DE2340861A1

DE2340861A1 - Verfahren und vorrichtung zur freigabe eines skischuhs vom ski

Info

Publication number: DE2340861A1
Application number: DE19732340861
Authority: DE
Inventors: Heinz Korger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-09-13
Filing date: 1973-08-13
Publication date: 1975-02-27
Also published as: US3940156A; US3907316A; CH585563A5; AT330036B; US3950003A; DE2328924C2; DE2328924A1; DE2244949A1; CA1016207A; GB1433162A; DE2244949C2; FR2198762B1; FR2198762A1; ATA884672A; AU6031373A

Description

Hannes Marker, Garmisch-Partenkirchen

Verfahren und Vorrichtungen zur Freigabe eines Skischuhes

νοεί Ski, Zusatz zu Patent .......,, (Patentanmeldung

P 22 U 9*9*6)

Das Hauptpatent "betrifft zunächst ein Verfahren zur im Gefahrenfall unwillkürlichen Freigabe eines auf einem Ski gehaltenen Skischuhes rom Ski, bei dem auf das Bein des Skiläufers einwirkende Impulse ständig erfaßt und mit einer vorgegebenen einen Schwellenwert bildenden Impulsgroße verglichen werden und bei dem bei Erreichen dieses Schwellenwertes die Verbindung zwischen Ski und Skischuh gelöst wird.

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Als vorteilhaft im Vergleich zu den bekannten wird bei diesem. Verfahren angesehen, daß nicht mindestens ein Skischuhhalteglied mehrere Millimeter aus seiner Normalstellung heraus bewegt werden muß, damit ein Weg vorhanden ist, der als Dämpfungsweg dienen bzw. als Meßgröße für den Auslösebefehl herangezogen werden kann. Eine derartige Bewegung führt nämlich zu unkontrollierbaren Reibungen zwischen dem Skischuh bzw. einer Sohlenplatte und dem Ski und läßt keine genaue Einstellung der Auslösekraft zu.

Zu dem grundlegenden Verfahren wird im Hauptpatent weiter vorgesehlagen, daß die ständig erfaßten Impulse auf einen vorgegebenen Zeitabschnitt bezogen werden. Darüber hinaus besteht dann noch nach dem Hauptpatent die Möglichkeit, daß bezogen auf einen vorgegebenen konstanten Zeitabschnitt kontinuierlich aus aufeinanderfolgenden Impulsen ein arithmetischer Mittelwert gebildet und mit dem Schwellenwert verglichen wird.

Die vorliegende Erfindung geht auch von dem¹ grundlegenden Verfahren gemäß dem Hauptpatent (Patentanmeldung P 22 hk 9U9.6) aus und schlägt hierzu weiter vor, daß die Impulsfaktoren Kraft und Einwirkzeit jeweils einzeln größenmäßig als Weglängen erfaßt werden und daß diese Weglängen summiert und mit einer den Schwellenwert fixierenden Weglänge verglichen werden.

Gegenüber dem Stand der Technik ist festzustellen, daß bisher kein Verfahren bekannt war, jeder eine durch die zum Skilaufen notwendigen Festhaltekräfte gegebene Mindesthöhe überschreitenden Kraft eine vorbestimmte zulässige Einwirkzeit zuzuordnen. Die für das erfindungsgemäße Verfahren

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notwendigen zu messenden Wege des Skischuhhaltegliedes liegen im Bereich der elastischen Materialverformung, so daß die vorerwähnten unkontrollierbaren Reibungen nicht auftreten. Dies gestattet es, auf einen bisher notwendigen Unsicherheitsfaktor zu verzichten und die Obergrenze der Festhaltekraft entsprechend zu erhohen, so daß sie für alle Skiläufer, unabhängig von deren Große und Gewicht, Gültigkeit hat, wodurch eine indi-

in weiten Grenzen viduelle Einstellung der Bindung/entfallen kann.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem Hauptpatent mit mindestens einem Skischuhhalteglied, einer das Skischuhhalteglied festlegenden Verriegelungseinrichtung, einem die Verriegelungseinrichtung beeinflussenden Schwellenwertschalter, einem Zeitauswerteglied und einem Kraftaufnehmer vorgeschlagen, daß für das Zeitauswerteglied ein Antriebsmotor vorgesehen ist, der beim Wirksamwerden einer Mindestkraft vom Kraftaufnehmer in Betrieb setzbar ist.

In besonderer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß der Kraftaufnehmer Teil der Verriegelungseinrichtung bildet und an einem Schwenkglied gelagert ist, das unter dem Einfluß eines Sperriegels steht, und daß der Kraftaufnehmer mit einem zum Entriegeln des Sperriegels dienenden Auslösehebel des Schwellenwertschalters gekoppelt ist, der den Antriebsmotor des Zeitauswertegliedes in Betrieb setzt. Vorzugsweise dient als Kraftaufnehmer ein Biegebalken.

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Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann als Antriebsmotor für das Zeitauswerteglied ein Federmotor vorgesehen sein. Hierbei dient zweckmäßig als Zeitauswerteglied ein in seinem Massenmittelpunkt schwenkbar gelagerter Körper, der unter dem Einfluß einer Feder steht. Eine besonders einfache Konstruktion läßt sich erreichen, wenn das Zeitauswerteglied am freien Ende des Auslosehebels gelagert ist.

Im folgenden sind anhand der beiliegenden Zeichnungen sowohl das erfindungsgemäße Verfahren als auch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ausführlich beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen mittleren Längsschnitt durch den erfindungswesentlichen Teil einer Sicherheits-Skibindung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. U eine Draufsicht auf die Fig. 3, unter Weglassung der Gehäuseteile, und

Fig. 5 die Draufsicht entsprechend Fig. h_t jedoch in einem anderen Momentanzustand des Auslosehebels und des Zeitauswertegliedes.

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Bei der auf den Zeichnungen dargestellten Sicherheits-Skibindung handelt es sich um eine sogenannte Plattenbindung, bei der die vorliegende Erfindung realisiert ist. Fest auf dem Ski 1o ist eine Plattenhaltevorrichtung vorgesehen, die ein Drehlager in Form eines Achszapfens 1oo für die Sohlenplatte 1o1 aufweist, der in ein entsprechendes Loch der Sohlenplatte eingreift. Zur Plattenhaltevorrichtung gehört weiter ein im vorderen nicht dargestellten Bereich der Sohlenplatte liegenden Niederhalter für diese, der eine Drehbewegung der Sohlenplatte um den Achszapfen aber nicht behindert. Als weiterer Teil der Plattenhaltevorrichtung ist im Bereich des hinteren Endes der Sohlenplatte ein Teil 61 einer Rasteinrichtung vorgesehen, welche die Sohlenplatte bei Überlast in vertikaler und/oder horizontaler Richtung freigibt. Die drei funktionsnotwendigen Einzelteile der Plattenhaltevorrichtung sind zur Erleichterung der Montage auf dem Ski durch eine Vormontageplatte 60 in ihrer Lage zueinander fixiert. Das Gewicht des Skiläufers wird von der Sohlenplatte über Stützkörper 1o2 auf den Ski übertragen. Diese Stützkorper sind so ausgebildet, daß sie Zug- und Druckkräfte senkrecht zur Skiebene praktisch ohne Verformungen aufnehmen, Kräfte horizontal zur Skiebene jedoch mit relativ großen elastischen Verformungen.

Ein nicht dargestellter Skischuh wird auf der Sohlenplatte Ιοί mittels eines vorderen nicht dargestellten und eines hinteren Sohlenniederhalters 1o3 festgehalten und kann von der Sohlenplatte nur willkürlich gelöst werden. Die Sohlenplatte kann sich dagegen von ihrer Haltevorrichtung auf dem Ski 1o und damit von diesem beim Angreifen einer nicht nur stoßartig wirkenden und eine bestimmte Größe überschreitenden Kraft unwillkürlich lösen.

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Der hintere Sohlenniederhalter 1o3, der in Fig. 1 in seiner Skischuhhalteposition gezeichnet und zur Anpassung an verschieden starke Schuhsohlenhöhen einstellbar ist, ist an einem Tragstück 1oH befestigt, das auf einer horizontalen, sich quer zur Plattenlängsrichtung erstreckenden und in hinteren Seitenvangen 1o5₃ 1o6 der Sohlenplatte 1o1 gehaltenen Achse 1o7 schwenkbar gelagert ist. An seinem in bezug auf Fig. 1 unteren Ende weist das Tragstück noch unterhalb des Sohlenniederhalters 1o3 ein Schließpedal 1o8 auf. Eine Entriegelungshandhabe 1o9» die eine Mulde 11o zum Einsetzen einer Skistockspitze besitzt, arretiert in der in Fig. 1 dargestellten Lage das Tragstück mit dem Sohlenhalter, während sie beim Herunterdrücken ein Schwenken des Tragstücks mit dem Sohlenhalter in bezug auf Fig. 1 nach links und damit ein außer Eingriff bringen des Sohlenhalters mit der Schuhsohle bewirkt. Das automatische Fixieren der Schuhsohle auf der Sohlenplatte erfolgt beim Niederdrücken des Schuhabsatzes durch Schwenken des Tragstücks über das Pedal.

Der weiter vorn schon erwähnte Teil 61 der Plattenhaltevorrichtung ist als Teil der Rasteinrichtung auf einer skifesten horizontalen Querachse 62 gelagert und steht unter dem Einfluß einer Schraubendruckfeder 63, die ihn in seiner oberen Grenzlage zu halten trachtet. Den anderen Teil der Rasteinrichtung bildet das freie Ende eines Biegebalkens 6U, der in einer Hülse 66 z.B. durch Einschrauben befestigt ist. Die Hülse 66 ist ihrerseits in einem Schwenkglied 68 gelagert, das an einer horizontalen Querachse 69 aufgehängt ist. Diese Achse 69 ist in Seitenwänden eines Gehäuses 59 gelagert, in welche die Seitenwangen 1o5_s I06 der Sohlenplatte Ιοί übergehen (siehe Fig. 2), Das Schwenkglied 68 trägt parallel zur Achse 69 einen Achsbolzen 71> auf dem der eine Arm 7^ eines

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Kniehebels gelagert ist, dessen Kniegelenk mit 72 und dessen anderer Arm mit 73 bezeichnet ist. Der Arm 73 ist auf einem Achsbolzen 7o gelagert, der auch parallel zur Achse 69 liegt und wie diese in den Seitenvänden des Gehäuses 59 gehalten ist.

In einer zentralen Ausnehmung des Schvenkgliedes 68 ist auf der Achse 69 noch eine Sperrklinke 75 gelagert. Diese Sperrklinke besitzt im wesentlichen die Form eines U, das an den freien Schenkelenden aufgehängt ist. In der Nähe des Steges sind die Schenkel derart ausgespart, daß sie normalerweise das Kniegelenk 72 ausreichend weit umfassen und dadurch eine Verschiebung dieses Gelenkes in bezug auf Fig. 1 nach rechts hin verhindern. Damit ist gleichzeitig auch ein Schwenken des Schwenkgliedes 68 um die Achse 69 in bezug auf Fig. 1 ebenfalls nach rechts hin und somit ein Lösen der Rasteinrichtung 61/6k normalerweise unterbunden.

Der Biegebalken 6k ist mit einem Bund 65 versehen, der sich bis vor die Stirnseite eines Ringes 67 erstreckt, der axial verschiebbar auf der Hülse 66 gelagert ist. Die Verschiebung des Rings 67 erfolgt gegen die Kraft einer Rückstellfeder 86, die sich gegen das Schwenkglied 68 abstützt. Mit dem Ring 67 fest verbunden ist ein Mitnehmer 78, der,wie Fig. 2 erkennen läßt, mit einer abgewinkelten Nase zwischen zwei Stifte 79 greift. Diese beiden Stifte 79 befinden sich an einem Auslösehebel 80 in der Nähe dessen Drehzapfens 81. Der Drehzapfen 81 ist in einem Loch in der unteren Wand des Gehäuses 59 gelagert, wie Fig. 3 zeigt. In der Nähe seines freien Endes trägt der Auslösehebel 80 einen Achszapfen 82, auf dem ein Schwenkkörper 83 in seinem Massenmittelpunkt gelagert ist. Dieser Schwenkkörper steht unter dem Einfluß einer gekrümmten Blattfeder Qk₁ deren anderes Ende im Auslösehebel 80 gelagert

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ist. Schvenkkorper 83 und Feder 8U bilden zusammen das Zeitausverteglied gemäß der vorliegenden Erfindung. In der Normalstellung des Auslosehebels 8o (siehe Fig. U) ist der Schvenkkorper 83 unter dem Einfluß der Feder 8U in Anlage an einem gehäusefesten Anschlag 85 gehalten.

Der Auslosehebel 8o bildet in Verbindung mit dem Schvenkkorper 83 und der Sperrklinke 75 den erfindungsgemäßen Schvellenwertschalter. In bezug auf Fig. k erstreckt sich der Schvenkkorper mit seinem freien Ende auf der linken Seite vor den Steg 88 der Sperrklinke 75 (siehe auch Fig. 1). In Fig. h ist der Abstand mit a bezeichnet, den normalerweise die linke Seite des freien Endes des Schvenkkörpers 83 von der Bezugslinie b hat, einer Geraden, die durch den Drehzapfen 81 und den Achszapfen 82 verläuft, venn der Auslösehebel 8o seine Normallage einnimmt. Von der linken Seite des in bezug auf Fig. h oberen Endes des Schvenkkorpers 83 zur rechten Seite hin vergrößert sich der Abstand vom Drehpunkt, so daß sich die mit 87 bezeichnete schräge Stirnfläche ergibt, die in noch zu beschreibender Weise als variabler Anschlag an den Steg der Sperrklinke 75 dient. Für diese Sperrklinke ist noch eine Eüekhol- und Haltefeder 76 vorgesehen (siehe Fig. und 2), die einerseits am Kniegelenk 72 und andererseits an einem Haltezapfen 77 in der Sperrklinke aufgehängt ist.

Der Querschnitt des Biegebalkens 6k ist so dimensioniert, daß auftretende Fahrbeanspruchungen im Bereich der elastischen Ausbiegung des Balkens liegen. Um diese Bevegungen des Balkens zu gestatten, erweitert sich der Innendurchmesser der Hülse 66 nach außen hin. Die Widerstandsmomente des

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Biegebalkens sind den unterschiedlichen Kräften in den verschiedenen Beanspruchungsrichtungen angepaßt.

Greift an der Sohlenplatte 1o1 eine die Festhaltekraft übersteigende Kraft an, sei es quer zur Skilängsrichtung oder am hinteren Sohlenniederhalter 1o3 nach oben hin oder aber auch diagonal, führt dies zu einer elastischen Verbiegung des Biegebalkens 6k, wodurch dieser über seinen Bund 65 die Hülse 66 entgegen der Kraft der Rückstellfeder verschiebt. Diese Verschiebung bewirkt ein Schwenken des Auslösehebels 80, da der Ring 67 über den Mitnehmer 78 und die Stifte 79 mit dem Auslosehebel in Wirkverbindung steht. Durch die große Hebelübersetzung führt der Achszapfen 82, der den Schwenkkörper 83 trägt, eine entsprechend größere Schwenkbewegung aus, wie anhand der Fig. 5 zu erkennen ist.

Sobald der Auslösehebel 80 eine/Schwenkbewegung ausführt, kommt der Schwenkkörper 83 von seinem Anschlag 85 frei und kann unter dem Einfluß der Feder 8^ beispielsweise in die Stellung nach Fig. 5 schwenken. Der Anschlag 85 ist so dimensioniert, daß der Schwenkkörper 83 erst dann seine Schwenkbewegung aufnehmen kann, wenn die quasi-statische Auslösekraft erreicht ist. Bei einer entsprechend hohen Kraft kommt dann je nach Länge der Einwirkzeit die schräge Stirnfläche 87 des Schwenkkörpers 83 zur Anlage an den Steg 88 der Sperrklinke 75. Ein von dem Schwenkkörper 83 ausgelöster Stoß an die Sperrklinke 75 führt dann zur Freigabe des Kniegelenkes 72 und damit schlagartig durch weiteres Einknicken des Kniehebels zum Lösen der Rasteinrichtung 6I/6U und damit zur Freigabe der Sohlenplatte Ιο! vom Ski 1o.

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" ^1o ' 23A0861

Die Sohlenplatte kann über ein Fangkabel oder dergleichen lose mit dem Ski verbunden sein, so daß dieser sich, nicht unkontrolliert vom Skiläufer entfernen kann. Das Anlegen des»Skis erfolgt einfach durch Aufsetzen der Sohlenplatte 1o1 auf den Achszapfen 1oo und anschließender Verriegelung der Teile- 61 und 6k. Hierbei läuft das freie Ende des Biegebalkens 6k gegen den Teil 61, der entgegen der Kraft der Schraubendruckfeder 63 nach unten schwenken kann und dann in der Normalstellung der Platte auf dem Ski zurückschnappt und den Biegebalken festlegt. Nach dem Freikommen des Biegebalkens vom Teil 6i vird der Kniehebel und damit das Schwenkglied augenblicklich wieder fixiert, da die Feder 76 das Kniegelenk zurückzieht und die Sperrklinke einschnappen läßt.

Diese Ausbildung ermöglicht es, gemäß dem Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung die Impulsfaktoren Kraft und Einwirkzeit jeweils einzeln größenmäßig als Weglängen zu erfassen. In Fig. 5 sind die Weglängen für einen Fall angegeben. Die aus der angreifenden Kraft resultierende Weglänge ist mit c bezeichnet, während die aus der Einwirkzeit resultierende Weglänge mit d bezeichnet ist. Die Summe der beiden Weglängen ist gerade so groß, daß der Schwellenwert erreicht ist und eine augenblickliche spontane Auslösung durch Freigabe des Kniegelenkes 12 durch die Sperrklinke 75 erfolgt, a ist ein konstruktionsabhängiges Festmaß.

Bei Nichterreichen der notwendigen den Schwellenwert fixierenden Weglänge durch die Summe der beiden Weganteile aus Kraft und Einwirkzeit drückt die Feder 86 beim Nachlassen der Kraft die Hülse 67 und somit auch den Hebel 80 in die Normallage zurück. Der Schwenkkörper 83 wird entgegen der Kraft der Feder Bk durch das Zurückgehen des Auslösehebels 80 wieder in seine Sperrlage gegen den Anschlag 85 gezogen.

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Da der Schwenkkorper 83 in seinem Massenmittelpunkt aufgehängt ist, werden Beschleunigungseinflüsse, die zu einer Verfälschung des Einwirkzeiteinflusses führen würden, ausgeschaltet. Wirken Stoßkräfte auf die Rasteinrichtung, "bewirken sie ein schnelles Schwenken des Auslosehebels 8o, wodurch dem Schwenkkorper 83 keine ausreichende Zeit verbleibt, um so weit zu schwenken, daß er den Steg 88 der Sperrklinke 75 treffen kann. Damit erfolgt auch keine Fehlauslösung.

Das Zeitauswerteglied erfaßt mindestens den Zentisekundenbereich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung beschränkt sich nicht bezüglich des Motors für das Zeitauswerteglied auf die Anwendung eines Federmotors. Wesentlich ist die Erreichung einer mechanischen Antriebskraft.

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Claims

Patentansprüche: 23 A 0861

.) Verfahren zur im Gefahrenfall unwillkürlichen Freigabe eines auf einem Ski gehaltenen Skischuhes vom Ski, bei dem auf das Bein des Skiläufers einwirkende Impulse ständig erfaßt und mit einer vorgegebenen einen Schwellenwert bildenden Impulsgroße verglichen werden und bei dem bei Erreichen dieses Schwellenwertes die Verbindung zwischen Ski und Skischuh gelost wird, nach Patent (Patentanmeldung

P 22 UU 9U9.6),

dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfaktoren Kraft und Einwirkzeit jeweils einzeln größenmäßig als Weglängen erfaßt werden und daß diese Weglängen summiert und mit einer den Schwellenwert fixierenden Weglänge verglichen werden.

2, Vorrichtung mit mindestens einem Skischuhhalteglied, einer das Skischuhalteglied festlegenden Verriegelungseinrichtung, einem die Verriegelungseinrichtung beeinflussenden Schwellenwertschalter, einem Zeitauswerteglied und einem Kraftaufnehmer zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Zeitauswerteglied (83) ein Antriebsmotor (8U) vorgesehen ist, der beim Wirksamwerdän einer Mindestkraft vom Kraftaufnehmer (6U) in Betrieb setzbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftaufnehmer Teil der Verriegelungseinrichtung (61, 6U) bildet und an einem Schwenkglied (68) gelagert ist, das unter dem Einfluß eines Sperriegels (75) steht, und daß der Kraftaufnehmer (6U) mit einem zum Entriegeln des Sperrriegels (75) dienenden Auslosehebel (8o) des Schwellenwertschalters gekoppelt ist, der den Antriebsmotor (8U) des Zeitauswertegliedes (83) in Betrieb setzt.

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h. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftaufnehmer ein Biegebalken (6U) dient.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - h, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmotor für das Zeitauswerteglied (83) ein Federmotor (Qk) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitauswerteglied ein in seinem Massenmittelpunkt schwenkbar gelagerter Körper (83) dient, der unter dem Einfluß einer Feder (Qk) steht.

T. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitauswerteglied (83) am freien Ende des Auslösehebels (8o) gelagert ist.

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