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Die
Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zwischen einem Schuh
und einem brettartigen Sportgerät,
insbesondere eine Schibindung, wie sie im Oberbegriff des Anspruches
1 beschrieben ist.
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Derartige
Verbindungsvorrichtung bestehen üblicherweise
aus einem einer Schuhspitze vorgeordneten Vorderbacken und einem
dem Fersenbereich des Schuh zugeordneten Hinterbacken bzw. Fersenbacken,
wie dies beispielsweise aus der
DE 21
36 262 bekannt ist. Der Vorder- und der Hinterbacken können zum
Eingriff mit dem Schuh ausgebildete Sohlenhalter aufweisen. Üblicherweise
ist der Schuh zwischen diesen Vorder- und Fersenbacken bzw. den
Sohlenhaltern mit einer Vorspannkraft eingespannt. Zum Lösen des
Schuhs von dem brettartigen Sportgerät ist eine entsprechende Betätigungsvorrichtung
zum Lösen
der Vorspannvorrichtung und damit der Vorspannkraft zu betätigen, sodass
der Schuh vom brettartigen Sportgerät abgehoben werden kann. Die
Sohlenhalter sind zusätzlich
mit einer Vorspannfeder, einer Freigabevorrichtung in einer Zentralposition
zu einem Lagerbock des Vorder- und Fersenbackens gehalten. Die Vorspannkraft
der Vorspannfeder ist entsprechend dem Fahrkönnen sowie die an den Benutzer
der Verbindungsvorrichtung angepassten Kriterien, wie Gewicht, Alter,
Fahrkönnen und
z.B. Tibiadurchmesser, einstellbar. Dadurch soll erreicht werden,
dass bei einer Beanspruchung auf den Fuß des Benutzers einer derartigen
Verbindungsvorrichtung während
dem Fahren mit dem brettartigen Sportgerät jene Größenordnung nicht erreicht wird,
die zu einer Verletzung des Benutzers führen kann. Die Vorspannkraft
der Vorspannfeder soll vielmehr davor überwunden sein, sodass der Sohlenhalter
freigegeben wird, und der Schuh sich vom brettartigen Sportgerät lösen kann,
bevor der Fuß des
Benutzers Schaden erleidet. Mit der aus dem vorbekannten Vorderbacken
bekannten Gelenkanordnung sind eine Kugel und eine dieser zugeordnete
kugelkalottenartige Vertiefung in einer zur Aufstandsfläche des
Lagerbocks parallel verlaufenden Ebene relativ zueinander verschwenkbar.
Damit wird eine Relativverstellung zwischen der Kugel und der Vertiefung
in einer Raumrichtung ermöglicht. Darüber hinaus
ist es in bevorzugter Weise auch möglich, die Kugel und die Vertiefung
in einer weiteren Raumrichtung, nämlich in einer zur vorgenannten Ebene
senkrechten Richtung relativ zueinander zu verstellen, sodass der
Schuh bei der Bewegung des Vorderbackens in senkrechten Richtung
zur Aufstandsfläche
bei der Überschreitung
einer voreinstellbaren Kraft durch den Sohlenhalter freigegeben wird.
Nachteilig ist bei dieser Ausführungsform,
dass das die Kugel Bestandteil der Freigabevorrichtung ist und mit
dieser eine bauliche Einheit bildet und damit einerseits wieder
eine exakte Führung
des Sohlenhalters relativ zum Lagerbock noch eine exakte Auslösung bzw.
eine exakte Vorherbestimmung der Auslösewerte für den Vorderbacken erzielt
werden kann. Dazu kommt, dass der Sohlenhalter Nachteiligerweise
gesondert am Schuh zu befestigen ist.
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Es
ist auch schon bekannt –
DE 22 20 560 C3 – eine Verbindungsvorrichtung,
insbesondere einen Vorderbacken, für eine Sicherheitsschibindung zu
verwenden, bei dem der Sohlenhalter über eine im Lagerbock feststehende,
vertikal zu dessen Aufsatzfläche
ausgerichtete Schwenkachse verschwenkbar ist, wobei der Sohlenhalter über eine
Freigabevorrichtung gehaltert ist, die durch eine in eine kugelkalottenartige
Vertiefung über
die Vorspannfeder eingepresste Kugel gebildet wird. In diesem Fall
ist zwar die gesamte Sohlenhalterung am Vorderbacken angeordnet
und bedarf es keiner Umbauarbeiten und Montagearbeiten am Schischuh,
andererseits ist jedoch nur eine exakte Verschwenkung des Sohlenhalters
in einer Ebene um die feststehende, senkrechte Schwenkachse möglich.
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Der
vorliegende Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Verbindungsvorrichtung
zwischen einem Schuh und einem brettartigen Sportgerät einen
Vorderbacken zu schaffen, der eine einfache und exakte Führung des
Sohlenhalters gegenüber
dem feststehenden Teil des Vorderbackens, insbesondere dem Lagerbock,
ermöglicht
und mit dem eine exakte Einstellung der Vorspann- und Auslösewerte
der Freigabevorrichtung möglich
ist.
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Diese
Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale im Kennzeichenteil
des Anspruches 1 gelöst.
Dadurch, dass nunmehr ein Pfannengelenk vorgesehen ist, dass ausschließlich der
Führung
des Sohlenhalters des Vorderbackens bzw. dessen Lagerung in alle
drei Raumrichtungen dient, wird eine exakte Führung mit geringer Toleranz
in mehreren, zueinander win kelig verlaufenden Raumrichtungen mit geringem
Aufwand möglich.
Durch diese zentrale Halterung und Führung des Sohlenhalters für eine Beweglichkeit
in mehrere Raumrichtungen, kann der mechanische Aufwand verringert
werden und können
auch die Reibungsverhältnisse
bzw. der innere Widerstand bei Relativbewegungen zwischen dem Sohlenhalter
und dem Lagergehäuse
bzw. dem Lagerbock des Vorderbackens genauer bestimmt werden. Damit
wird nunmehr in überraschend
einfacher Weise auch eine feinfühliger
Verstellung und Einstellung der Auslösewerte für einen Sohlenhalter eines derartigen
Vorderbackens geschaffen. Auch die Lebensdauer und Einsatzdauer
einer derartigen Lageranordnung kann erhöht werden, da die Lagerteile nicht
unmittelbar mit den in verschiedenen Raumrichtungen wirkenden Vorspannkräften, beispielsweise der
Freigabevorrichtung, belastet sind.
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Vorteilhaft
ist eine Weiterbildung nach Anspruch 2, da dadurch die Reibungsverhältnisse
zu einem Kugelabschnitt und der Gelenkschale gleichmäßig über die
Oberfläche
verteilt werden.
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Vorteilhaft
ist auch eine Ausführungsform nach
Anspruch 3, da dadurch ein Hochschwenken der Sohlenhalter im Vorderbackenbereich
bei so genannten „Rückwärtsstürzen" verbessert und damit die
Verletzungsgefahr beim Einsatz eines derartigen Vorderbackens verringert
wird.
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Gemäß einer
Ausführungsvariante
nach Anspruch 4 wird mit Vorteil eine Freigabe des Schuhs aus der
Verbindungsvorrichtung auch bei so genannten „Rückwärtsstürzen" ermöglicht,
bei welchem lediglich der Vorderteil oder die Spitze des Schuhs
vom brettartigen Sportgerät
abhebt und eine Auslösung im
Bereich des Fersenbackens dadurch nicht möglich. Dadurch können erhebliche
Verletzungen des Benutzers, insbesondere Bänderrisse und Gelenkbrüche verhindert
werden.
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Nach
einer anderen Weiterbildung nach Anspruch 5 kann mit einer Auslösevorrichtung
die Freigabe des Sohlenhalters in unterschiedlichen Raumrichtungen
erzielt werden.
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Vorteilhaft
ist auch eine Ausführung
nach Anspruch 6, da damit eine noch exaktere Führung der Sohlenhalterteile
und eine unterschiedliche Auslösungscharakteristik,
beispielsweise bei der Verwendung der Verbindungsvorrichtung auf
einem Schi in Richtung der Innen- und in Richtung der Außenkante erzielt
werden kann. Darüber
hinaus wird eine längere
Lebensdauer durch die Herabsetzung der Belastung der Pfannengelenke
erzielt.
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Vorteilhaft
ist aber auch eine Weiterbildung nach Anspruch 7, da dadurch die
Schwenkverhältnisse
der Sohlenhalterteile in jede der beiden Richtungen quer zur Längsachse
des Schi gleichgehalten werden kann.
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Weiters
ist auch eine Ausführung
nach Anspruch 8 möglich,
durch die eine Führung
der Sohlenhalterteile bzw. eine Begrenzung der Beweglichkeit des
Kugelabschnittes gegenüber
der Gelenkschale in einfacher Form realisiert werden kann.
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Durch
die Weiterbildung nach Anspruch 9 ist eine einfache Justierung der
Sohlenhalterteile unterschiedlicher Ausführungsformen von Schuhen möglich.
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Weiters
ist auch eine Ausführungsvariante nach
Anspruch 10 von Vorteil, da die mit eine einfache und exakte Einstellung
des Sohlenhalters bzw. der Sohlenhalterteile an unterschiedliche
Formen der Schuhspitze möglich
ist.
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Durch
die Ausgestaltung nach Anspruch 11 wird mit Vorteil eine günstige Fehlercharakteristik und
Dämpfungscharakteristik
der Freigabevorrichtung erzielt, da ein Zusammenwirken der durch
die Spiralfeder erzeugten Druckkraft und deren Beanspruchung auf
Torsion für
die Steuerung der Aushilfsbewegung ausgenützt werden kann.
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Weiters
ist durch die Ausbildung nach Anspruch 12 die Möglichkeit geschaffen, je nach
Winkelstellung unterschiedliche Dämpfungswerte durch die Torsion
der eingesetzten Vorspannfeder zu erreichen.
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Es
ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 13 oder 14 möglich, wodurch
eine kompakte Bauweise einer Verbindungsvorrichtung erzielt werden
kann.
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Die
weitere Ausgestaltung nach Anspruch 15 ermöglicht eine einfache Gestaltung
der individuellen Auslösebedingungen
für die
entgegengesetzten Drehrichtungen des Vorderbackens auch bei einem einteiligen
Sohlenhalter.
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Die
weiteren Ausführungsvarianten
nach Anspruch 16 und 17 ermöglichen
die einfache Einstellung von unterschiedlich beanspruchbaren Verbindungsvorrichtungen,
beispielsweise bei unterschiedlichen Beanspruchungen bei Schibindungen
die Z-Zahl durch die unterschiedliche Wahl des Höhenabstandes der Vorspannfeder
von der Aufsatzfläche.
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Vorteilhaft
ist eine Ausführung
nach Anspruch 18, da dadurch die Charakteristik der Freigabevorrichtung
durch eine Verschwenkung des Sohlenhalters, beispielsweise um eine
Querachse, nicht nachteilig verändert
wird.
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Eine
feinfühlige
Auslösung
der Freigabevorrichtung wird auch durch die weiteren Ausführungsvarianten
nach Anspruch 19 und 20 erreicht.
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Die
Montage und Demontage der Verbindungsvorrichtung wird durch die
Ausgestaltung nach den Ansprüchen
21 bis 25 erleichtert.
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Es
ist aber auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 26 möglich, wodurch
ein Großteil
der auftretenden Kräfte über die
Führungsbahn
abgefangen wird und das Pfannengelenk, welches eine spielfreie Führung ermöglicht,
vor diesen Kraftspitzen verschont wird.
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Es
ist aber auch eine Weiterbildung nach Anspruch 27 möglich, wodurch
eine hochbelastbare Führungsanordnung
für eine
Relativbewegung der Lagerteile des Pfannengelenkes in mehreren Raumrichtungen
geschaffen wird.
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Durch
eine Weiterbildung nach Anspruch 28 wird eine allseitige Führung in
mehreren Raumrichtungen nur durch das Pfannengelenk erzielt.
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Von
Vorteil ist auch eine Ausführung
nach Anspruch 29, da eine mehrachsige Führung und Halterung der Kugelnabe
in der Gelenkschale erzielt werden kann.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung beschreibt Anspruch 30, wodurch ein notwendiges
Spiel zur Verringerung der Reibung zwischen den bewegten Teilen
einerseits und ausreichender Freiraum zum Einbringen, z.B. Schmiermittel,
erzielt werden kann.
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Vorteilhaft
ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 31, da dadurch der Zusammenbau
des Pfannengelenks ohne geteilte Gelenkschalen möglich ist.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung beschreibt Anspruch 32, wodurch
eine rasche Anpassung der Verbindungsvorrichtung an unterschiedliche
Schuhe erreichbar ist.
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Mit
einer anderen Ausgestaltung nach Anspruch 33, wird in vorteilhafter
Weise auch eine Anpassung der Sohlenhalter an unterschiedliche Schubreiten
ermöglicht.
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Von
Vorteil ist auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 34, da damit eine
hoch belastbare Führung der
Sohlenhalter erzielt werden kann.
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Durch
die Weiterbildung nach Anspruch 35 wird ein rascheres Lösen zwischen
Sohlenhalter und Schuh im Zuge eines Auslösevorganges erzielt.
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Vorteilhaft
ist auch eine Ausführungsvariante nach
Anspruch 36, da damit eine feinfühlige
Auslösung
des Sohlenhalter oder der Sohlenhalterteile über eine Querachse erzielt
werden.
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Vorteilhaft
ist auch eine Ausführungsvariante nach
Anspruch 37, wodurch eine feinfühlige
Dämpfung
und Auslösung
bei einer Verschwenkung des Sohlenhalters oder des Sohlenhalterteils
erzielt wird.
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Eine
einfache und hochbeanspruchte Ausbildung des Pfannengelenks wird
durch die Weiterbildung nach Anspruch 38 erreicht.
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Eine
günstige
Auslösecharakteristik
wird weiters durch die Weiterbildung nach Anspruch 39 erzielt.
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Vorteilhaft
ist auch eine Ausführungsvariante nach
Anspruch 40, wodurch die Montage von mehrteiligen Pfannengelenken
erleichtert wird.
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Von
Vorteil ist auch eine Ausführungsform nach
Anspruch 41, da der Rand im Durchbruch der Gelenkschale als Führung für den Nabenstummel und
damit für
den Sohlenhalter verwendbar ist.
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Von
Vorteil ist auch eine Ausführung
nach Anspruch 42, da damit eine Dämpfung von Schwingungen in
senkrecht zur Aufsatzrichtung des Lagerbockes verlaufender Richtung
bzw. im Bereich des Pfannengelenkes eine Freigabe der Auslösebewegung
bei Überbeanspruchung
ermöglicht
wird.
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Weiters
ist auch eine Ausführung
nach Anspruch 43 möglich,
wodurch über
den Gelenkschalenteil eine, die Auslösung freigebende Vorspannkraft
definiert werden kann.
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Von
Vorteil ist auch eine Ausführungsvariante
nach Anspruch 44, da dadurch auf den Fuß einwirkende Schlagbeanspruchungen
bei Weiterbenutzung des Sportgerätes
verhindert werden können.
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Die
Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung
zwischen einem Schuh einem brettartigen Sportgerät, insbesondere einer Schibindung
in Seitenansicht und schematischer Darstellung;
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2 ein
Vorderbacken einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung
in Draufsicht, teilweise geschnitten und in vereinfachter, schematischer Darstellung;
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3 den
Vorderbacken nach 2 in Seitenansicht teilweise
geschnitten;
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4 ein
Detail des Vorderbackens nach 2 in Draufsicht
geschnitten und vergrößerter, schematischer
Darstellung;
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5 den
Vorderbacken nach den 2 bis 4 in Seitenansicht
geschnitten, gemäß den Linien
V-V in 2;
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6 einen
Teil des Vorderbackens in Seitenansicht geschnitten, gemäß den Linien
VI-VI in 2;
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7 ein
Detail des Vorderbackens nach den 2 bis 6 in
Seitenansicht geschnitten, gemäß den Linien
VII-VII in 2;
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8 einen
Teil der Vorderbacken nach den 2 bis 7 in
Seitenansicht geschnitten, gemäß den Linien
VIII-VIII in 2;
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9 eine
andere Ausführungsvariante
an einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung
in Draufsicht, in vereinfachter schematischer Darstellung, teilweise
geschnitten;
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10 den
Vorderbacken nach 9 in Seitenansicht geschnitten,
gemäß den Linien
X-X in 9;
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11 eine
andere Ausführungsvariante des
erfindungsgemäßen Vorderbackens
in Seitenansicht geschnitten und vereinfachter schematischer Darstellung
gemäß den Linien
XI-XI in 12;
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12 den
Vorderbacken nach 11 in Draufsicht teilweise geschnitten,
gemäß den Linien XII-XII
in 12;
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13 eine
andere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Vorderbackens
in Seitenansicht geschnitten, gemäß den Linien XIII-XIII in 14;
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14 den
Vorderbacken nach 13 in Draufsicht;
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15 eine
andere Ausführungsform
der Lagerung der Kugelnabe in der Gelenkschale sowie der Auslösevorrichtung
in Seitenansicht, schematisch vereinfachter Darstellung, teilweise
geschnitten;
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16 eine
Ausführungsvariante
eines Pfannengelenkes in schaubildlicher, vereinfachter schematischer
Darstellung;
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17 das
Pfannengelenk nach 16 in Explosionsdarstellung
und teilweise geschnitten, sowie vereinfachter, schematischer Darstellung;
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18 eine
weitere Ausbildung des Vorderbackens der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung
durch zwei übereinander
angeordnete Pfannengelenke in Seitenansicht geschnitten, gemäß den Linien
XVIII-XVIII in 19;
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19 den
Vorderbacken nach 18 in Draufsicht geschnitten,
gemäß den Linien
XIX-XIX in 18;
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20 ein
Vorderbacken nach 18 und 19 in
Stirnansicht geschnitten, gemäß den Linien
XX-XX in 18.
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Einführend sei
festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen
versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen
Offenbarungen sinngemäß auf gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen
werden können.
Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben,
unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte
Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die
neue Lage zu übertragen.
Weiters können
auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten
und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische
oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
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In 1 ist
eine Verbindungseinrichtung 1 gezeigt, mit der ein Schuh 2,
insbesondere ein Schischuh, auf einem brettartigen Sportgerät 3,
wie einem Schi, einem Snowboard, einem Rollerskate befestigt werden
kann.
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Einer
Schuhspitze 4 des Schuhs 2 ist ein Vorderbacken 5 und
in einem Fersenbereich 6 des Schuhs 2 ein Fersenbacken 7 zugeordnet.
Jeder der Vorder- bzw. Fersenbacken 5, 7 ist mit
Sohlenhaltern 8, 9 versehen, in die der Schuh 2 eingreift
bzw. durch die der Schuh 2 auf dem Sportgerät 3 positioniert
gehaltert ist. Zusätzlich
ist der Schuh 2 zwischen dem Sohlenhalter 8, 9 durch
Aufbringen einer Vorspannkraft eingespannt, die durch eine Vorspannfeder 10, 11 je
einer den Vorder- und Fersenbacken 5, 7 zugeordneten
Freigabevorrichtung 12, 13 aufgebracht wird. Durch
diese Vorspannfedern 10, 11 werden auch die Sohlenhalter 8, 9 in
einer Zentralposition zu einem Lagerbock 14, 15 bzw.
Lagergehäuse
des Vorder- und Fersenbackens 7, 8 gehalten.
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Gegebenenfalls
kann zwischen dem Vorder- und Fersenbacken 5, 7 auch
eine schematisch angedeutete, so genannte Bindungstragplatte 16 angeordnet
sein, wobei auch der Vorder- und Fersenbacken auf dieser Bindungstragplatte 16,
die auch mehrteilig sein kann und mit zentralen Einstellvorrichtungen
für die
Größeneinstellung
der Schuhe 2 versehen sein kann, angeordnet sein können.
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Durch
die Verwendung von Freigabevorrichtung 12, 13 in
den Vorder- und Fersenbacken 5, 7 kann z.B. eine üblicherweise
als Sicherheitsschibindung bezeichnete Verbindungsvorrichtung 1 geschaffen
werden, die – wie
schematisch angedeutet wurde, auch Verstell- bzw. Einstellmechanismen
zur individuellen Einstellung der Position des Vorder- und/oder
Fersenbackens 5, 7 zueinander und/oder der aus
Vorder- und Fersenbacken 5, 7 bestehenden Einheit
gegenüber
der Längserstreckung
des brettartigen Sportgerätes 3 bevorzugt
aufweisen kann.
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Mit
solchen, aus dem Stand der Technik in vielfältiger Art und Weise bekannten
Verstell- bzw. Einstellmechanismen
lassen sich innerhalb vordefinierte Grenzen mühelos Anpassungen der Verbindungsvorrichtungen 1 an
die jeweilige Schuhgröße bzw.
Sohlengröße und/oder
individuelle Verlagerung des Krafteinleitungspunktes zwischen der
Verbindungseinrichtung 1 und dem Sportgerät 3 bzw.
der Bindungstragplatte in Längsrichtung
des Sportgerätes 3 vornehmen.
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Eine
derartige Verbindungsvorrichtung 1, d.h. der jeweilige
Vorder- bzw. Fersenbacken 5 bzw. 7, weist dabei,
wie an sich bekannt, einen vordefinierten Einstellungsbereich für den Sicherheitsauslösewert bzw.
den maximalen Festhaltewert des Schuhs 2 auf, um mit einer
Bindungstype eine Mehrzahl unterschiedlicher Bedingungen bzw. Benutzer
abdecken zu können.
Dieser Sicherheitsauslösewert
bzw. so genannte Z-Wert kann dabei mittels einer Einstellschraube 18 der
Freigabevorrichtungen 12, 13 im Vorder- bzw. Fersenbacken 5, 7 den
individuellen Bedürfnissen
des jeweils vorgesehenen Benutzers bzw. den jeweiligen Sicherheitserfordernissen
angepasst werden. Ebenso kann dieser Sicherheitsauslösewert bzw.
Z-Wert via eine Einstellschraube 18 an einer einständigen Freigabevorrichtung
im Fersenbacken 7 verändert
bzw. eingestellt werden. Diese Freigabevorrichtungen 12, 13 bzw.
variablen Einstellmechanismen in Vorder- bzw. Fersenbacken 5, 7 dienen, wie
an sich bekannt, der kontinuierten Freigabe des Schuhs 2 gegenüber dem
Sportgerät 3 beim
Auftreten bei übermäßigen Belastungen,
bei welchen eine erhöhte
Gefahr von Verletzungen des Benutzers be steht. Grundsätzlich ist
dabei aufgrund der unabhängigen
Freigabevorrichtungen 12, 13 eine voneinander
abweichende Einstellung der Sicherheitsauslösewerte möglich.
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Um
geringfügigere
Relativbewegungen zwischen den Vorder- und Fersenbacken 5, 7 bzw.
zwischen zumindest einem dieser Backen und dem Sportgerät 3 zu
ermöglichen,
ist eine so genannte Anschub- bzw. Längsausgleichfederung vorgesehen, welche üblicherweise,
wie auch beim vorliegenden Ausführungsbeispiel,
im Fersenbacken 7 untergebracht ist.
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Wie
an sich bekannt, bewirkt diese Anschubfederung 19, dass
ein in die Verbindungsvorrichtung 1 eingesetzter Schuh 2 zwischen
dem Vorder- und Fersenbacken 5, 7 möglich spielfrei
gehaltert wird. Diese Anschubfederung kann auch dazu dienen, die bei
Benutzung des Sportgerätes 3 auftretenden
Winkelveränderung
bis hin zu Distanzveränderungen zwischen
dem Vorder- bzw. Fersenbacken 5, 7 und dem Sportgerät 3 bzw.
der Bindungstragplatte 16 zumindest teilweise auszugleichen
bzw. aufzunehmen. Eine derartige Anschubfederung 19 besteht
beispielsweise aus einem schifesten Widerlager 20 oder aus
einem festen Widerlager auf einem ein- oder mehrteiligen, bandförmigen Verbindungselement zwischen
dem Vorder- und
Fersenbacken 5, 7. Diesem ortsfesten Widerlager
ist ein elastisch nachgiebiges Element, beispielsweise eine Feder,
wie Spiralfeder 21, zugeordnet, welche begrenzte Relativverstellungen
zwischen dem Lagerbock 15 des Fersenbackens 7 und
dem Sportgerät 3 bzw.
gegenüber
einer schifesten Längsführung 22 für einen
Fersenbacken 7 erlaubt. Bevorzugt ist die Vorspannung des
elastischen Widerlagers, insbesondere der Spiralfeder und somit
die Charakteristik der Anschubfederung 19 mittels einer
Einstellschraube 23 einstellbar und/oder es ist mittels
einer solchen Einstellschraube der Relativposition des Fersenbackens 7 gegenüber der Längsführung 22 bzw.
die gegenüber
dem Sportschuh 3 bedarfsweise veränderbar eine Anpassung an unterschiedliche
Schuhgrößen bzw.
Einstellungen des Anpressdruckes vornehmen zu können. Bei in die Verbindungseinrichtung 1 eingesetzten
Schuh 2 wird jedenfalls das elastische Element, insbesondere die
Spiralfeder 21, der Anschubfederung 19 beansprucht,
vorzugsweise etwas komprimiert und der Fersenbacken 7 in
der Längsführung 22 geringfügig in Richtung
vom Vorderbacken 5 in Richtung zu dem im Vorderbacken gegenüberliegenden
Ende des Sportgerätes
bewegt, sodass der Schuh 2, z.B. der Schischuh, durch die
Wirkung der Anschubfederung 19 zwischen dem Vorder- bzw.
Fersenbacken 5, 7 in Längsrichtung zum Sportgerät 3 spielfrei
eingesetzt ist.
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Im
Rahmen der Erfindung ist es selbstverständlich auch möglich, eine
solche Anschubfederung 19 dementsprechende Ausgleichsmechanik
im Vorder- und Fersenbacken 5, 7 auszuführen. Das Maß dieser
Verstellung bzw. der von der Anschubfeder 19 ausgehenden
Anpressdruck gegenüber
einem eingesetzten Schuh 2, ist einerseits für die ordnungsgemäße Funktion
bzw. Sicherheit für
die mit der Verbindungseinrichtung erzielbaren Leistungsfähigkeit
von Bedeutung. Insbesondere kann es bei zu geringem Anpressdruck
zu einer unerwünschten
Relativbewegung zwischen der Verbindungseinrichtung 1 und
dem Schuh 2 kommen bzw. ist bei Vorliegen eines zu hohen
Anpressdruckes die Biegecharakteristik des Sportgerätes 3 nachteilig
beeinflusst bzw. können
dabei die am Vorder- bzw. Fersenbacken 5, 7 eingestellten
Sicherheitsauslösewerte
zu stark beeinträchtig
bzw. verfälscht
werden.
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In
den 2 bis 8 ist von der Verbindungsvorrichtung 1 der
Vorderbacken 5 im Detail dargestellt. Dieser Vorderbacken
umfasst, wie der schematischen Darstellung in 2 zu
entnehmen ist, beidseits der Längsmittelachse 17 des
Sportgerätes 3 angeordnete
Sohlenhalterteile 24, 25, die jeweils über ein
eigenes Pfannengelenk 26, 27 im Lagerbock 14 bzw.
dem Gehäuse
des Vorderbackens 5 angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
die Gelenkteile des Pfannengelenks 26 durch eine Kugelnabe 28 und
eine Gelenkschale 29 gebildet.
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Die
beiden Gelenkschalen 29 werden aus zwei Gelenkschalenteilen 30, 31 zusammengesetzt, wobei
eine Teilungsebene 32 bevorzugt durch Mittelpunkte 33 der
Kugelnaben 28 hindurchläuft.
Selbstverständlich
ist es auch möglich,
die Teilungsebene im beliebigen Bereich über einem Durchmesser 34 der
Kugelnaben 28 anzuordnen.
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Die
beiden Gelenkschalenteile 30, 31 können über, im
Maschinenbau bekannte Mittel und Führungsfortsätze, wie beispielsweise formschlüssige Führungselemente,
wie Passstifte, Schwalbenschwanzführungen, oder dgl., ineinander
geführt
und in ihrer Position zueinander über Verbindungsmittel 35,
beispielsweise Schrauben, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel,
aber auch durch Kleben und andere Fügeverfahren miteinander verbunden
sein. Damit ist es möglich,
die Kugelnaben 28 in die Gelenkschalen 29 einzusetzen
und dann den weiteren Gelenkschalenteil 31 aufzusetzen,
sodass die Kugelabschnitte 36 oder auch die vollen Kugeln
in den Kugelkalottenabschnitten 37 allseitig beweglich
gehaltert sind. Bevorzugt sind die Kugelnaben 28 und die Gelenkschalen 29 so
ausgebildet, dass sie einen gemeinsamen Mittelpunkt 33 aufweisen.
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Wie
besser aus 4 ersichtlich, ist ein Öffnungswinkel 38 der
Gelenkschalen bzw. Kugelkalottenabschnitt 37 kleiner 180° und ist
bevorzugt zwischen 170° und
45°, üblicherweise
jedoch zwischen 150° und
90°. Über dem
Bereich des Öffnungswinkels 38 ragt
die Kugelnabe 28 aus der Gelenkschale 29 bzw.
dem Kugelkalottenabschnitt 37 hervor. Gegenüber dem
feststehenden Kugelkalottenabschnitt 37 ist der Kugelabschnitt 36 verdrehbar
und jeweils je ein Kugelabschnitt 36 mit einem der beiden
Sohlenhalterteile 24 bzw. 25 verbunden. Beispielsweise kann
der Kugelabschnitt 36 einstückig an den Sohlenhalteteil 24 angeformt
sein. Es ist aber auch – wie besser
aus den 2 und 3 zu ersehen – möglich, dass
zwei gesonderte Teile hergestellt werden, die durch einen Schweiß- oder
Klebevorgang zu einem Einzelteil miteinander verbunden sind. Vorteilhafterweise
ist jedoch der Sohlenhalterteil 24, 25, wie beim
Sohlenhalteteil 25 gezeigt, zweiteilig ausgeführt und
ist der Kugelabschnitt 36 mit einer Führungsanordnung 39,
beispielsweise einem Teil einer Schwalbenschwanzführung, versehen,
wogegen der Sohlenhalterteil 25 den Gegenteil der Führungsanordnung,
beispielsweise der Schwalbenschwanzführung, aufweist. Über ein
Feststellmittel 40, beispielsweise eine Schraube, oder
eine Rast- oder Klemmhebelanordnung kann der Sohlenhalteteil 25 in
seinem Höhenabstand 41 zu
einer Oberseite 42 des Sportgerätes 3 eingestellt
und justiert werden, sodass die Sohlenhalterteil 24, 25 exakt
auf die Höhe des
Sohlenvorsprunges 43 des Schuhs 2 – 3 – eingestellt
bzw. justiert werden können.
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Ein Öffnungswinkel 44 der
Sohlenhalterteile 24, 25, relativ zur Längsachse 17 in
der Längsrichtung
der Verbindungsvorrichtung 1, ist bevorzugt ebenfalls einstellbar,
wobei hiezu beispielsweise ein Gegenhalteteil 45 durch
einen Teil des Sohlenhalters 25 gebildet werden könnte. Dieser
Gegenhalteteil 45 könnte
dabei, wobei eine nicht dargestellte Einstellvorrichtung, beispielsweise
eine Stellschraube in Längsrichtung
bzw. Betätigungsrichtung
der Vorspannfeder 46 angeordnet sein und diesen Gegenhalteteil 45 in
Längsrichtung
der Vorspannfeder 46 relativ bis zum Sohlenhalter 25 zu
verstellen und damit dessen Längspositionierung
zu ermöglichen. Selbstverständlich kann
eine derartige Ausbildung auch sinngemäß für den Sohlenhalterteil 24 vorgesehen
sein.
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Wie
weiters im Bereich des verschwenkbaren Sohlenhalteteils 25 in 2, 3 und 6 gezeigt,
kann die Auslösecharakteristik
des Sohlenhalteteils 24, die durch die Vorspannfeder 46 be stimmt
wird, durch die Einstellschraube 18 entsprechend verändert werden.
Bei entsprechend höherer Vorkomprimierung
der Vorspannfeder 46 wird erst bei höheren Kräften zwischen Schuh 2 und
Sportgerät 3 der
Sohlenhalterteil 24 oder 25 nach außen schwenken
und den Schuh 2 erst bei höheren Seitenkräften freigeben.
Sinngemäß entgegengesetzt
wird das Freigeben des Schuhs 2 vom Sportgerät 3 früher stattfinden
bzw. bei geringerer Beanspruchung oder Differenzkräften stattfinden,
wenn die Vorspannung der Vorspannfeder 46 mit der Einstellschraube 18 reduziert
ist. Die Einstellschraube 48 kann dabei einen Teile des
feststehenden Lagerbocks 14 in ein Gewinde durchsetzen,
sodass je nach Einschraubtiefe die Vorspannung der Vorspannfeder 46 verändert werden
kann. Dazu sind bevorzugt die Vorspannfedern 46 auf dem
Mittelpunkt 34 der Kugelnaben 28 ausgerichtet
und ist ein vorderes Gleitstück 47,
welches in das stirnseitige Ende der Vorspannfeder 46 dieses überdeckend
eingesetzt sein kann, vorgesehen, welches allseits abgerundet oder
als Kugelkalottenabschnitt ausgebildet sein kann. Diesem Gleitstück 47 ist
eine Führungsbahn 48 zugeordnet,
in der diese Gleitstück 47 bei
Verschwenkungen der Sohlenhalter 24, 25 gleitend
verschiebbar ist und während
der Schwenkbewegung des Sohlenhalters und im Mittelpunkt 34 in
Richtung des Pfeils 49 die Auslösewerte der Vorspannfeder 46 und
die Sicherheitseinströmung
im Vorderbacken 5 beibehalten zu können. Wesentlich ist dabei,
dass auf die Charakteristik der Dämpfung bzw. Auslösebewegung
des Sohlenhalters 24, 25 dem Pfeil 49 im
Sinne einer so genannten „Rückwärtsauslösung" der Verbindungsvorrichtung nicht
verändert
wird, sondern bei der Verschwenkung um die parallel zu einer Aufsatzfläche 50 der
Verbindungsvorrichtung auf der Oberseite 42 des Sportgerätes 3 verlaufende
Querachse 51 – 4 – gemäß dem Pfeil 49 verschwenkbaren
Sohlenhalter 24, 25 ausschließlich über die Auslösevorrichtungen 52, 53 – 5 und 6 – gesteuert
wird.
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Wird
nun einer der beiden Sohlenhalter 8, 9 oder beide
durch die Wirkung der Pfannengelenke 26, 27 um
die parallel zu einer Aufsatzfläche 47 des Lagerbockes 14,
die einer Oberseite 42 des Sportgerätes 3 zugeordnet ist,
verlaufende Querachse 51 – wie dies besser aus 4 ersichtlich
ist – aus
der in 56 in vollen Linien gezeichneten
Haltestellung 54, in der die Sohlenhalterteile 24, 25 den
Schuh 3 in der Verbindungsvorrichtung 1 halten,
in die in strichlierten dargestellte, ausgeschwenkte Auslösestellung 55 in
Richtung des Pfeils 45 verschwenkt, so wird die Begrenzung
dieser Schwenkbewegung dieser Sohlenhalter 8, 9 bzw.
deren Dämpfung
oder deren Ausschwenken zu Freigabe des Schuhs 2 möglichst
ausschließlich
durch die Auslösevorrichtung 52, 53 gesteuert.
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Wären also
die Charakteristik bzw. die Rückhaltekräfte wie
die Auslösebewegung
des Sohlenhalters 24, 25 gegen so genannte „Rückwärtsstürze" entgegen wirken
durch die Auslösevorrichtung 52, 53 erfolgen,
wird die Charakteristik der Freigabewerte bei so genannten Drehstürzen, bei
welchen sich also die Sohlenhalter 24, 25 und
zur Aufsatzfläche 50 senkrecht
verlaufende Vertikalachsen 56 – 3 und 5 bis 8,;
verschwenken. Durch die unabhängig
vom Pfannengelenk 26, 27 angeordneten Freigabevorrichtungen 12, 13 für die Sohlenhalter 24, 25 eingestellt.
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Weist
jeder der beiden Solenhalterteile 24, 25 beispielsweise
des Sohlenhalters 8 des Vorderbackens 5, eine
eigene Freigabevorrichtung 12, 13 mit jeweils
einer eigenen Vorspannfeder 46 auf, so kann die Auslösekraft
für Seitwärtsstürze, also
für Verschwenkungen
der Sohlenhalterteile 24, 25 um die Vertikalachsen 56 gesondert
eingestellt werden.
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Wie
bereits zuvor erläutert,
kann die Einstellung der Charakteristik der Freigabevorrichtungen 12, 13 mittels
der Einstellschrauben 18 erfolgen. Es können selbstverständlich an
Stelle der gezeigten Schraubendruckfedern auch jede, beliebige andere Federanordnungen,
wie z.B. Zugfedern oder auch Tellerfedern, Biegestäbe und dgl.
eingesetzt werden. Auch die Verwendung von so genannten Gasfedern, also
Dämpfungs-
und Auslöseorgane,
die unter Verwendung von inkompressiblen bzw. kompressiblen Medien
funktionieren, sind für
diesen Zweck einsetzbar.
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Auch
die Art der Einstellung der Vorspannkräfte kann beliebig mit bekannten
Einrichtungen, wie Schraubenanordnungen, Wandermuttern, verstellbaren
Rastelemente oder dgl. erfolgen.
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Um
den Benutzer einer derartigen Verbindungsvorrichtung 1 kleingestellten
Werte im Bereich der Freigabevorrichtungen 12, 13 anzeigen
zu können,
ist es möglich,
wobei in der verstellbaren Teile der Freigabevorrichtung 12, 13 einen
Zeiger 58, beispielsweise einen Schleppzeiger, zu verbinden,
dessen Position durch ein Fenster oder eine Ausnehmung 59 im
Bereich des Vorderbackens ablesbar ist. Selbstverständlich kann
in gleicher Weise, außer
den Vorrichtungen 52, 53, ein derartiger Zeiger – nicht dargestellt – zugeordnet
sein. Auch ist die Anordnung entsprechender elektronischer oder
elektromechanischer Sensoren möglich,
die die jeweilige Einstellung der Freigabevorrichtungen 12, 13 bzw.
Auslösevorrichtung 52, 53 auch
einen Display anzeigen oder auf beliebige Art, beispielsweise über eine
Bluetooth schnittstelle auf einem Mobiltelefon anzeigen kann.
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Die
Auslösevorrichtungen 52, 53 sind
wie aus den 5 und 6 ersichtlich,
ist zwischen den relativ zueinander beweglichen Teilen des Pfannengelenkes 26, 27,
also der Kugelnabe 28 und der Gelenkschale angeordnet.
Diese Auslösevorrichtung 52, 53 kann,
wie in 6 besser gezeigt, durch ein Dämpfungselement 54,
aus einem elastisch selbsttätig
rückstellbaren
und verformbaren Material aus Kunststoff und/oder Gummi bestehen,
dessen Charakteristik so ausgelegt ist, dass bei Überschreiten
einer vordefinierten Kraft, die Sohlenhalterteile 24, 25 um
die Querachse 51 nach oben in Richtung des Pfeils 49 in
die in 5, in strichlierten Linien gezeigt, Stellung wegschwenken
können,
sodass der Sohlenvorsprung 43 des Schuhs 2 unter
den Sohlenhalterteilen 24, 25 nach oben frei wegschwenken kann.
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Eine
derartige Auslösevorrichtung 52, 53 ermöglicht,
dass es bei so genannten „Rückwärtsstürzen", bei welchen beispielsweise
der Schifahrer in Richtung der hinteren Ende des Sportgerätes 3 bzw. der
Schi stürzt,
der Schuh 2 im Bereich des Vorderbackens 5 nach
oben, also vom Schi weg, freigegeben werden kann und können damit
schwere Sehnenverletzungen oder Gelenkbrüche vermieden werden.
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Selbstverständlich ist
es auch möglich,
die Auslösevorrichtung
zum Dämpfen,
unter Verwendung des Dämpfungselementes 55,
zu verwenden, ohne dass eine Auslösung oder Freigabe des Schuhs 2 erfolgt.
Zusätzlich
zum Dämpfungselement 54 oder an
dessen Stelle ist es selbstverständlich
auch möglich,
die Auslösevorrichtung 52, 53 durch
beliebig andere Mittel, wie beispielsweise in ihrer Vorspannung einstellbare
Federn 60 – 5, 6 – zu bilden, wobei
die Vorspannung dieser Federn 60 mit Einstellorganen 61 vorgeregelt
werden kann. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass
die Darstellung der Auslösevorrichtung
sowie der Federn 56 rein schematisch erfolgt und selbstverständlich alle aus
dem Stand der Technik hierfür
bekannten Ausführungsformen
und Ausbildungen verwendet werden können. So ist es auch möglich, den
Einstellorganen 61 entsprechende Sichtfenster mit Anzeigeorganen 57 zuzuordnen,
sodass die jeweils eingestellten Freigabekräfte oder Auslösekräfte von
außen
her ersichtlich sind. Die Ruhestellung der Sohlenhalterteile 24, 25 kann
zusätzlich
so der Wirkung der Vorspannfeder 46 der Freigabevorrichtungen 12, 13 oder
auch unabhängig
davon, durch in den 2 und 4 schematisch
dargestellte, einstellbare Anschläge 62 erfolgen. Diese
Anschläge 62 können gegenüber dem
Lagerbock 14 und/oder dem Gehäuse und/oder dem Vorderbacken 5 bzw.
den Sohlenhaltern 8, 9 bzw. Sohlenhaltern 24, 25 einstellbar
sein. Hierzu kann beispielsweise eine Einstellschraube 63 dienen,
deren, den vorliegenden Ausführungsbeispielen
gemäß den 2 bis 4,
dem Lagerbock 14 zugewandtes Ende die Anschläge 62 bildet.
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Diese
Anschläge 62 können auch
als Endanschläge
zur Positionierung der Sohlenhalterteile 24, 25 in
der jeweiligen Ruhestellung – insbesondere dann,
wenn kein Schuh 2 in die Verbindungseinrichtung 1 eingesetzt
ist – verwendet
werden.
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Zur
horizontalen Führung
der Sohlenhalterteile 24, 25 in etwa in einer
zur Oberseite 42 des Sportgerätes 3 verlaufenen
parallelen Ebene 64 – 6, 7 – können die
Vorspannfedern 46, die neben den Pfannengelenken 26, 27 angeordnet
sind, herangezogen werden. Dies ist vor allem dann möglich, wenn
die Sohlenhalterteile 24, 25 ausschließlich in
der Ebene 64 verschwenkbar sein sollten, also bei einer
Schibindung beispielsweise nur eine so genannte Seitenauslösung, also
in Richtung der Seitenkanten eins Schis bzw. Sportgeräts 3,
erfolgen soll. Sollte hierzu die Anordnung der Vorspannfeder 46 der
Freigabevorrichtung 12 bzw. 13 nicht ausreichen, ist
es auch möglich,
den Sohlenhalter 8, 9 der Führungsbahnen 65, 60,
also eine untere und obere Führungsbahn
zuzuordnen, wie dies am besten aus den 6 und 7 ersichtlich
ist. Die Führungsbahnen 65, 66 können im
einfachsten Fall durch eine Gleitfläche gebildet sein, zwischen
welchen die Sohlenhalterteile 24, 25 der Höhe nach
orientiert geführt
sind. Die obere Gleitfläche
ist hierbei nur schematisch in 7, in strichlierten
Linien eingezeichnet, um zeigen zu können, wie die Sohlenhalterteile 24, 25 bzw. die
Sohlenhalter 8, 9 der Höhe nach geführt sein können, wenn keine zusätzliche
Auslösevorrichtungen 52, 53 vorhanden
sind.
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Bei
Vorhandensein der Auslösevorrichtungen 52, 53 übernehmen
diese über
entsprechende Ausgestaltung, beispielsweise die Verwendung von Gleitbeschichtungen
auf dem Dämpfungselement 59 bzw.
den Federn 60, die Funktion der oberen Führungsbahn.
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Selbstverständlich können jegliche
andere Führungsorgane,
gegebenenfalls auch mit integrierten Dämpfungselementen, wie Führungsleisten,
Führungsrollen
oder Kulissenbahnen zur höhenmäßigen Führung der
Sohlenhalterteile 24, 25 Verwendung finden.
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Wird
die Verbindungsvorrichtung 1 wie in den 2 bis 8 gezeigt,
so ausgebildet, dass eine weitere Auslösevorrichtung 52, 53 zum
Freigeben der Schwenkbewegung des Sohlenhalters 8, 9 bzw. der
Sohlenhalteteil 24, 25 um die Querachse 51 ermöglicht werden
soll, so ist üblicherweise
nur eine untere Führungsbahn 64 vorgesehen,
die eine Schwenkbewegung der Sohlenhalter 8, 9 bzw.
Sohlenhalteteile 24, 25 in Richtung der Oberseite 42 des Sportgerätes 3 verhindert,
wogegen die Abstützung des
Sohlenhalters 8, 9 bzw. Sohlenhalterteils 24, 25 für von der
Oberseite 42 weggerichtete Schwenkbewegung über die
Auslösevorrichtungen 52, 53 erfolgen.
Während
nun die Ausführungsform
gemäß den 2 bis 8 eine
individuelle Anpassung der Auslösevorgänge in Abhängigkeit
von der jeweiligen Schuhseite bzw. Seite des Sportgerätes 3 ermöglicht,
erfordert diese Ausbildung einen höheren Aufwand an Einstellvorrichtung
und Einstellvorgänge, um
eine gleichmäßige Auslösung beider
Sohlenhalterteile 24, 25 jeweils um die Vertikalachse 61,
aber vor allem um die horizontale Querachse 51 zu ermöglichen.
Die Gelenkschale 59 der Pfannengelenke 26, 27 bzw.
der in der Gelenkschale ausgebildete Kugelkalottenabschnitt 37 ist
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
in den feststehenden Lagerbock 14 bzw. dem Gehäuse des
Vorderbackens 5 angeordnet. Zur Montage ist die Gelenkschale 19,
wie am besten aus 5 ersichtlich, entlang der Teilungsebene
geteilt und zwar in zwei Gelenkschalenteile, die Teilungsebene 32 ist
hierbei beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
knapp gegenüber
der die Mittelpunkte 34 aufnehmenden Ebene der Kugelabschnitte 36 angeordnet.
Dadurch ist es möglich,
in die im Vorbacken 5 feststehenden Gehäuseteile bzw. Lagerbock 14 die
Kugelabschnitte 36 mit den daran angeformten Sohlenhaltern 24, 25 einzusetzen,
worauf diese durch Aufschieben des Gelenkschalenteils 30 mittels
des Verbindungsmittels 35 – in 2 und 3 gezeigt,
zueinander fixiert werden können.
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Durch
diese Ausbildung ist es möglich,
dass der Durchmesser 34 des Kugelabschnittes 36 exakt oder
nur geringfügig
kleiner, beispielsweise im Ausmaß von 0,01 bis 0,5 mm, bevorzugt
0,01 bis 0,3 mm, ausgebildet sein kann, als ein Durchmesser 67 des Kugelkalottenabschnittes 37 im
Gelenkschalenteil 31. Dadurch wird eine exakte und spielfreie
in alle Raumrichtungen des Kugelabschnittes 36 mit dem Kugelkalottenabschnitt 37 ermöglicht.
Eine geringfügige
Maßdifferenz
kann sich auch vor allem bei Metallteilen als vorteilhaft erweisen,
um entsprechende Schmiermittel zwischen den beiden Teilen, nämlich dem
Kugelabschnitt 36 und ein Kugelkalottenabschnitt 37 einbringen
zu können.
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Sind
dagegen diese beiden Teile, nämlich der
Kugelabschnitt 36 und der Kugelkalottenabschnitt 37 aus
Kunststoffen, bevorzugt selbstschmierenden Kunststoffen oder selbstschmierenden
Metallen ausgebildet, können
diese nahezu ohne Spiel ausgebildet sein.
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Selbstverständlich ist
es auch möglich,
jenen Teil der Kugelkalotte, der eine Halbkugel überragt, also eine Höhe aufweist,
die größer ist,
als der Radius der Kugelkalotte, als so genannter Schnappwulst auszubilden.
Diese Schnappwulst, die den Durchtrittsquerschnitt für den Kugelabschnitt
anschließenden
Kugelarm 68 – 4 – bildet,
kann dazu mit über den
Umfang mit einem oder mehreren radial in Umfangsrichtung verlaufenden
Schlitzen versehen oder aus einem Material mit einem hohen selbsttätigen elastischen
Rückstellkoeffizienten
ausgebildet sein.
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Wird
eine solche Schnappwulst verwendet, so bewirkt diese Schnappwulst,
dass in die Gelenkschale 69 eingesetzte Kugelnabe 28 nur
unter Anwendung einer parallel zum Kugelarm 68 gerichteten Kraft
aus der Betriebsstellung gelöst
werden kann.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist nun vorteilhaft, dass die Gelenkanordnung als Pfannengelenk 26, 27 ausgebildet
ist und zwischen dessen Lagerbock 14, 15 und den
Sohlenhaltern 8, 9 bzw. Sohlenhalterteilen 24, 25 die
Freigabevorrichtung 12, 13 außerhalb des einen Kugelabschnitt 36 aufnehmenden
Innenraums der Gelenkschale 29 der Pfannengelenke 26, 27 angeordnet
ist. Damit kann ein Großteil
der Oberfläche
der Gelenkschale 29 und des Kugelabschnittes 36 zur
Führung
der beiden Teile relativ zueinander verwendet werden. Darüber hinaus
ist bei einer Bemessung der Höhe
des Kugelkalottenabschnittes 37 derart, dass sie größer ist
als ein Radius der Kugelkalotte eine unbeeinflusste Führung des Kugelabschnittes 36 in
allen drei Raumrichtungen möglich.
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Die
Ausbildung des Pfannengelenks 26, 27 kann dabei
ausschließlich
im Hinblick auf eine exakte Führung
der relativ zueinander beweglichen Teile ausgerichtet sein und bedarf
keiner Anpassung an etwaige Auslösekurven
oder dergleichen.
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In 9 und 10 ist
eine andere Ausführungsvariante
einer Verbindungsvorrichtung 1 und zwar ein Vorderbacken 5 gezeigt,
bei dem für
gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen, wie in den 1 bis 8,
verwendet werden. Die Ausführungsform gemäß den 9 und 10 unter scheidet
sich von der Ausführungsformen
nach den 1 bis 8 dadurch,
dass zusätzlich
zu dem Kugelarm 68, an den die Sohlenhalterteile 24, 25 in
den 2 bis 8 beschriebenen Art und Weise
einstellbar gegenüber
den Kugelabschnitten 36 angeordnet sind, ein weiterer Kugelarm 69 vorgesehen
ist, der in Richtung der Vertikalachse 56 durch den Mittelpunkt 34 des
Kugelabschnittes 36 hindurchverläuft, in die von der Aufsatzfläche 50 abgewendete
Richtung vorragt. Dazu ist in der Gelenkschale 29 ein zusätzlicher Durchbruch 70 vorgesehen,
der in der Draufsicht schlitzförmig
mit einer Breite 71 ausgebildet ist, die gleich oder größer einem
Durchmesser 72 des Kugelarms 69 ist. In Längsrichtung
bzw. in parallel zur Längsachse 17 verlaufender
Richtung vergrößert sich
die Länge
dieses Durchbruches 70 vom Bereich der Gelenkschale 29 bis
in den Bereich der Auslösevorrichtungen 52, 53,
mit denen die Auslösecharakteristik
bzw. die Beweglichkeit der Sohlenhalterteile 24, 25 in
Auslöserichtung
um die Querachse 51 eingestellt und verändert werden kann. Ein Öffnungswinkel 73 für die Beweglichkeit
des Kugelarms 69 in Richtung der Längsachse 17 ist dabei
so abgestimmt, dass sich die Sohlenhalterteile 24, 25 um
ein Ausmaß um
die Querachse 51 in die vom Sportgerät 3 abgewendete Richtung
verschwenken können,
sodass ein Sohlenhalter eines Schuh 3 nach oben zur Bewegung
vom Sportgerät 3 weg
freigeben werden kann. Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass für eine Auslösebewegung
um die Verikalachse 56 immer gleich bleibende Auslösebedingungen
für die Freigabevorrichtungen 12, 13 vorliegen,
und diese Drehung der Vertikalachse 56 auch die Auslösevorrichtungen 52, 53 in
keiner Weise beeinträchtigen sondern
ausschließlich
aktiviert werden, wenn die Sohlenhalteteile 24, 25 um
die Querachse 51 im Sinne des Pfeils 49 durch
eine Rückwärtsauslösung verschwenkt
werden.
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Der
gesamte andere Aufbau, insbesondere die Einstellbarkeit der Sohlenhalterteile 24 gegenüber den
Kugelabschnitten 36 und die Anschläge 61 mit den zugehörigen Einstellorganen 63 sowie
die Ausbildung der Freigabevorrichtungen 12, 13 entspricht
derjenigen, nach den 2 bis 8, weshalb
sie auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden sind und
auf die entsprechende Beschreibung der 2 bis 8 hingewiesen
wird.
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In
den 11 bis 14 ist
eine Ausführungsvariante
einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung 1 gezeigt,
bei der der Sohlenhalter 8 des Vorderbackens 5 um
ein einziges Pfannengelenk 26 in zwei zueinander winkelig
verlaufenden Raumrichtungen, wie beispielsweise um die Vertikalachse 51 und
die horizontale Querachse 51 verschwenkbar ist.
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Wenn
in 11 und 12 eine
Ausführungsform
gezeigt ist, bei der gesonderte Vorspannfedern 46 für jede der
Auslösungsrichtungen
oder jeden der beiden Richtungen des Sohlenhalters 8 gezeigt
sind, zeigen die 13, 14 ein
Ausführungsbeispiel,
bei dem eine einzige zentrale Auslösefeder für den Sohlenhalter 8 mit
zwei auf diesem verstellbaren Sohlenhalterteil 24, 25 dargestellt
ist. Die Ausbildung und die Einstellbarkeit der Sohlenhalterteile 24, 25,
wie in den 13, 14 gezeigt
ist, kann selbstverständlich
auch für
die Ausführungsform
gemäß 11 und 12 verwendet
werden, weshalb diese beiden Figuren in einem beschrieben werden.
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In
beiden Ausführungsbeispielen
ist die Kugelnabe 28 feststehend auf dem Lagerbock 14 angeordnet
und regiert der Sohlenhalter 8 mit den Sohlenhalterteilen 24, 25 um
das Pfannengelenk 26, um die Vertikalachse und um die Querachse 51,
wie dies im Detail anhand den 2 bis 8 beschrieben
worden ist.
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Der
Sohlenhalter 8 kann dabei wiederum aus mehreren Teilen
bestehen, sodass an einem Zentralteil 74 verstellbar befestigte
Sohlenhalterteile 24, 25 sowohl in ihrer Winkelstellung
zur Längsachse 17 – zum Einstellen
des Öffnungswinkels 44 – als auch in
ihrem Höhenabstand 41 von
einer Oberseite 42 des Sportgerätes 3 einstellbar
sind. Selbstverständlich
muss zur Festlegung des Höhenabstandes 41 nicht
der Abstand zur Oberseite 42 des Sportgerätes 3 herangezogen
werden, sondern kann jeder beliebige Abstand beispielsweise zu einer
Aufstandsfläche für den Schuh 3 verwendet
werden.
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Zur
Steuerung der Auslösebewegung
um die Vertikalachse 56 in beide Richtung längs der
Querachse 51 ist nun eine zentrale Freigabevorrichtung angeordnet,
wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel
der 11, 12, 13 die
Freigabevorrichtungen 12 zugeordnete Vorspannfeder 10 beispielsweise
in ihrem Mittelbereich ortsfest mit dem Lagerbock 14 bzw.
mit dem auf der Oberseite 42 des Sportgerätes 3 fix
montierten Gehäuseteil
abgestützt bzw.
verankert sein kann.
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Es
ist aber ebenso möglich,
vorzusehen, dass zwei getrennte Vorspannfedern 46 sich
bei der Bewegung des Sohlenhalters 8 in eine Richtung auf der
gegenüberliegenden
Seite an einem feststehenden Bauteil bzw. den Lagerbock 14 abstützen, sodass
die gesamte Länge
der jeweiligen Vorspannfeder 46 für eine Dämpfung bzw. die Einstellung
der Auslösecharakteristik
verwendet werden kann.
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Ein
entgegen dem Sohlenhalter 8 vorragender Stützarm ragt
zwischen die zwei getrennten Vorspannfedern 46 die für jede Auslöserichtung
angeordnet sind einen und kann mit dem Sohlenhalter 8 einstückig oder über entsprechende
Verbindungs- und Kupplungselemente verbunden sein.
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Bevorzugt
ist der Stützarm 75 auf
einer, durch den Mittelpunkt 34 des Pfannengelenks 26 bzw.
der Kugelnabe 28 bzw. der Gelenkschale 29 verlaufenden
Auslöseachse 76 angeordnet.
Damit wird eine Verschwenkung des Sohlenhalters 8 um die Querachse 51 weder
behindert noch eingeschränkt.
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Es
ist aber selbstverständlich
auch möglich, die
Auslöseachse 76 parallel
zur Längsachse 17 oder zu
dieser unter geringem Winkel von 2 bis 20°, bevorzugt 5 bis 15°, schräg verlaufend
und zwar von dem vom Sohlenhalter 8 abgewandten Ende des
Vorderbackens 8 in Richtung des Sohlenhalters 8 bevorzugt ansteigend
anzuordnen. Im letzt genannten Fall kann es erforderlich sein, zur
Festlegung der Auslösewerte für die so
genannte Rückwärtsauslösung, also
beim Verschwenken des Sohlenhalters 8 um die Querachse 51 die
Auslösecharakteristik
oder die Verformung der Vorspannfeder 10, 46 der
Freigabevorrichtung 12 mit einzubeziehen.
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Weiters
ist bei diesem Ausführungsbeispiel bei
den 11 bis 15 gezeigt,
dass die Kugelnabe 28 fest mit dem Lagerbock 14 bzw.
dem Gehäuse des
Vorderbackens 5 verbunden ist. Im Sohlenhalter 8 bzw.
dem Zentralteil 74 desselben ist demgemäß die Gelenkschale angeordnet,
deren Innendurchmesser möglichst
exakt dem Außendurchmesser
des Kugelabschnittes der Kugelnabe entspricht. Die Gelenkschale 29 kann
wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel 14, 15 gezeigt
gezielt ausgebildet sein. Hierzu besteht der Zentralteil 74 wiederum
aus zwei Gelenkschalenteilen 30 und 31, die wie bereits
anhand der 2 bis 8 im Detail
beschrieben, über
Verbindungsmittel 25, im vorliegenden Fall Schrauben, verbundenen
sind.
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Im
Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist jedoch die
Gelenkschale 29 Bestandteil des Sohlenhalters 8 und
relativ zum Lagerbock 14 bzw. im Gehäuse des Vorderbackens 5 verstellbar.
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Für die Begrenzung
und/oder Freigabe des Sohlenhalters 8 zur Drehung um die
Querachse 51, ist wiederum eine Auslösevorrichtung 52 angeordnet, die
zentral an einem Stützarm 77, der
im vorliegenden Fall vom Gelenkschalenteil 31 in die von
der Aufstandsfläche
gegenüberliegende
Richtung vom Zentralteil 74 überragt, sich mit ihrer Feder 60 abstützt. Die
Vorspannung der Feder 60 kann, wie bereits zu den zuvor
Ausführungsbeispielen
beschrieben, durch ein Einstellorgan, z.B. eine Feder, zentral für den gesamten
Sohlenhalter eingestellt werden.
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Zur
Einstellung des Höhenabstandes 41 sind,
wie besser aus den 14 besser zu ersehen ist, Verstellorgane 78 vorgesehen,
die bei entsprechend aus dem Stand der Technik bekannter Ausgestaltung,
auf der Einstellung zur Veränderung
des Öffnungswinkels 44 herangezogen
werden können.
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Die
Ausführungsform
nach den 13 und 14 unterscheidet
sich von derjenigen nach der 11 und 12 dadurch,
dass anstelle von zwei einander gegenüberliegenden, beidseits des
Gelenkschalenteils 31 angeordneten Betätigungshebels eine einzige,
für den
gesamten Sohlenhalter 8 dienende Freigabevorrichtung 12.
Diese umfasst eine konzentrisch zur Längsachse 17 bzw. parallel
zu dieser angeordnete Vorspannfeder 10, die über eine Einstellschraube
entsprechend vorgespannt werden kann, um die Auslösecharakteristik
zu verändern. Über eine
Kugel 79, die gegen eine Kulissenbahn 80, der
auf der vom Sohlenhalter 24 abgewendeten Seite des Gelenkschalenteils 31 ausgebildet
ist, kann die Auslösecharakteristik
des Vorderbackens 5 für
so genannte Drehstürze,
bei denen also Sohlenhalter 8 um das Pfannengelenk 26 verschwenkt
wird, eingestellt werden. Da dafür
die entsprechenden Ausbildungen und Überwachungs- und Kontrollvorrichtungen
aus dem Stand der Technik in vielfacher Weise bekannt sind, können die
derartige Einrichtungen für
diesen Zweck eingesetzt werden. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn
die Vorspannfeder auf einer zur Längsachse parallel verlaufenden
Achse angeordnet ist, die durch den Mittelpunkt 34 der
Kugelnabe 28 verläuft.
Damit wird die Auslösecharakteristik
des Sohlenhalters 8 im Bezug auf die Auslösevorrichtung 52 kaum
beeinflusst.
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Die
Ausführungsform
in 15 unterscheidet sich von den Ausführungsformen
der 11 bis 14 nur
dadurch, dass eine andere Ausführungsvariante
der Auslösevorrichtung 52 gezeigt,
wie sie in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel nach den 9 und 10 verwendet
werden kann.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird als Stützarm 75 ein
Befestigungsmittel 81, beispielsweise eine Schraube verwendet,
die in eine Bohrung der Kugelnabe 28 eingesetzt ist. Die
mit dem Sohlenhalter 8 oder einem Sohlenhalterteil 24, 25 verbundene Kugelnabe
ist gegenüber
feststehenden Gelenkschalenteilen 30, 31 verdrehbar.
In den einen der beiden feststehenden Gelenkschalenteilen 30, 31 ist eine
schlitzförmige
oder ein, eine bestimmte Kurvenform aufweisender Durchbruch 70 vorgesehen, durch
den der Stützarm 75 hindurchragt.
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Auf
diesem feststehenden Gelenkschalenteil 31 sind weiters
das Befestigungsmittel 81 umgebend Dämpfungselemente 83 angeordnet,
wobei die in unterschiedlichen Raumrichtungen, falls gewünscht, unterschiedliche
Federungscharakteristik aufweisen können. Es kann sich auch aus
einem einheitlichen selbstständig
elastisch rückstellbaren
Material aus Kunststoff und/oder Gummi bestehenden Bauteil oder
entsprechende Federkonstruktionen handeln.
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So
ist es beispielsweise möglich,
die Kugelnabe 28 über
eine Schnappwulst 84 in der Gelenkschale 29 zu
fixieren. Dazu ist die Gelenkschale 28 durch den Schnappwulst 84 verengt
ausgebildet.
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Durch
diesen Schnappwulst 86 wird erreicht, dass die in die Gelenkschale 28 eingesetzte
Kugelnabe 28 nur unter Anwendung einer parallel zu der Kugelbahn 68 gerichteten
Kraft aus der Betriebsstellung gelöst werden kann. Bei der Ausführung in 17 wird
die innere Oberfläche 86 der
Gelenkschale 29 durch Teile von Kugeloberflächen 87 mit
einem Kugelradius 87 gebildet. Die Teile der Kugeloberfläche 87 der
Gelenkschale 29 haben dabei einen gemeinsamen Mittelpunkt 88,
der auf dem Kugelarm 68 liegt. Der Schnappwulst 87 der
Gelenkschale 29, der in Richtung des Kugelarmes 68 gerichtet
ist, ist so ausgebildet, dass eine innere Oberfläche 89 des Schnappwulst 84 zumindest
bereichsweise eine gemeinsame Kugeloberfläche 86 mit der inneren
Oberfläche 86 der
Gelenkschale 29 bildet.
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Die
Kugelnabe 28 besteht aus zwei Kugelabschnitten 90, 91,
die jeweils durch einen Kugelarm 68 bzw. 69 mit
je einem Sohlenhalteteil 24, 25 in Verbindung
stehen. Die beiden Kugelarme 68, 69 sind federelastisch
verformbar, sodass die relative Lage der beiden Kugelabschnitte 90, 91 zueinander
durch entsprechende Krafteinwirkung verändert werden kann. Die beiden
Kugelabschnitte 90, 91 verfügen über äußere Oberflächen 92 bzw. 93,
die durch Teile von Kugeloberflächen
ausgebildet sind. Die Kugeloberflächen haben einen Kugelradius 87 mit
einem Mittelpunkt 88, 93. Der Mittelpunkt 88,
als auch der Mittelpunkt 93, sind jeweils um einen Abstand 94 von
der Drehachse 95 des Kugelarms 28 in Richtung
auf den jeweiligen Kugelabschnitt 90 bzw. 91 hin
distanziert. Der Kugelradius 87 der Kugelnabe 28 hat
einen Wert, der gleich bzw. nur geringfügig kleiner ist als der Wert des
Kugelradius 87 der Gelenkschale 29. Dadurch, dass
die beiden Kugelabschnitte 90, 91 in Richtung senkrecht
bezüglich
der Drehachse 99 des Kugelarmes 68 voneinander
distanziert angeordnet sind, wird erreicht, dass ein größter Abstand 96 von
Punkten der Kugeloberflächen 92, 93 größer ist
als das doppelte des Kugelradius 87 der Gelenkschale 29. Die
Ausbildung der Kugelnabe 28 bzw. die Anordnung der Kugelabschnitte 90, 91 ist
insgesamt so vorgesehen, dass erst durch das Einsetzen der Kugelnabe 28 in
die Gelenkschale 29 die beiden Kugelabschnitte 90, 91 zueinander
gedrückt
werden, so dass die Mittelpunkte 87 in einem gemeinsamen Punkt
zusammenfallen. Dazu sind die Kugelarme 68, 69 zunächst soweit
zu verformen, dass der Schnappwulst 86 überwunden wird und die Kugelnabe 28 schließlich in
der vorgesehen Betriebsstellung der Gelenkschale 29 einrastet.
In dieser eingerasteten Stellung verbleiben die Kugelarme 68, 69 elastisch verformt,
so dass die Kugeloberflächen 92, 93 der Kugelabschnitte
an die innere Oberfläche 86 bzw.
die Kugeloberfläche 86 der
Gelenkschale 29 angedrückt gehalten
werden.
-
Die
beiden Kugelabschnitte 90, 91 der Kugelnabe 28 sind
insgesamt so ausgebildet, dass erst im in die Gelenkschale 29 eingerasteten
Zustand die betriebsgemäße äußere Form
der Kugelnabe 28 erreicht wird. Dazu kann z.B. zumindest
ein zur Aufnahme in Durchbruch 70 vorgesehenen Stützarm 75 an den
Kugelabschnitten 9, 91 so angeordnet sein, dass im
nicht in die Gelenkschalen 29 eingesetzten Zustand jeweils
eine Achse 97 mit einer zur Drehachse 95 senkrechten
Ebene einen Neigungswinkel 98 einschließt, wobei die Zapfenachsen
in Richtung auf die jeweiligen Kugelarme 69, 69 hin
geneigt sind. Dieser geneigten Anordnung der Zapfenachsen 97 mit
einem Neigungswinkel 98 entspricht eine Neigung der Kugelarme 68, 69,
die durch einen Kugelarmwinkel ausgedrückt werden kann. Dieser Kugelarmwinkel entspricht
näherungsweise
dem Verhältnis
des Abstands der Mittelpunkte 87 der beiden Kugelabschnitte 90, 91 von
der Drehachse 95 und eines Abstands dieser Mittelpunkte 87 von
den Enden der Kugelarme 68, 69. Dabei ist vorgesehen,
dass der Neigungswinkel 98 der Zapfenachse größer ist
als der Kugelarmwinkel. Dadurch kann erreicht werden, dass die Zapfenachse 97 in
den in die Gelenkschale 29 eingesetzten Zustand parallel
bzw. koaxial ausgerichtet sind und nicht gegenüber der senkrecht zur Drehachse 95 ausgerichteten
Ebene geneigt sind.
-
Die
Zapfenachsen liegen somit in der Ebene. Der Neigungswinkel 98 hat
vorzugsweise einen Wert im Bereich von 1 bis 4°, bevorzugt einen Wert von 2°.
-
Es
ist aber auch möglich,
dass die Gelenkschale 29 mit in radialen Ebenen verlaufenden
Nuten 99 ausgebildet ist, die sich zumindest über einen
Teil einer Höhe 100 des
Kugelkalottenabschnittes 37 erstrecken.
-
Diese
Höhe 100 des
Kugelkalottenabschnittes ist bevorzugt größer als der Radius der Kugelnabe 28,
aber kleiner als der Durchmesser der Kugelnabe 28. Erstreckt
sich die Nut 99 über
einen Teil der Höhe 100 ist
zu berücksichtigen,
dass der verbleibende Steg zwischen den einzelnen Nuten 99 eine ausreichende
Festigkeit der Gelenkschale 29 sicherstellen muss. Meist
wird sich die Nut nur über
die Höhe
des Kugelkalottenabschnittes 37 erstrecken, der den Mittelpunkt 34 des
Kugelkalottenabschnittes bzw. des Kugelabschnittes nur zum Teil überragt
und nur gegebenenfalls über
einen Teil des Radius in die dazu entgegengesetzte Richtung.
-
Durch
die Anordnung von ein oder mehrerer solcher Nuten 65 ist
es möglich,
dass der Kugelkalottenabschnitt beim Aufsetzen auf die Kugelnabe
auf einen größeren Durchmesser
aufgeweitet werden kann, um danach in ursprünglicher Ausgangsstellung zurückzufedern,
sodass der Kugelkalottenabschnitt den Kugelabschnitt der Kugelnabe
umfasst bzw. über diese
darüberschnappt.
-
Um
einer derartige Ausbildung zu ermöglichen, muss, entsprechend
dem fachmännischen Können, die
Materialauswahl bei der Herstellung aus Metallen bzw. aus Kunststoff
so gewählt
werden, dass die Verformung der Kugelkalottenabschnitt so begrenzt
ist, dass eine selbsttätige,
elastische Rückstellung
zum Festhalten des Kugelgelenkabschnittes auf dem Kugelabschnitt
erzielt wird.
-
Dadurch
kann die Herstellung von geteilten Kugelkalottenabschnitten bzw.
Gelenkschalen 29 vermieden werden.
-
In
gegengleicher Weise ist es selbstverständlich möglich, starre, einteilige Gelenkschalen 29 herzustellen
und die Kugelabschnitte der Kugelnabe mit entsprechenden Einschnitten
oder Nuten zu versehen, sodass der Außendurchmesser des Kugelabschnittes
beim Durchtreten der Öffnung
des Kugelkalottenabschnittes mit einem geringen Durchmesser, als
die Durchmesser des Kugelkalottenabschnittes, so zusammengepresst
wird, dass er in den Kugelkalottenabschnitt hineinschnappt und durch
die selbsttätig
elastische Rückstellung
des Materials des Kugelabschnittes im Kugelkalottenabschnitt selbsttätig verrastet.
Die Herstellung derartiger, geteilter Kugelkalotten bzw. Kugeln
ist dem Fachmann geläufig
und kann auch mit den bekannten Verfahren und Herstellungsmethoden
und aus den bekannten Materialien erfolgen.
-
In
den 18 bis 20 ist
eine weitere Ausführungsform
der Verbindungsvorrichtung 1 im Bereich eines Vorderbackens 5 dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform,
die im wesentlichen, hinsichtlich der Freigabevorrichtung 11, 12 und
hinsichtlich der Ausbildung der Auslösevorrichtung 52,
die dem Ausführungsbeispiel
nach 3 bis 6 entspricht, sind zwei Pfannengelenke 26, 101 entlang der
Vertikalachse 56 übereinander
angeordnet. Aufgrund er Übereinstimmung
der Ausbildung der Freigabevorrichtung 12 und der Auslösevorrichtung 52, wird
diesbezüglich
der Inhalt der Beschreibung zu diesen Fig. zum Gegenstand der Beschreibung
dieses Ausführungsbeispiels
gemacht und werden auch für
die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet bzw. eingetragen.
-
Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Gelenkschale 29 zweiteilig ausgebildet und besteht aus
einem Gelenkschalenteil 30 und einem Gelenkschalenteil 31.
Die Teilungsebene 32 verläuft senkrecht zur Aufsatzfläche 50 und
parallel zur Längsachse 17.
Der Gelenkschalenteil 31 ist fix mit dem Lagerbock 14 verbunden
und der Gelenkschalenteil 31 ist über das Verbindungsmittel 35 auf
diesem vorstehbar befestigt, sodass zuerst die beiden Kugelabschnitte 36, 102 in
die im feststehenden Gelenkschalenteil 31 angeordneten
Teile der Gelenkschale 29 eingesetzt werden könne, worauf
der zweite Gelenkschalenteil 30 mit dem feststehenden Gelenkschalenteil 31 über das
Verbindungsmittel 35 verbunden und damit die Kugelabschnitte 36, 102 in
der Gelenkschale 29 positioniert und fixiert werden.
-
Jede
der beiden Kugelnaben 28 bzw. deren Kugelabschnitte 36 und 102 sind über Kugelarme 68, 69 mit
dem Sohlenhalter 8, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel
einstückig
ausgebildet ist, verbunden. Selbstverständlich ist es auch möglich den
Sohlenhalter entsprechend den anderen Ausführungsbeispielen, insbesondere
aber auch nach der Ausführungsform
in 13 und 14, auszubilden.
-
Zur
Festlegung der Auslösecharakteristik
ist distanziert von dem Pfannengelenk bzw. außerhalb der Berührungsschwache
zwischen dem Kugelabschnitt 36 und dem Kugelkalottenabschnitt 37 bzw. dem
Kugelabschnitt 102 und der in diesem zugeordneten Kugelkalottenabschnitt 103,
die Freigabevorrichtung 112 mit zwei Vorspannfedern 46 angeordnet.
Dazu ist der Sohlenhalter 8 mit zwei die Pfannengelenke 26 und 101 umfassenden
Haltearmen 104 ausgestattet, die sich in dem von den Sohlenhalterteilen 24, 25 abgewendeten
Endbereichen an den Vorspannfedern 46 abstützen.
-
Die
höhenmäßige Führung des
Sohlenhalters 8 ist durch die übereinander angeordneten Pfannengelenke 26 und 101 gewährleistet.
Nachdem die Mittelpunkt 34 der beiden Pfannengelenke auf
der Vertikalachse 56 bzw. einer zur Vertikalachse parallel laufenden
Achse konzentrisch angeordnet sind, ist auch eine freie Seitenbeweglichkeit
des Sohlenhalters 8 um diese Vertikalachse 56 ermöglicht.
-
Um
nun bei einer derartigen Ausbildung auf ein Verschwenken des Sohlenhalters 8 um
eine Querachse 51 – 19 – zu ermöglichen,
die im vorliegenden Ausführungsbeispiel
durch den Mittelpunkt 34 der Kugelnabe 28 des
Pfannengelenks 26 verläuft,
ist in einem Teil der Gelenkschale für das Pfannengelenk 101,
beispielsweise ein oder mehrere Dämpfungselemente 105 angeordnet.
Solange sich der Sohlenhalter um eine im wesentlichen parallel zur Aufsatzfläche 50 verlaufenden
Ebene verschwenkt, wird diese Verschwenkung lediglich durch die
Vorspannfeder der Freigabevorrichtung 12 beeinflusst.
-
Kommt
es dagegen zu einer Beanspruchung auf den Sohlenhalter auf der Richtung
des Sportgerätes 3,
also zu einer Beanspruchung die dem Sohlenhalter 8 entlang
des Pfeils 49 verschwenken will, so wird diese Verschwenkbewegung,
falls derartige Dämpfungselemente 105 beispielsweise
aus elastisch selbsttätig
rückstellbaren
elastomeren Material aus Kunststoff und/oder Gummi angeordnet sind,
gedämpft.
Je nach der Federungscharakteristik dieser Dämpfungselement 105 ist
es auch möglich,
bei entsprechend starken Beanspruchungen dieses durch den Kugelarm 69 beim
Verschwenken in Richtung des Pfeils 49 so stark zu verdichten,
dass ein Schwenkwinkel erreicht wird, der die Bewegung der Schuhspitze
bzw. eine Schuhspitze vom Sportgerät 3 weg ermöglicht.
Anstelle dieser Dämpfungselement oder
zusätzlich
kann jedoch auch eine Auslösevorrichtung 52 vorgesehen
sein, die über
eine voreinstellbare Feder bzw. deren Charakteristik die Dämpfung und
Auslösebewegung
des Sohlen halters 8 bei Verschwenkungen um die Quersachse – gemäß Pfeil 49 – steuert.
-
Die
Bewegungsfreiheit der Kugelarme 68, 69 wird hierbei
entsprechend der Dämpfungs-
und Auslegewege festgelegt, die die Maximalbewegung des Sohlenhalters 8 bei
Verschwenkungen um die Vertikalachse 56 als auch der Verschwenkungen
um die Querachse 51 begrenzt. Je nach dem gewünschten Freiraum
für diese
Verschwenkungsbewegungen, ist eine Höhe 106 bzw. eine Breite 107 der
Verlauf der Umfangslinie des Durchbruches frei wählbar in allen drei Raumrichtungen
ausgerichtet sein kann, um beispielsweise die Verschwenkung des
Vorderbackens um die Querachse 51 bei zunehmender Ausschwenkbewegung
um die vertikale Achse 56 zu begrenzen oder umgekehrt.
Die Festlegung dieses Kurvenverlaufes zur Führung der Kugelarme 68, 69 ist entsprechend
den Bedürfnissen
und den Grundgesetzten der Kinematik für dem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann
anhand von Berechnungen oder von Versuchen festzulegen und bedarf
daher keiner detaillierten Erläuterung.
Wesentlich ist, dass eine Höhe 106 der
Durchbrüche 70 zumindest
so groß bemessen
sein muss, dass sich der Sohlenhalter 8 aus einer, in vollen
Linien gezeichneten Haltestellung 54, in der die Schuhspitze
bzw. des Schuh 2 im Sohlenhalter, gehalten ist, soweit
nach oben schwenken kann, dass die Schuhspitze bzw. dem Sohlenhalter 38 umgreifende
Rand des Schuhs 2 freigegeben ist und sich dieser aus der
Verbindungsvorrichtung 1 lösen kann.
-
Anstelle
der Verwendung von Dämpfungselementen 105 ist
es selbstverständlich
auch möglich, dass
ein Teil der dem Pfannengelenk 101 zugeordneten Gelenkschale
zur Begrenzung der Drehbewegung um den Mittelpunkt 34 des
Pfannengelenkes 26 dieser Gelenkschalenteil kann auch über ein
Vorspannelement mit einer bevorzugt voreinstellbaren Vorspannkraft
in den Rest der Gelenkschale 29 bzw. des Gelenkschalenteils 30 oder 31 gedrückt werden.
-
Die
Ausführungsbeispiele
zeigen mögliche Ausführungsvarianten
der Verbindungsvorrichtung, wobei an dieser Stelle bemerkt sei,
dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten
derselben eingeschränkt
ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten
untereinander möglich
sind und diese Variationsmöglichkeit
aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche
Erfindung im Können
des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es
sind also auch sämtliche
denkbaren Ausführungsvarianten,
die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und
beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind,
vom Schutzumfang mitumfasst.
-
Der
Ordnung halber sei abschließend
darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Verbindungsvorrichtung
diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder
verkleinert dargestellt wurden.
-
Die
den eigenständigen
erfinderischen Lösungen
zugrunde liegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
-
Vor
allem können
die einzelnen in den 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8; 9, 10; 11, 12; 13, 14; 15; 16, 17; 18, 19, 20 gezeigten
Ausführungen
den Gegenstand von eigenständigen,
erfindungsgemäßen Lösungen bilden.
Die diesbezüglichen,
erfindungsgemäßen Aufgaben
und Lösungen
sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
-
- 1
- Verbindungsvorrichtung
- 2
- Schuh
- 3
- Sportgerät
- 4
- Schuhspitze
- 5
- Vorderbacken
- 6
- Fersenbereich
- 7
- Fersenbacken
- 8
- Sohlenhalter
- 9
- Sohlenhalter
- 10
- Vorspannfeder
- 11
- Vorspannfeder
- 12
- Freigabevorrichtung
- 13
- Freigabevorrichtung
- 14
- Lagerbock
- 15
- Lagerbock
- 16
- Bindungstragplatte
- 17
- Längsachse
- 18
- Einstellschraube
- 19
- Anschubfeder
- 20
- Widerlager
- 21
- Spiralfeder
- 22
- Längsführung
- 23
- Einstellschraube
- 24
- Sohlenhalterteil
- 25
- Sohlenhalterteil
- 26
- Pfannengelenk
- 27
- Pfannengelenk
- 28
- Kugelnabe
- 29
- Gelenkschale
- 30
- Gelenkschalenteil
- 31
- Gelenkschalenteil
- 32
- Teilungsebene
- 33
- Durchmesser
- 34
- Mittelpunkt
- 35
- Verbindungsmittel
- 36
- Kugelabschnitt
- 37
- Kugelkalottenabschnitt
- 38
- Öffnungswinkel
- 39
- Führungsanordnung
- 40
- Feststellmittel
- 41
- Höhenabstand
- 42
- Oberseite
- 43
- Sohlenvorsprung
- 44
- Öffnungswinkel
- 45
- Gegenhalteteil
- 46
- Vorspannfeder
- 47
- Gleitstück
- 48
- Führungsbahn
- 49
- Pfeil
- 50
- Aufsatzfläche
- 51
- Querachse
- 52
- Auslösevorrichtung
- 53
- Auslösevorrichtung
- 54
- Haltestellung
- 55
- Auslösestellung
- 56
- Vertikalachse
- 57
- Anzeigeorgan
- 58
- Zeiger
- 59
- Dämpfungselement
- 60
- Feder
- 61
- Einstellorgan
- 62
- Anschlag
- 63
- Einstellschraube
- 64
- Ebene
- 65
- Führungsbahn
- 66
- Führungsbahn
- 67
- Durchmesser
- 68
- Kugelarm
- 69
- Kugelarm
- 70
- Durchbruch
- 71
- Breite
- 72
- Durchmesser
- 73
- Öffnungswinkel
- 74
- Zentralteil
- 75
- Stützarm
- 76
- Auslöseachse
- 77
- Stützarm
- 78
- Verstellorgan
- 79
- Kugel
- 80
- Kulissenbahn
- 81
- Befestigungsmittel
- 82
- Kulissenstein
- 83
- Dämpfungselement
- 84
- Schnappwulst
- 85
- Drehachse
- 86
- Oberfläche
- 87
- Kugelradius
- 88
- Mittelpunkt
- 89
- Oberfläche
- 90
- Kugelabschnitt
- 91
- Kugelabschnitt
- 92
- Oberfläche
- 93
- Mittelpunkt
- 94
- Abstand
- 95
- Drehachse
- 96
- Abstand
- 97
- Achse
- 98
- Neigungswinkel
- 99
- Nut
- 100
- Höhe
- 101
- Pfannengelenk
- 102
- Kugelabschnitt
- 103
- Kugelkalottenabschnitt
- 104
- Haltearm
- 105
- Dämpfungselement