DE1578861A1 - Sicherheitsskibindung - Google Patents

Description

• "Sicherheitsskibindung".

  Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsskibindung, bei

  welcher Bindungselemente, wie Sohlen- oder dbsateha7.ter,

  mit bis zu einer vorbestimmten Kraftwirkung das EI.ement

  in seiner Wirkstellung sperrenden Riegeleinriehtungea

  vorgesehen sind, welche bei Überschreiten dieser Kraft

  die Elemente zu einer Bewegung ausser Wixkstel.I.ung gu#J.öees-

  Übliche Sicherheitsskibindungen lösen die Bindung in jede*,

  FaI.l.e bei der eingestel.I.ten Lösekraft, d.he unabhTot

  der Zeit, über welche diese Kraft ausgeübt wird. Di* u.U#

  durch Massenkräfte auftretende Verzögerung der DBsebeve

  der Riegeleinrichtungen ist wegen der sehr geringen Nasst.t

  .vernachlässigbar.

  Es ist eine Eigenart des menschlichen Knochenbaues und der

  -Muskeln und Sehnen, daß sie bei einer für sehr kurze Zeit

  d.h. Bruchteile von Sekunden wirkenden Belastung wesentlich grössere Kräfte ohne Beschädigung aufnehmen, als bei längerer Einwirkung der Belastung.
• ferner hat die Erfahrung gezeigt, da8 Sicherheitsskibindungen sich sehr häufig bei kurzen Bel_astungastössen, z.B. Auffahren eines relativ kleinen Hindernisses in der Spur, lösen, wobei die dabei auftretende Belastung zwar grösser als die eingestel l.te lös ekraft der Bindung, nicht aber so gross ist: daB dadurch in der kurzen Einwirkzeit eine Verletzung des Fahrers hervorgerufen würde.
• Es ist die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe, unter Ausnutzung dieser beiden an sich bekannten Sachierhal.te, eine Sicherheitsskibindung so auazubil.den, daB sie bei sehr kurzzeitigen Belastungen erst bei einer wesentlich höheren Kraftwirkung als bei entsprechend längerer andauernder Kraftwirkung auslöst*, Gemäas der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Verzögerungssperre, welche die hüe ebewegung des Riegelorgans kurzzeitig bis zu einer Kraft höher als die normale Aual_ösekraft hemmt. Durch diese erfindungsgemässe Anordnung wird also die Lösebewegung in ihrem ersten Teil für eine vorbestimmbare Zeitspanne verzögert, wobei diese Zeitspanne der Verzögerung von der Krafteinwirkung abhingt. Die Verzögerungswirkung kann dabei im Rahmen des fachmännischen Könnens in jedem einzelnen Anwendungsfalle ohne Schwierigkeiten so eingestellt werden, uaß sie der Belastbarkeit der Knochen, Sehnen und Muskeln des Fahrers unter Berücksichtigung der Einwirkungszeit entspricht.
• Wenn die Sicherheitsskibindung in der Riegeleinrichtung ein HieE;el el ement hat, welches durch eine Komponente der Auslösekraft linear gegen die Kraft einer Feder in höeerichtung verschiebbar ist, ist die ver$ögerungesperre vorzugsweise zwischen Riec=;el el ement und Feder eine den Beginn der Auslösebewegung im Sperrbereich verzögernde Anordnung vorgesehen, Durch diese Anordnung wird das Riegelelement, z,B. eine Rast-kugel oder Rastrolle, im ersten Teil ihrer Lösebewegung ge- hemmt, so daß sich dieser Teil der Bewegung in Abhängigkeit von der aufgebrachten Kraft mehr oder weniger verzögert# während im darauffolgenden Teil des Löseweges die normalen i Lösebedingungen gegeben sind.
• Dabei kann das Verzögerungselement ein mit Reibung in der Bohrung für die Feder liegender Stopfen sein, der vorzugsweise aus einem Material mit zeitabhängiger Verformbarkeit besteht.
• R Derartige Materialien, insbesondere Kunststoffe, setzen einer schnellen Verformung .einen wesentlich grösseren wider. stand als einer langsamen Verformung entgegen, wodurch der Stopfen bei schneller Bewegung, dh. auch bei grosser aufgebrachter Kraft, sich nur langsam aus seinem Sitz schiebt, wobei er dann in einen erweiterten Teil der Bohrung gelangt und dann als Federteller bei der weiteren normalen Lösebewegung wirkt. Bei einem normalen elastischen Stopfen, z.B, aus Gummi, kann die Anordnung so getroffen sein, daB durch die schnelle Krafteinwirkung der Stopfen verformt wird und sich dadurch in der Bohrung etwas verklemmt, wobei durch die Elastizität des Stopfens mit einer Zeitverzögerung der Stopfen dann ausgetrieben wird. Der Stopfen kann auch in der Bohrung in einem Gewinde eingeschraubt sein, dessen Steigung bei schneller Bewegung, d.h, bei grosser Kraft, in gewissem Umfang selbsthemmend wirkt, d.h. die Schraubbewegung bremst, während er bei langsamer Bewegung nicht selbsthemmend ist, d.h. das Gewinde mit geringer Reibung auseinandergeschraubt wird. Dabei wird in allen diesen Ausführungsbeispielen durch die an sich vorhandene Sperrfeder für das Riegelelement der Stopfen nach dem Lösevorgang, d.h. nach Entlastung des Riegelelements von der Lösekraft, zusammen mit dem Riegelelement wieder in :eine Ausgangsstellung zurückgestellt, Die Verzögerungseinrichtung kann. auch ein im Prinzip bekann- ter pneumatischer oder hydraulischer Dömpfungszylinder sein, dessen Drosselöffnung im ersten Bewegungsbereich des Kolbens verengt ist,; So kann z.B. die Sperrfeder für das Riegel.-element in einem an einer Stirnseite durch einen ggt.@ zur Finstel.l.ung der Federspannung verschiebbaren Stopfen und an der gegenüberliegenden Seite durch einen luftdichten Kolben abgeschlossenen Zylinder zwischen Stopfen und Kolben liegen und der Kolben eine Durchtrittsöffnung aufweisen, in wel.eht ein dornartiger Drosselteil im oberen Hubbereich des gol.bens ragt, wobei sich das Riegelelement gegen den Kolben abstützt. Durch diese erfindungsgemässe Anordnung wird eine pneumatische Dämpfungseinrichtung geschaffen, die eine Kol.benwegabhängige unterschiedliche Dämpfung aufweistg wobei ohne Schwierigkeiten im ersten Hubbereich des Kolben® eine entsprechende kraftabhängige Verzögerung und im zweiten Kolbenbereich eine praktisch freie Hubbewegung des Kolbens in Löserichtung einstellbar ist, Zur Erzielung der gewünschten Dämpfungswirkung können Füllkörper das Volumen der Lufthammer vermindern, Die Feder Kann auch in einem hydrau-'lischen einseitig durch einen Stopfen verschlossenen Zyl.inder zwischen diesem Stopfen und einem Kolben liegen, desse4 Kolbenstange gegen das andere Ende des Zylinders mittels einer Membran verschlossen ist, wobei der Kolben eine Durchgangsöffnung aufweist, welche im oberen Hubbereich des Kolbens durch einen jiroFx:iel s Lift -teilweise verscl oasen istt wobei r@: icri das Fi;=_r.: l e 7 rriErit gegen die Kol beno tarige Wä tti.ta.t, Bei dieser Anordnung erfolgt die Dämpfung hydraulisch, wobei wiederum durch entsprechende Auswahl des Drossel-.
• stiften der Ablauf der Lösebewegung in weiten Grenzen beeinflussbar ist, Um einen leichten Einbau der erfindungsgemässen Einrichtung in bereits vorhandenen ohne Verzögerung arbeitenden Sicherheitsskibindungen zu ermöglichen, und auch um die Produktion durch Verminderung der Typenzahlen zu verbilligen, ist die Verzögerungssperre mit der Feder für das Riegelelement . vorzugsweise eine geschlossene Baueinheit mit Aussenabmessungen entsprechend der normalerweise für die Rückstellfeder des Riegelelements vorgesehenen Bohrung o.dgl.. Durch diese Ausbildung kann die erfindungsgemässe Verzögerungssperre als komplette Einheit gegen die sonst übliche einfache Rückstel l.feder für das Riegelelement ausgetauscht werden, Die Hemmung der Lösebewegung im ersten Abschnitt kann aber auch durch entsprechende Ausbildung der Gegenraste mit Flächen unterschiedlicher Steigung erreicht werden, Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert, In den 'leicriniizi--,en zeigt FigAschematisch einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemässe Verzögerungseinrichtung für Sieherheiteakibin@unr, en, Fig. 2 eine Teilansicht aus Fig. 1 mit einer Abwandlungeform des Verzögerungsstopfens, Fig. 3 eine pneumatische Verzögerungsanordnung gemäss der Erfindung, Fig. 4 eine hydraulische Verzögerungsanordnung nach der Erfindung und Fig. 5 schematisch eine Draufsicht auf eine Rastkugel und die zugeordnete Gegenraste mit erfindungsgemässer Abstufung der Steigung, Bei den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 1 und 2 ist im Gehäuse 1 der Bindung in einer Bohrung 2 die Rastkugel 3 eingelagert, welche bei bekannten Sicherheiteskibindungen durch eine durch die Stellschraube 4 einstellbare Feder in eine Ka-I.otte 5 des Bindungselemente 6, s.ß. eines Sohlenhalters eingedrückt wird. Bei einer seitlich auf den Sohlenhalter 6 wirkenden Kraft wird die Kugel 3 durch die Kalotte 5 gegen die Kraft der Rüekstellfeder nach innen gedrückt und der SohIenhal ter kann seitlich .ausschwenkenc Bei der erfindungsgemässen Verzögerungsanordnung ist in die Bohrung 2 eine Hül.ee 7 eingelegt, welche an ihrem der Kugel 3 zugewandten Ende einen geringeren Durchmesser aufweist. Dieser Abschnitt geringeren Durchmessers ist über einen konisch Terlaufenden Abschnitt 8 mit dem Bereich grösseren Durchmessers verbunden. In dem Abschnitt mit geringerem Durchmesser sitzt ein Stopfen 9 aus einem Kunststoff mit leichtem Pressitz, sodaß er unter der Einwirkung der zwi-schen eines Federtel.l.er 1o in Bereich grösseren Durchmessers und einem Federteller 11 mit geringerem Durchmesser lie-genden Feder in seiner Sitzbohrung verschiebbar ist, Der Federteller 1o ist in der Hülse 7 verschiebbar und liegt an der Stirnseite der üblichen Stellsehraulge 4 an.
• Wenn die Kugel 3 durch Schwenken des Sohlenhalters 6 eine Kraftkomponente in I,ängsriehtung der Bohrung 2 übertragen wird, drückt sie auf den Stopfen 9 und presst diesen gegen den Federteller 11, sodaß das Material. seitlich mehr oder weniger ausgequetscht wird und sich gegen die Sitzbohrung des Stopfens mehr oder weniger anpresst e Dadurch wird eine Verzögerung erreicht, die von der ausgeübten Kraft-und von der Besohl.eunignng der Kugel. 3 abhingt; Diese Tersögerung hemmt das Auspressen des Stopfe» 9 aus j

  seiner Sitzbohrung im Bereich gröeaeren Durchmessers der

  Hülse 7 entsprechend. Nachdem der Stopfen während den ersten

  Teils der lüsebewegung der Kugel 3 mit entsprechender Vergöm

  gerung aus seiner Bohrung ausgeprisst ist, drückt die Kugel

  3 die Feder frei! d.h, ohne Heg nach unten.Ea wird a1.4'0

  bei kurzzeitiger Kraftausübung die Kugel. 3 nur bei einer wi#

  send ich höheren Kraft in Lösestel.Iung verschoben# al.a bei

  geringerer Kraftausübung, bei we7.oher der Stopfen 9 vor

  auseinandergequetsaht wird und'dadurch die Breaswirllg we-*

  sentl.ieh geringer ist bezw. nicht über die normal.* ffln

  hinausgeht,

  Nach einer nicht dargestel.l.ten Abwandl.ungsforn kann der

  Stopfen in einer sich gegen die Kugel. $u öffnenden etxat

  konischen Sitzbohrung liegen und aua einem Material. haxge»

  ste7.7 t seine das sich nur mit Verzögerung verfo*nt. Derartige

  Werkstoffe sind auf dem Kunsistoffeektor bekannt,

  In Big. 2 ist eine Abwandl.ungsfora den Stopfens 4 dargestellt,:

  Bei dieser Ausführungsform ist in gor Bitsbohrvxg den Stop:go";,

  in der Hü..se 13 ein Gewinde 16 au$Mbxacht, in welches ein

  entsprechenden Aussengewinde am Stopfen 14 eingreift. Die

  . Steigung des Gewindes ist so gewählt, daß eine alt zunebsender

  Xrafiwirkung ansteigende Sel.bsthemung erreicht ist, d.h, je

  stärker die durch die Kugel. 3 auf den Stopfen 14 .ausgeübte

  Kraft istt derto stärkerist die Brenawirkug iatGGewiude

  gegen das Ausschrauben, Diese Steigung ist dabei so gewählt,

  da£ bei Rückstellung durch die ?oder 12 der Stopfen 14 rei-

  bungsfrei oder nur mit geringer Reibung in das Gewinde 16

  rückgeschraubt wird,

  In ?ig, 3 ist eine pneumatische Verzögerungsanordnung dar-

  gestel.l.t, Bei dieser Verzögeru»ge*noränung ist eine Rast-

  rolle 18 in einer Bohrung 19 des Gehäuses in bekannter

  weise ,durch eine ?oder in Rastatel.l.ung vorgespannt, Die

  Rastrolle 18 ist kittels eines Bolzens 2o in einer Gabel 21

  gel.aßert, welche auf einem Teller 22 befestigt ist, Der

  Teller 22 dient gleichzeitig als Deckel für den aus einer

  Manachettendiohtnsg 23 und einem Yedertell.er 24 bestehenden

  Kolben, Diener Kolben ist durch eine Leder 25 in Richtung

  der Rastetell.ung der Rolle 18 vorgespamtB Die ?oder 23

  stützt sich mit ihrem anderen Bads ge#en eine Scheibe 26

  ab, die durch Dichtungen 27 in der lrl.inderhtü se 28 ver-

  schlebbar ist. Gegen die lussenoeite der Scheibe 26 stützt

  sich die Stirnseite der Stellschraube 4 ab,

  Der Kolben weist ein durch alle seine Teile 22, 23, 24 Züh-#

  remde Duroh`rugsbüriutg 29 auf, welche ein In vesentl iohen

  ungehindertes Intweiohen der Zrlinderhglee 28 zwischen

  dem Kolben und der Scheibe 16 eingeschlossenen Zult bei

  Bewegung des Kolbens gegen did Kraft der peder ern»gl.iohir,1

  Am rollenseitigen Ende der Hülse 28 ist ein nach innen vorspringender Arm 3o angebracht, z.8. aus dem Hülsennaterial. nach innen abgebogen, an welchen ein Drosseldorn 31 in die Öffnung 29 hineinragt. Der Dorn hat eine derartige,-im vorliegenden Falle konische - Form und Grösse, daß er, wenn die Rolle 28 in völ.l.iger 8perrstel.l ung steht, die . Drosselöffnung praktisch völ l-ig verschliesst und diese erst über den ersten Teil des Kolbenweges in Löserichtung zunehmend öffnet. Trine vorbestimmte Strecke, bevor die Rolle 18 die Lösestellung erreicht, gibt der Dorn 31 die Öffnung 29 völlig frei, sodaß dann eine ungehinderte Weiterbewegung und völ l igeLösestel l.uag erfolgen kann.
• Die in Fig. 4 dargestellte hydraulische Verzögerungsanordnung besteht aus einer Hülse 33, in welcher eia Kolben 34 mit Manschettendichtung verschiebbar ist. Der Kolben 34 dient als widerlager für eine Feder 35, die sich mit ihrem anderen Ende gegen einen entlang der Hülse 33 versohraubbare Stell.-schraube 36 abstützt. Die KolbenstanGe 37 trägt an ihrer Oberseite einen Auflageteller 38 für eine Rastkugel, z.8.
• 3. Auf dem Teller 38 kann auch eine Rastrolle, %.H. wie die Rastrolle 18, angebracht sein.Das der Stellschraube 36 gegenüberliegende Ende der Zylinderhülse 33 ist gegen die Kolbenstange 37 durch eine Membrane 39 abgediohtet4 Der Kolben 34 weist einen oder mehrere von seinem Aussenumfang ausgehende Radialschlitze 4o mit einem Querschnitt auf, welcher praktisch verzögerungsfreie Kolbenbewegung ermöglicht, d.h. der eine im wesentlichen freie Strömung des zwischen Kolben 34 und Stellschraube 36 enthaltenden hydraulischen rlediums gestattet.
• An der Innenwand der Zylinderhülse 33 sind dem Bereich der Durchgänge 4o im oberen Kolbenhub entsprechende, drosselnde, rippenartige Vorsprünge 41 vorgesehen, so daß im ersten Teil der Kolbenbewegung gegen die Feder 35 eine wesentliche, kraftabhängige Verzögerungswirkung eintritt.
• Dabei kann eine der Vorsprünge 41 als Längsrippe über die ganze länge des Kolbens vorgesehen sein, so daB der Kolben gegen Verdrehen in der Zylinderhülse 33 gesichert ist und die übrigen Ausnehmungen 41 bei der Rückstellbewegung genau in die zugeordnete Radial.schlitze 4o eingeiü#rt werden.
• Die Radialscillitze 4o im Kolben können einen halbkreisförmigen Quer--chnitt aufweisen und die Vorsprünge 41 können dabei sikenartige Einprägungen in der Hülsenwand 33 sein. An dem die Stellschraube 36 aufnehmenden Ende kann die Hülse 33 mit einem Aussengewinde 42 versehen sein, welches in das in der Gehäusebohrung der Bindung für die normalerweise verwendete Stellschraube vorgesehene Gewinde einschraubbar ist, In Fig. 5 ist eine weitere Abwandlungsform der Erfindung dargestellt, bei dem im Gehäuse *G wie bekannt eine Raatkugel. 43 angeordnet ist, welche in eine a1.8 Gegenraste wirkende Vertiefung 45 im bei Überlast sich lösenden Bindungsteil. 46 eingreift. Die Gegenraste 45 hat in Iröse# richtung je eine erste 7l.äche 4'T mit einem steileren 1n# stiegswinkel.dC , welche die kurzsaitige grössere $eamuag im ersten Teil. der Lösebewegung bewirkt und eine zweite Fläche 48 mit einem flacheren Anstiegswinke. , . der der normalen Lösekraft entspricht.

Claims (1)

1. Patentansprüche m@mrm r ve Sicherheitsekibindung, bei der Bindungselemente, wie Sohlen- oder Absatzhalter, mit bis zu einer vorbestimmten Kraftwirkung das Element in seiner Wirkstellung sperrenden Riegeleinriehtnngen vorgesehen sind, welche bei Über- schreiten dieser Kraft die Fleaente zu einer Bewegung ausser Wirkatell.ung auslösen, gekennzeichnet durch eine Verzögerungssperre (9; 14; 29, 31; 4o, 41; 47), welche die hösebewegung des Riegelorgans (3, 18, 43) kurzzeitig bis zu einer Kraft höher als die normale Auslösekraft heant,. 2,) Sicherheitsskibindung nach Anspruch 1 mit gegen eine Komponente der Auslösekraft linear gegen die Kraft einer Feder verschiebbaren Riegelelement, dadurch gekennzeichnet, daB zwischen Riegelelement (3, 18) und Feder (12, 25, 35) eine den Beginn der Auslösebewegung im Sperrbereich ver- zögernde Anordnung vorgesehen ist. 3,) Sicherheitsskibindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, das das Verzögerungselement ein mit Reibung in der Bohrung für die Feder (12) liegender Stopfen 14) ist-4 4.) Sicherheitsskibindung nach Anspruch 3, dadurch ,ekenn:;eichnet, daß der Stopfen (9, 14) aus einem Material mit zeitabhängiger Verformbarkeit besteht, 5,) Sicherheitaskibindung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (14) in der Bohrung (16) in einem Gewinde eingeschraubt ist, dessen Steigung bei schndller Bewegung selbsthemmend, bei langsamer l3ewegune nicht selbsthemmend ist4 6,) Sicherheitsskibindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung ein pneumatischer oder hydraulischer Mmpfungs$ylinder (28, 33) ist, deren Drosselöffnung (29, 40) in ersten Bewegungsbereich des Kolbens verengt ist, ?,) Sicherheitsskibindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (25) in einem an einer Stirnseite durch einen Stopfen (26) und an der gegenüberliegenden Seite durch einen luftdichten Kolben ( 22-24) abgeschlossenen Zylinder (28) zwischen Stopfen (26) und Koben (22-2Q.) liegt und der Kolben eine Durchtrittsöffnung (29) aufweist, in welche ein Drosselteil (31) im oberen Hubbereich des Kolbens ragt, wobei sich das Riegelelement (18) gegen den Kolben (22-24) abstützt. 8.) Sicherheitsakibindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daB die-Feder (35) in einem hydraulischen einaeitig durch einen Stopfen (36) verschJ.ossenen Zylinder (33) zwischen diesem Stopfen (36) und einem KoJ.ben (34) liegt, dessen Kolbenstange (37) gegen das andere Ende des Zylinders mittels einer Membran (39) verschJ.ossen -ist, wobei der Koben (34) wenigstens eine Durchgangsöffnung (40) aufweist, welche im oberen Hubbereich des Kolbens durch ein DrosseJ.gl ied (41) teilweise verschlossen ist, wobei sich das RiegeleJ.ement (18) gegen die Kolbenstange , (37) abstützt. 9.) Sieherheitaakibiridung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungssperre (9, 14, 29, 31, 4o, 41) mit der Feder (12, 25, 35) für das Riegelelement eine geschlossene Baueinheit mit Aussenabmessungen entsprechend der normalerweise für die RückstelJ.feder des Riegelelements (3, 18) bei bekannter Bauweise vorgesehenen Bohrung (2) o.dgJ. ist,-1o.) Sicherheiteakibindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daB das in der Baueinheit vorgesehene Wider-I.ager für die Sperrfeder (12, 25, 35) ein durch die bei bekannter Bauweise vorgesehene Stellschraube für die Sperrkraft verschiebbare Scheibe (1o, 26, 36) -0.d91., ist, -11.) Sicherheiteekibindung nach Anspruch 1 mit Kugelm oder RolIenraste al.a Riegel.organt dadurch gekennseiohnet. da13 die Verzägerungsaperre eine die aaatäxgl.iche Iäseb g der, te en raeIit des Riegelorgans (43) beeinflussende' Fläche ?47)/mit grösserer Steigung (rC ) istrt r