DE1809336C - Sicherheitsvorderbacken für Skibindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsvorderbacken für Skibindungen mit einem lotrechten, feststehenden Hohlzapfen und mit einem um den Hohlzapfen schwenkbar gelagerten, einen Sohlenhalter aufweisenden Schwenkglied, welches in seiner Grundstellung mittels in Pfannen eingreifender, kugeliger Rastkörper gehalten wird, die mit einem im Hohlzapfen angeordneten elastischen Glied belastet sind.

Bei einem aus der FR-PS 13 42 739 bekannten Sicherheitsvorderbacken dieser Bauart sind an der Unterseite des Schwenkgliedes die kugeligen Rastkörper angeordnet, die durch Einrasten in die Pfannen, die an der Oberseite des Hohlzapfens angeordnet sind, das Schwenkglied in seiner Grundstellung halten. Der bekannte Backen hat die Nachteile, daß das Schwenkglied bei Verschwenken aus seiner Grundstellung gehoben und damit die Verbindung zwischen Schwenkglied und Skischuh gelockert wird, und daß sich dabei das Widerstandsmoment zunächst erhöht, aber schon nach Verschwenken um einen kleinen Winkel das Schwenkglied ausrastet. Der Schuh des Skifahrers wird also bereits bei kurzzeitigen, ungefährlichen Drehmomenten freigegeben (sog. Kurzhubbindung).

Aus der OE-PS 2 06 338 und DT-AS 12 04 985 sind dem gattungsgemäßen Vorderbacken etwa entsprechende Vorderbacken bekanntgeworden, bei denen ein Anheben des Schwenkgliedes bzw. seiner Sohlenhalter dadurch vermieden ist, daß das elastische Glied jeweils im Schwenkglied selbst angeordnet ist und in Achsrichtung des Zapfens von oben auf die kugeligen Rastkörper wirkt Auch hier handelt es sich um sogenannte Kurzhubbindungen, bei denen sich das Widerstandsmoment zu Beginn des Auslösevorganges durch Bewegung der Rastkörper in Achsrichtung des Zapfens nach oben kurzzeitig erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sicherheitsvorderbacken der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß er einen relativ großen Schwenkv.inkel des Schwenkgliedes zuläßt, ohne die Auslösung zu bewirken (sog. Langhubbindung), und bei dem sich das Widerstandsmoment über den ganzen Schwenkbereich bis zur Auslösung des Skischuhs nicht wesentlich ändert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die kugeligen Rastkörper in Lageröffnungen des Hohlzapfens radial verschiebbar gelagert sind, daß die Wandstärke des Hohlzapfens kleiner ist als die radiale Länge der Rastkörper, daß das elastische Glied die Rastkörper radial nach außen preßt, und daß die im Schwenkglied angeordneten Pfannen und die Rastkörper so geformt sind, daß der Winkel, innerhalb dessen das aus seiner Grundstellung verschwenkte Schwenkglied bei Wegfall einer äußeren Schwenkkraft in die Grundstellung zurückkehrt, einer Verschiebung der Pfannen um einen Kreisbogen entspricht, der größer als der Halbmesser der Rastkörper ist.

Durch die radiale Anordnung der Rastkörper und Pfannen bleibt das Schwenkglied beim Verschwenken in konstanter Höhe, wodurch die feste Verbindung zum Skischuh bestehen bleibt. Ferner werden dadurch, daß die Pfannen im Vergleich zu einer Halbkugelform im Bereich der Kanten abgeflacht sind, beim Verschwenken des Schwenkgliedes die Rastkörper zwar gegen die Kraft des elastischen Gliedes radial nach innen gedrückt, aber nicht schon bei einem kleinen Schwenkwinkel vollständig aus den Pfannen herausgedrückt, d. h. ausgerastet, werden. Somit ist ein relativ großer Schwenkbereich gegeben, in dem das Schwenkglied nicht ausgelöst wird. Da beim Verschwenken des Schwenkgliedes die Druckkraft des elastischen Gliedes erhöht und durch die radiale Bewegung der Rastkörper nach innen der Hebelarm für das Widerstandsmoment verkleinert werden, ändert sich also das Widerstandsmoment beim Verschwenken nur wenig. Die Abmessun- gen der das Widerstandsmoment bestimmenden Teile (Pfannen, Rastkörper) können dabei so bemessen werden, daß das Widerstandsmoment bis zur Auslösung des Schwenkgliedes annähernd konstant bleibt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüche. Gemäß Anspruch 5 bilden die Pfannen lotrechte Rinnen mit Keilquerschnitt. Die Ausbildung als lotrechte Rinnen ermöglicht auf einfache Weise eine Höhenverstellbarkeit des

Schwenkgliedes gegenüber dem Hohlzapfen, wodurch eine Anpassung der Höhenlage der Sohlenniederhalter am Schwenkglied an die jeweilige Skistiefel-Sohlenhöhe ermöglicht ist.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Sicherheitsvorderbacken;

F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie 1Ι/Π der F i g. 1;

F i g. 3 einen Teil des Längsschnittes gemäß F i g. 1 des Backens in der verschwenken Stellung;

Fig.4 einen waagerechten Schnitt nach Linie IV/IV der F i g. 3;

Fig.5 eine andere Ausführung des Sicherheitsvorderbackens, im Längsschnitt;

F i g. 6 eine dritte Ausführung dieses Vorderbackens im Längsschnitt;

Fig.7 einen Querschnitt nach Linie VII/VII der F i g. 6;

Fig.8 eine weitere Ausführung eines Sicherheitsvorderbackens, im Längsschnitt und im natürlichen Maßstab;

F i g. 9 die Aufsicht auf diesen Backen;

Fig. 10 einen Querschnitt nach Linie X/X der Fig. 8, in größerem Maßstab.

In der Zeichnung ist mit Sein Ski bezeichnet, auf dem mittels Schrauben 5 eine Grundplatte 3 befestigt ist, die einen lotrechten Hohlzapfen 2 aufweist. In diesem Hohlzapfen sind Lageröffnungen 9 für Rastkugeln 8 vorgesehen, die in diesen Lageröffnungen radial verschiebbar gelagert sind. Der Hohlzapfen 2 weist eine Wandstärke d auf, die kleiner ist als der Durchmesser der Rastkugeln 8 bzw. kleiner als die radiale Länge der Rastkörper 8ö (Fig.6, 7). Der auf dem Hohlzapfen 2 schwenkbar gelagerte, die Arme 6 aufweisende Vorderbacken ist mit Pfannen 21 versehen, in welche gemäß Fig. 1 und 2 die Rastkugeln eingreifen. Beim Verschwenken des Backens 1 aus der in F i g. 1 und 2 gezeigten Mittelstellung in die Auslösestellung der F i g. 3, 4 werden die Rastkugeln 8 von diesen Pfannen 21 radial nach innen gedrückt, so daß damit der Abstand a dieser Rastkugeln von der Schwenkachse auf das Maß a\ verkleinert wird.

Es ist ferner im Hohlzapfen 2 ein die Rastkugeln 8 mit elastischer Kraft radial nach außen pressendes Druckglied vorgesehen. Bei der gezeigten vorteilhaften Ausführung ist ein von einer Schraubendruckfeder 11 belastetes, im Hohlzapfen 2 lotrecht verschiebbares Druckglied 10 vorgesehen, das eine Konusfläche 24 aufweist, die mit den Rastkugeln 8 zusammenarbeitet. Da beim Verschwenken des Backens aus seiner Mittelstellung zwar durch Heben des Druckgliedes 10 die Spannung der Feder 11 erhöht, jedoch durch das radiale Nachinnenschieben der Rastkugeln 8 der wirksame Hebelarm a auf a\ verkleinert wird, so tritt bei diesem Verschwenken des Backens bis zur Freigabe desselben (F i g. 3, 4) keine Erhöhung des Widerstandsmomentes ein, so daß bei entsprechender Bemessung der maßgebenden Teile dieses Widerstandsmoment f,₀ annähernd konstant bleibt. Vorteilhaft haben die vorerwähnten Pfannen 21 in der waagerechten Ebene !1/II im wesentlichen keilförmige Form, so daß die Begrenzungsflächen 27 der Pfannen 21 einen Keilwinkel β einschließen. Die Eingriffstiefe tder Rastkugeln 8 ist in Fig. 10 eingetragen. Ein wesentlicher Vorteil der vorbeschriebenen neuen Bauart ist nun darin zu sehen, daß diese Pfannen 21, die Rastkugeln 8 und die Druckfeder 11 so bemessen werden können, daß der Vorderbacken bis zu seiner Freigabe einen größeren Schwenkwinkel α (siehe Fig.4) von mindestens 20° ausführt In diesem Fall weisen die Pfannen 21 einen Keilwinkel β von mindestens 90° auf. Bei der in F i g. 8 bis 10 beispielsweise gezeigten, vorteilhaften Ausführung ist ein Keilwinkel β von etwa 98° vorgesehen, wobei die Rastkugeln 8 einen Durchmesser von 8 mm und eine Eingriffstiefe t von etwa 4,5 mm haben. Bei dieser Bemessung und einem Durchmesser D des Hohlzapfens 2c von etwa 24 mm hat der Schwenkwinkel λ eine Größe von 30° bis 35°. Dies hat zur Folge, daß der Sicherheitsvorderbacken bei kurzzeitigen, seitlichen Stoßen, d. h. bei für den Fuß des Skifahrers ungefährlichen Drehmomenten, nicht ausrastet, sondern vielmehr bei einer kleineren Schwenkbewegung durch die Druckfeder 11, das Druckglied 10, die Rastkugein 8 und die Pfannen 21 wieder in die Grundstellung zurückgedrückt wird. Dieser neue Sicherheitsvorderbacken (Langhubbindung) rastet also nur bei größeren, langanhaltenden gefährlichen Drehmomenten bei einem Schwenkwinkel α aus, der größer ist als 20°.

Bei der Ausführung nach F i g. 1 und 2 ist ein Schraubenbolzen 13 vorgesehen, der sich mit einer mittels Schraube 16 befestigten Scheibe 15 an der Grundplatte 3 abstützt. Durch Drehen des Schraubenkopfes 17 kann eine Mutter 12 in der Höhe verschoben werden, so daß damit die Spannung der Druckfeder 11, die sich an dieser Mutter und dem Druckglied abstützt, eingestellt werden kann. Die Mutter 12 ist durch einen in einen Schlitz 20 des Hohlzapfens 2 eingieifenden Stift 19 gegen Drehung gesichert. Der Hohlzapfen ist durch eine Scheibe 18 verschlossen. Der sich am Skischuh abstützende Vorderbacken kann beliebig ausgebildet sein, wobei die Arme b dieses Backens die Sohle des Skischuhes übergreifen. Diese Arme 6 können gegebenenfalls auch einstellbar bzw. auch höhenverstellbar ausgebildet sein.

Bei den in Fig. 5 bzw. 8 bis 10 gezeigten Ausführungen ist der Vorderbacken la bzw. Ic gegenüber dem Hohlzapfen 2a bzw. 2c in der Höhe verstellbar. Um die<;e Höhenverstellung zu ermöglichen, sind die Pfannen 21a bzw. 21c als lotrechte Rinnen mit Keilquerschnitt ausgebildet. Bei der Ausführung nach Fig.5 kann eine verschiedene Höheneinstellung des Vorderbackens la durch Anordnung von Zwischenringen 22 mit verschiedener Höhe bewirkt werden. Bei beiden Ausführungen nach F i g. 5 sowie 8 bis 10 sind die Rastkugeln 8 im oberen Teil des Hohlzapfens 2a bzw. 2c gelagert, wobei die konischen Druckkörper 10a, bzw. 10c mittels der Schraubendruckfeder 11 von unten gegen die Rastkugeln gedrückt werden. Demgemäß sind die von den Schraubenbolzen 13a bzw. 13c in der Höhe verschiebbaren Muttern 12a bzw. 12c im unteren Teil des Hohlzapfens 2a bzw. 2c angeordnet und gegen Drehung gesichert, beispielsweise nach F i g. 5 mittels einem in einem Schlitz 20a gleitenden Stift 19a — oder aber dadurch, daß die Mutter 12c als Sechskantmutter ausgebildet und in einer entsprechenden sechskantigen Aussparung des Hohlzapfene 2c höhenverschiebbar angeordnet ist.

Die besonders vorteilhafte Ausbildung nach Fig.8 und 9 ermöglicht mittels einer Stellschraube 32 eine sü'fenlose Höheneinstellung des Vorderbackens lc. Zu diesem Zweck ist eine waagerechte, in einer oberen Aussparung 35 des Vorderbackens angeordnete Platte 18c vorgesehen, an der drehbar, jedoch durch Ringe 30, 34 gegen axiale Verschiebung gesichert, zwei lotrechte

Schraubenbolzen 13c und 32 gelagert sind, von denen der als Stellschraube dienende Schraubenbolzen 32 in ein Gewinde 36 des Vorderbackens eingreift, während der andere Schraubenbolzen 13c in die vorerwähnte Mutter 12c eingreift. Durch Drehen der Schraubenköpfe 17 bzw. 33 kann sowohl die Spannung der Schraubendruckfeder 11 reguliert als auch die Höheneinstellung des Backens Ic stufenlos vorgenommen werden.

Die Erfindung ist nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So können, wie in F i g. 6 und 7 veranschaulicht, anstelle von Rastkugeln auch längliche Rastelemente Sb vorgesehen sein, die zylindrisch ausgebildet und an beiden Enden kugelförmig abgerundet sind. Bei der in Fig.6 und 7 gezeigten Ausführung kann ferner der Hohlzapfen 2b im Bereich der Rastkörper Sb eine kugelige Außenfläche 23 aufweisen, an welcher der eine entsprechende kugelige Innenfläche 25 aufweisende Vorderbacken \b in allen Richtungen schwenkbar gelagert ist. Dieser Backen ermöglicht also nicht nur eine Schwenkbewegung in der waagerechten Ebene V1I/VI1, sondern auch eine Schwenkbewegung in der Vertikalebene, so daß bei Stürzen nach hinten der Backen in die strichpunktiert gezeigte Stellung verschwenkt wird. Dabei können die Widerstandmomente gegen waagerechtes und lotrechtes Verschwenken verschieden groß sein durch entsprechende Ausbildung der Pfannen 216(F ig. 7) und 26(Fi g. 6).

Außer den vorerwähnten Vorzügen hat der erfindungsgemäße Sicherheitsvorderbacken auch den Vorteil einer gedrängten Bauweise und eines verhältnismäßig geringen Materialaufwandes, also auch eines verhältnismäßig geringen Gewichtes. Der neue Sicherheitsvorderbacken kann außerdem mit größeren Toleranzen gefertigt werden. Da die Schraubendruckfeder 1' auf mehrere kugelige Rastkörper bzw. Pfannen gleichmäßig wirkt, so wird auch der Verschleiß dieser Bindung herabgesetzt, damit die Lebensdauer und auch die Funktionssicherheit der Bindung erhöht.

Zum Nachaußendrücken der Rastkugeln 8 kann anstelle des vorbeschriebenen federbelasteten konischen Druckgliedes 10 auch eine andere Einrichtung vorgesehen sein, beispielsweise ein im Hohlzapfen 2 angeordneter, die Kugeln nach außen drückender Gummistopfen, dessen elastische Druckkraft durch ein geeignetes, auf diesen Stopfen wirkendes Druckglied reguliert werden kann.

Wenn der Vorderbacken gemäß F i g. 4 um den dargestellten Winkel α verschwenkt wird, so sind die

ίο Kugeln 8 nicht mehr in Eingriff mit den Pfannen 21, so daß also der Vorderbacken nicht wieder in seine Grundstellung selbsttätig zurückgedrückt wird.

Um dieses selbsttätige Zurückschwenken des Bakkens auch bei größeren Schwenkwinkeln « zu

i_S gewährleisten, ist eine vorteilhafte Ausführung nach Fig. 10 vorgesehen, bei welcher die strichpunktieri angedeuteten Begrenzungsflächen 21 d der Pfanner nach außen gekrümmt sind, wobei vorteilhaft gemäO Fig. 10 alle Begrenzungsflächen 2\d zusammen eir gleichseitiges Dreieck mit gleichmäßig gekrümmter Seiten bilden.

Diese gekrümmte Ausbildung der Begrenzungsflä chen 21 d der Pfannen hat ferner den Vorteil, daß eir größerer radialer Weg der Kugeln 8 und demgemäC auch ein größerer Weg der Feder 11 erzielt werder kann. Hierdurch wird über einen großen Schwenkwin kel α ein sehr gleichmäßiges elastisches Widerstands moment des Backens erzielt. Außerdem ist di{ Herstellung dieses Backens in Spritzguß einfacher. Be dem erfindungsgemäßen Backen, insbesondere den· vorerwähnten, nach Fig. 10 mit gekrümmten Pfannen flächen 2\d versehenen Backen kann ferner dei Verschleiß noch dadurch wesentlich herabgesetz werden, daß die Lagerflächen 21 d der Pfannen au< einem in den Backen eingesetzten gehärteten Stahlbanc gebildet werden. Dieser Verschleiß wird an sich durcr Verwendung der Rastkugeln 8 durch den geringet rollenden Reibungswiderstand herabgesetzt. Gegebe nenfalls können anstelle der Kugeln 8 auch Rastkörpei Verwendung finden, die eine andere Form aufweisen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Sicherheitsvorderbacken für Skibindungen mit einem lotrechten, feststehenden Hohlzapfen und mit einem um den Hohlzapfen schwenkbar gelagerten, einen Sohlenhalter aufweisenden Schwenkglied, welches in seiner Grundstellung mittels in Pfannen eingreifender, kugeliger Rastkörper gehalten wird, die mit einem im Hohlzapfen angeordneten elastischen Glied belastet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die kugeligen Rastkörper (8,Sb)In Lageröffnungen (9,9a) des Hohlzapfens (2, 2a, 2c) radial verschiebbar gelagert sind, daß die Wandstärke (d)des Hohlzapfens (2,2a, 2c) kleiner ist als die radiale Länge der Rastkörper (8, 86Jl daß das elastische Glied die Rastkörper (8, Sb) radial nach außen preßt, und daß die im Schwenkglied (1, la, IcJ angeordneten Pfannen (21, 31a, 2ic) und die RaMkörper (8, Sb) so geformt sind, daß der Winkel (λ), innerhalb dessen das aus seiner Grundstellung verschwenkte Schwenkglied (I, la, ic) bei Wegfall einer äußeren Schwenkkraft in die Grundstellung zurückkehrt, einer Verschiebung der Pfannen (21, 21 a, 21 c)um einen Kreisbogen entspricht, der größer als der Halbmesser der Rastkörper (8, Sb)ist.

2. Vorderbacken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied aus einer Druckfeder (11) und einem lotrecht verschiebbaren Druckglied (10, 10a, IIOcJ besteht, das eine an den Rastkörpern (8, Sb) angreifende Konusfläche (24) aufweist.

3. Vorderbacken nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung der Pfannen (21,21a, 21 c) und der Rastkörper (8,86Jl daß das Schwenkglied (1, la, IcJ¹ bis zur Auslösung einen Schwenkwinkel (α) von mindestens 20° ausführt.

4. Vorderbacken nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfannen (21,21a, 21cjin der waagerechten Ebene im wesentlichen keilförmige Form haben und einen Keilwinkel (ß) von mindestens 90° aufweisen.

5. Vorderbacken nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfannen (21 a, 21 c) lotrechte Rinnen mit Keilquerschnitt bilden.

6. Vorderbacken nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsflächen (2Id) der Pfannen (2IcJ¹ nach außen gekrümmt sind und alle zusammen ein gleichseitiges Dreieck mit gleichmäßig gekrümmten Seiten bilden.