einer solchen Skibindung verhältnismäßig groß sein können, ist auch der Kraftaufwand für das Einrasten des Skischuhs in der Skibindung nicht unerheblich, zumal die räumliche Anordnung nicht, wie im Normalfall des Einrastens einer Skibindung, den Einsatz des gesamten Körpergewichtes ermöglicht. Weitere Einrichtungen zur Prüfung der Einstellung von Skibindungen sind aus der DE 28 07 638 A1 und der De 33 34 498 A1 bekannt.
• Es ist also Aufgabe der Erfindung, das Skibindungseinstellgerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die zur Einstellung der Skibindung erforderliche Iteration beschleunigt wird und ein manuelles Einwirken auf das Skibindungseinstellgerät auf ein Minimum reduziert wird.
• Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von dem Skibindungseinstellgerät der eingangs genannten Art vor, dass in die Vorrichtung mindestens eine Schließeinrichtung integriert ist, welche den Skischuh zum Einsetzen oder nach erfolgter Auslösung, mindestens auf der Fersenseite wieder in die Bindung drückt.
• Der entscheidende Vorteil bei einer Vorrichtung zur Einstellung von Skibindungen gemäß der Erfindung ist der erheblich reduzierte Zeitaufwand für die Einstellung von Skibindungen. Weiterhin führt dieser erheblich reduzierte Aufwand zu einer höheren Motivation, die Auslösekräfte und Auslösemomente einer Skibindung mit einer Vielzahl von Iterationsschritten optimal einzustellen und somit die Sicherheit des Wintersportlers entscheidend zu erhöhen. Zusätzlich zu dem zeitlich reduzierten Aufwand ist auch der Kraftaufwand zum Schließen einer Bindung nicht mehr aufzubringen, so dass auch Personen mit geringer Körperkraft eine Einstellung von Skibindungen durchführen können.
• Um Kräfte dosiert in den Skischuh einzuleiten, ist es sinnvoll, auf der Fersenseite des Skischuhs eine Auslösevorrichtung anzuordnen, welche den Skischuh mittels Druck von unten aus der fersenseitigen Bindungshalterung auslöst. Diese Methode ermöglicht einerseits eine direkte Messung der benötigten Auslösekraft und ist andererseits vollkommen unabhängig von der individuellen Bauart des Skischuhs.
• Weiterhin sieht die Erfindung vor, dass in den Schaft des Skischuhs ein erstes Kraftübertragungselement eingebracht wird und aus dem ersten Kraftübertragungselement ein zweites Kraftübertragungselement in dem Skischuh in Richtung Fußspitze bevorzugt ausfahrbar, ausklappbar oder teleskopierbar ist, welches mindestens quer zur Fußlängsrichtung, parallel zu der Ebene, welche durch die Schuhsohle beschrieben wird, biegesteif ist, so dass der Skischuh über das längliche erste Kraftübertragungselement mittels dem zweiten Kraftübertragungselement mit einem Drehmoment beaufschlagt werden kann, welches die fußspitzenseitige Bindungshalterung auslöst. Auf diese Weise kann unter realistischen Bedingungen ein Moment in den Skischuh eingebracht werden, welches die fußspitzenseitige Bindungshalterung auslöst. Es erübrigt sich ein aufwendiges Berechnungsmodell für die Feststellung eines äquivalenten Momentes im Bein des Benutzers zu verwenden, da die Krafteinleitung über das zweite Kraftübertragungselement den tatsächlichen Gegebenheiten beim Skifahren entspricht.
• Die Erfindung zeigt weiterhin auf, dass auf der Fersenseite des Skischuhs eine Schließeinrichtung angeordnet ist, welche den Skischuh zum Einsetzen oder nach erfolgter Auslösung mittels Druck auf die fersenseitige Haltefläche des Skischuhs in die fersenseitige Bindungshalterung drückt. Ein derartiges Vorgehen gewährleistet ein sicheres Einrasten des Skischuhs in die Bindung, ohne unnötig lange Kraftflusswege und den sich daraus ergebenden elastischen Verformungen. Weiterhin verfügt in der Regel jeder Skischuh über eine ähnlich gestaltete fersenseitige Haltefläche, wodurch die erfindungsgemäße Vorrichtung zu nahezu allen Bauformen von Skischuhen und Bindungen kompatibel ist.
• Wird die Vorrichtung, wie zuvor beschrieben, mit einem zweiten Kraftübertragungselement ausgestattet, welches in dem Skischuh in Richtung Fußspitze ausfahrbar, ausklappbar oder teleskopierbar ist, um den Skischuh mit einem Drehmoment zu beaufschlagen, welches die fußspitzenseitige Bindungshalterung auslöst, so ist es von großem Vorteil, wenn das zweite Kraftübertragungselement eine Rollenkette ist, welche aus dem ersten Kraftübertragungselement in Richtung der Fußspitze des Skischuhe geschoben wird. Eine Rollenkette entspricht genau den Anforderungen, welche an das zweite Kraftübertragungselement gestellt werden. Sie ist sowohl in einer Querrichtung biegesteif als auch torsionssteif. Darüber hinaus ist die Rollenkette in die andere Querrichtung abwinkelbar, wodurch sie sich aus dem ersten Kraftübertragungselement ausschieben und vorteilhaft in Fußspitzenrichtung umlenken lässt. Durch die Möglichkeit, das zweite Kraftübertragungselement ein- und ausfahren zu können, kann das erste Kraftübertragungselement einfach durch vertikales Verfahren oder Schwenken in den Skischuh eingebracht werden.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das erste Kraftübertragungselement sowohl die Funktion des Auslösens mindestens einer der Bindungshalterungen übernimmt als auch die des Schließens. Um für das Schließen und das Auslösen die realistischsten Randbedingungen zu schaffen, können die Kräfte und Momente zum Schließen und Auslösen ähnlich wie durch einen Fuß in den Skischuh eingebracht werden. Weiterhin trägt diese Lösung zur Reduzierung der erforderlichen Bauteile bei und senkt dadurch die Herstellungskosten für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
• Zur Vermeidung einer zusätzlichen Hilfsenergie, kann die Vorrichtung elektrisch angetrieben werden. Auf diese Weise kann der Aufwand für einen Kompressor oder eine zusätzliche Hydraulikpumpe eingespart werden.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vorrichtung pneumatisch angetrieben wird. Ein pneumatischer Antrieb hat den Vorteil, dass er äußerst robust ist und als offener Kreislauf ohne Behälter und Kühler für ein Hilfsmedium ausgeführt werden kann.
• Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, das die Vorrichtung hydraulisch angetrieben ist. Aufgrund der hohen Leistungsdichte, welche ein hydraulischer Antrieb aufweist, ist diese Ausführungsform von besonderem Vorteil.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die fersenseitige Schließeinrichtung nach dem Einrasten der Bindung zunächst in eine Ausgangsposition verfährt, um. den Auslösevorgang und die Kraft bzw. Momentenmessung nicht mechanisch zu behindern. Damit der Zeitpunkt des Auslösens der Bindung exakt erfasst wird und eine Zuordnung der Auslösekraft bzw. des Auslösemomentes fehlerfrei erfolgen kann, ist es besonders wichtig, dass die Bindung den Skischuh ungehindert freigeben kann.
• Um den Aufwand der Einstellung einer Skibindung auf ein Minimum zu reduzieren, ist es vorgesehen, den Vorgang des fersenseitigen Einrastens und Auslösens elektronisch zu steuern und die Steuerung programmierbar auszuführen.
• Durch die programmierbare Steuerung des Einrastens und Auslösens wird es möglich, die einzelnen Schritte des Einstellvorgangs zeitlich zu optimieren, insbesondere die Bewegungsabläufe, welche nicht mit einer Messung einhergehen, schneller auszuführen als die Vorgänge, bei welcher eine Kraft- oder Momentenmessung durchgeführt wird. Bei bisherigen Vorrichtungen wird den Bewegungsabläufen, welche ohne Messungen vonstatten gehen, eine ebenso langsame gleichförmige Bewegung zugrunde gelegt wie den Bewegungsabläufen, welche aufgrund einer exakten Messwerterfassung langsam ausgeführt werden müssen. Mit einer programmierbaren Steuerung lassen sich den einzelnen Bewegungsabläufen die jeweils optimalen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen zuordnen.
• Da ein Einstellvorgang einer Skibindung iterativ erfolgt, ist es von besonderem Vorteil, die elektronische Steuerung so zu programmieren, dass mehrere Einrast-Auslösezyklen der Skibindung hintereinander ausgeführt werden. Auf diese Weise können auch Belastungstests oder Dauerversuche mit bedeutend reduziertem Aufwand durchgeführt werden. Weiterhin lassen ich durch mehrere programmierte Einrast- Auslösezyklen die Skibindungen beispielsweise auf die Erfüllung des Standards der "American Society for Testing and Materials", wie er in den USA verlangt wird, prüfen. Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit der Nachjustierung der Bindungseinstellung während des Pendelbetriebes. Auf diese Weise kann mit minimalem Aufwand der optimale Auslösewert eingestellt werden.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Skischuh durch das erste Kraftübertragungselement bzw. die fersenseitige Schließeinrichtung nach dem Auslösen in einer definierten Position gehalten wird. Bei herkömmlichen Skibindungseinstellgeräten kommt es häufig zu einer unkontrollierten Bewegung des Skischuhs nach der Auslösung der Bindung. Teilweise wird der Skischuh durch die frei werdenden Kräfte weggeschleudert. Das daraufhin erforderliche Einsetzen des Skischuhs kostet unnötig viel Zeit. Um den Skischuh nach der Auslösung direkt einem neuen Messzyklus unterziehen zu können, ist daher notwendig, den Skischuh in einer definierten Position zu halten.
• Weiterhin ist vorgesehen, dass nach dem Auslösen der fußspitzenseitigen Bindungshalterung die Auslösevorrichtung automatisch auch die fersenseitige Bindungshalterung auslöst. Je nach Bauart der Bindung ist nach jeden Auslösevorgang der fußspitzenseitigen Bindungshalterung eine fersenseitige Entlastung durchzuführen. Dieser Vorgang musste bei herkömmlichen Skibindungseinstellgeräten nach jeder Auslösung manuell durchgeführt werden, um einen neuen Einrast-Auslösezyklus durchzuführen.
• Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich, wenn die Auslösevorrichtung den Skischuh zum Einsetzen oder nach dem Auslösen wieder in die Ausgangsposition zum Einrasten der hinteren Skibindung verfährt, insbesondere die Fußspitze des Skischuhs wieder in die fußspitzenseitige Bindungshalterung einbringt. Wird auch dieser Vorgang in die elektronische Steuerung programmiert und automatisch ausgeführt, lassen sich sowohl Serien des Auslösens der fersenseitigen Bindungshalterung als auch des Auslösens und des Einrastens der fußspitzenseitigen Bindungshalterung vollautomatisch durchführen.
• Die folgenden Ausführungen erläutern anhand von Zeichnungen die Funktionsweise und den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung von Skibindungen an einem speziellen Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
• 1 – eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung von Skibindungen;
• 2 – eine geschnittene Draufsicht, wie in 1 durch Schnitt A-A ausgewiesen;
• 3 – eine teilweise geschnittene Seitenansicht, des Skischuhs.
• In 1 und 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Seitenansicht beziehungsweise in der Draufsicht dargestellt. 3 zeigt eine teilweise geschnittene Detailansicht des Skischuhs. Auf einer Aufspanneinrichtung 1 wird mittels zweier Halter 2 ein Ski 3 befestigt. Auf dem Ski 3 ist eine Bindung 4 angeordnet, welche aus einer fußspitzenseitigen Bindungshalterung 5 und einer fersenseitigen Bindungshalterung 6 besteht. In der Bindung 4 wird ein Skischuh 7 fixiert.
• Um den Skischuh 7 aus der fußspitzenseitigen Bindung 5 durch Torsion zu lösen, wird in dem Skischuh 7 ein Drehmoment mit dem ersten Kraftübertragungselement 8a eingebracht. An das erste Kraftübertragungselement 8a schließt sich ein zweites Kraftübertragungselement 8b in Form einer Rollenkette an. Die Rollenkette wird aus dem ersten Kraftübertragungselement 8a bis in die Fußspitze des Skischuhs 7 eingeschoben. Die Torsionsteifigkeit und Biegesteifigkeit quer zur Fußlängsachse der Rollenkette ermöglichen es, den Skischuh 7 mit hohen Drehmomenten zu beaufschlagen. Als Gegenlager für das Drehmoment dient die auf der Aufspanneinrichtung 1 verankerte Säule 9 in Verbindung mit dem schwenkbaren Arm 10. Das erste Kraftübertragungselement 8a ist mit dem schwenkbaren Arm 10 ebenfalls drehbar verbunden, so dass das erste Kraftübertragungselement 8a leicht in den Schaft des Skischuhs 7 eingeführt werden kann. Das über das erste Kraftübertragungselement 8a mittels der Rollenkette in den Skischuh 7 eingebrachte Drehmoment wirkt an der fußspitzenseitigen Haltefläche 11 des Skischuhs 7 als Querkraft, welche bis zum Auslösen der fußspitzenseitigen Bindungshalterung 5 gesteigert wird. Das Torsionsmoment, eingeleitet durch die Kraftübertragungselemente 8a, 8b, welches in der Zeichnung durch einen Pfeil symbolisiert dargestellt ist, wird permanent mit Dehnungsmessstreifen 12 gemessen, welche an dem ersten Kraftübertragungselement 8a angebracht sind.
• Um den Skischuh 7 aus der fersenseitigen Bindung 6 auszulösen, wird mittels einer fersenseitigen Auslöseeinrichtung 13 über ein Auslöseband 14 eine Auslösekraft unter dem Skischuh 7 eingebracht. Ist der Skischuh 7 aus der fersenseitigen Bindung 6 durch die Auslösekraft gelöst, kann er mittels der fersenseitigen Schließeinrichtung 15 durch Druck auf die fersenseitige Haltefläche 16 des Skischuhs 7 wieder in die fersenseitige Bindung 6 gedrückt werden. Zur Steuerung und Programmierung einzelner Schritte und Abfolgen steht dem Benutzer eine Steuerungs- und Programmierkonsole 17 zur Verfügung.

Claims (16)

1. Vorrichtung zur Einstellung von Skibindungen mit: – einer Aufspanneinrichtung (1), an welcher der Ski (3) befestigt wird, – einem Skischuh (7), der mittels einer Bindung (4) am Ski (3) fixiert wird, – einer fußspitzenseitigen Auslösevorrichtung mit einem ersten Kraftübertagungselement (8a), das in den Schaft des Skischuhs (7) eingebracht wird und einem sich daran anschließenden zweiten, biege- und torsionssteifen Kraftübertragungselement (8b), das bis in die Fußspitze des Skischuhs (7) geschoben werden kann, um dort ein Lösen der fußspitzenseitigen Halterung zu bewirken, – einer fersenseitigen Auslösevorrichtung (13), mit der eine Auslösekraft unter dem Skischuh (7) eingebracht wird, um ein Lösen der fersenseitigen Halterung zu bewirken, – einer Kraftmesseinrichtung (12), welche die aufgebrachten Auslösekräfte und Auslösemomente misst, – einer Schließeinrichtung (15), die den Skischuh (7) zum Einsetzen oder nach erfolgter Auslösung mindestes auf der Fersenseite wieder in die Bindung (4, 6) drückt.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fersenseitige Auslöseeinrichtung (13) ein Auslöseband (14) aufweist, das den Skischuh (7) mittels Druck von unten aus der Bindungshalterung (6) auslöst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kraftübertragungselement (8b) in Richtung der Fußspitze ausfahrbar, ausklappbar und/oder teleskopierbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft zum Schließen der mindestens einen Bindungshalterung (6) über das Kraftübertragungselement (8a) eingeleitet wird.
5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Skischuh (7) mittels der fersenseitigen Schließvorrichtung (15) durch Druck auf die fersenseitige Haltefläche (16) in die Bindungshalterung (6) gedrückt wird.
6. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kraftübertragungselement (8b) eine Rollenkette ist.
7. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie elektrisch oder pneumatisch oder hydraulisch angetrieben werden kann.
8. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kraftübertragungselement (8a) und die fersenseitige Schließvorrichtung (15) nach dem Einrasten der Bindung (4) zunächst in eine Ausgangsposition verfahren werden, um den Auslösevorgang und die Kraft- oder Momentenmessung nicht mechanisch zu behindern.
9. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsablauf elektronisch gesteuert wird und programmierbar ist.
10. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schritte des Bewegungsablaufs zeitlich optimiert sind.
11. Vorrichtung nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Schritte, die nicht mit der Messung einhergehen, schneller ausgeführt werden, als die Schritte, bei welchen eine Kraft- oder Momentenmessung durchgeführt wird.
12. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung mehrere programmierte Einrast- Auslösezyklen der Bindung (4) hintereinander durchfährt.
13. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Skischuh (7) durch das erste Kraftübertragungselement (8a) und die fersenseitige Schließvorrichtung (15) nach dem Auslösen in einer definierten Position gehalten wird.
14. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auslösen der fußspitzenseitigen Bindungshalterung (5) die Auslöseeinrichtung (13) automatisch auch die fersenseitige Bindungshalterung (6) auslöst.
15. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Skischuh (7) zum Einsetzen oder nach dem Auslösen mit dem ersten Kraftübertragungselement (8a) wieder in die Ausgangsposition zum Einrasten der fersenseitigen Bindungshalterung (6) verfahren wird.
16. Vorrichtung nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum Herstellen der Ausgangsposition die fußspitzeseitige Haltefläche (11) des Skischuhs (7) wieder in die fußspitzenseitige Bindungshalterung (5) gebracht wird.