DE2948277C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsskibindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartigen Skibindung ist aus der DE-OS 27 21 691 A1 be­ kannt. Diese bekannte Sicherheitsskibindung weist ein Schuh­ festhaltesystem mit einem Vorderbacken und einem Hinterbak­ ken auf, durch das ein Skischuh an einem Ski gehalten ist. Zwischen dem Hinterbacken und dem Skischuh ist dabei ein Meß­ fühler vorgesehen, der an eine Auswerte-Rechenschaltung ange­ schlossen ist, die ein Auslösesignal an einen Antrieb ab­ gibt, wenn der Meßfühler anzeigt, daß auf das Bein des Ski­ fahrers ein gefährliches Biegemoment ausgeübt wird.

Auf das Auslösesignal hin kippt der Antrieb den Hinterbacken der Bindung aus seiner Festhaltestellung in eine Freigabe­ stellung, so daß der Skischuh freigegeben wird. Diese Bin­ dung kann auch mehrere Meßfühler umfassen, die vorne, hinten und unter dem Skischuh angeordnet sind, um sämtliche auf den Skischuh wirkende Belastungen aufzunehmen.

Als nachteilig erweist es sich dabei jedoch, daß das von der Auswerte-Rechenschaltung abgegebene Auslösesignal nicht auf die kritische, am meisten bruchgefährdete Stelle des Skifah­ rerbeins bezogen ist, die sich in Höhenrichtung bevorzugt im Gebiet des Schuhschaftrandes bis geringfügig innerhalb des Schuhs und in Skilängsrichtung zwischen Ballen und Ferse des Skischuhs, bevorzugt etwa in der Mitte zwischen Ballen- und Fersenbereich, befindet. Das Auslösesignal entspricht damit nicht in der gewünschten Weise dem gefährlichen Biegemoment am Bein des Skifahrers, so daß die von der Auswerte-Rechen­ schaltung gesteuerte Öffnung der Bindung nicht immer zum op­ timalen Zeitpunkt erfolgt. Um nun bei einer derartigen Ski­ bindung die schwächste Stelle des Skifahrerbeins vor übermä­ ßigen Biegemomenten zu schützen, muß daher die Freigabe des Hinterbackens der Skibindung bereits vor Erreichen des höchst zulässigen Biegemoments bewirkt werden. Hierdurch las­ sen sich zwar durch Überschreitung des höchst zulässigen Bie­ gemoments verursachte Verletzungen verhindern, jedoch wird der Komfort bzw. die Sicherheit beim Skifahren dadurch beein­ trächtigt, daß die Bindung bereits den Skischuh freigibt, ob­ wohl dies eigentlich noch nicht erforderlich ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Sicher­ heitsskibindung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der ein Auslösesignal für das Schuhfesthaltesystem gebildet werden kann, das ein direktes Maß für das auf das Bein des Skifahrers einwirkende Biegemoment an einer vorbestimmten, insbesondere am meisten bruchgefährdeten Stelle ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die Erfindung werden also an speziell angegebenen Stellen der Bindung Kräfte gemessen, die zwischen dem Skischuh und dem Ski wirken. Diese gemessenen Kräfte werden von der Rechenschaltung unter Berücksichtigung des Ortes, an dem die Kräfte auftreten, überlagert, so daß aus den von den Meßfühlern gelieferten Signalen vorteilhafterweise ein resultieren­ des Signal gebildet wird, dessen Größe ein direktes Maß für das in der kritischen Querachse auf das Bein des Skifahrers einwirkende Moment ist.

Das Auslösesignal kann genau in dem Moment erzeugt werden, in dem das auf das Skifahrerbein einwirkende Biegemoment sei­ ne kritische Größe erreicht, so daß sich Verletzungen des Skifahrers verhindern lassen, ohne daß es zu einer verfrüh­ ten Freigabe des Skischuhs kommt.

Die Erfindung schafft somit eine baulich sehr einfache Reali­ sierung für die Messung eines gefährlichen Biegemoments, das an einer Stelle deutlich oberhalb der Schuhsohle auf­ tritt. Erfindungsgemäß bedarf es für diese Messung keinerlei in dem kritischen Achsenbereich selbst angeordneter Bauele­ mente. Sämtliche für die Verwirklichung des Erfindungsgedan­ kens erforderlichen Bauelemente sind unter, vor, hinter oder nur geringfügig über der Schuhsohle anzuordnen. Obwohl also die Bindung ein wesentlich über der Schuhsohle auftretendes Biegemoment mißt, unterscheidet sich die Bindung in ihrem äu­ ßeren Aussehen und in der grundsätzlichen Anordnung nicht von üblichen Skibindungen. Bekannte Skibindungen müssen le­ diglich gemäß der Lehre der Erfindung mit Meßfühlern ausge­ stattet und im übrigen so ausgebildet werden, daß die Meßfühler möglichst genau die drei erfindungsgemäß zu ermittelnden Kräfte möglichst exakt erfassen können.

Von besonderer Bedeutung ist, daß von den in einer Linearkom­ bination zusammenfassenden Kraftsignalen das in der Skilängs­ richtung wirkende Kraftsignal mit einer Konstanten, die von der Art der Bindung abhängt, verstärkt wird.

Das erfindungsgemäße Auslösesignal läßt sich unter Berück­ sichtigung der vorstehend definierten Anweisung für jede beliebige Lage der betreffenden Querachse oberhalb der Plat­ te und zwischen Ballen und Ferse, also insbesondere auch bei Anordnung im Bereich der Mitte des Schuhschafts ermitteln. Die bevorzugte Lage der Meß-Querachse kann dabei also etwas oberhalb des Knöchels liegend angegeben werden. Es ist auch möglich, die Lage der Stelle, wo das auf das Skifahrerbein wirkende Biegemoment um eine Querachse gemessen wird, auch deutlich über den oberen Schuhschaftrand zu legen.

Wesentlich für die Erzielung des richtigen Auslösesignals ist weiter die Wahl des richtigen Vorzeichens der von den Meßfühlern gemessenen Kräfte. Betrachtet man den in einer mit drei Meßfühlern ausgestatteten Sicherheitsskibindung nach der Erfindung angeordneten Skischuh, so müssen die Aus­ gangssignale der drei Meßfühler positiv sein, wenn die vom ersten Meßfühler auf den Schuh ausgeübte Reaktionskraft rück­ wärtsdrehend, die von dem zweiten Meßfühler auf den Skischuh ausgeübte Reaktionskraft vorwärtsdrehend und die von dem dritten Meßfühler auf den Schuh ausgeübte Kraft wieder rück­ wärtsdrehend ist, und zwar jeweils bezogen auf die Querachse, die durch den am meisten gefährdeten Bereich des Beins im Bereich des Schuhschaftrandes hindurchgeht.

Der Gegenstand der Erfindung läßt sich sowohl für Bindungen mit als auch ohne Sohlenplatte anwenden. Bei der Anwendung ohne Sohlenplatte wird man im allgemeinen nur mit zwischen Schuhsohle und Ski bzw. Bindungsteilen wirksamen Druck-Meß­ fühlern arbeiten, weil die Übertragung von Zugkräften zwischen der Schuhsohle und Meßfühlern besondere bauliche Maß­ nahmen am Schuh erfordern würden, was im allgemeinen uner­ wünscht ist.

Nach einer Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist der Ab­ stand des dritten Meßfühlers von der senkrechten Querebene gleich dem Abstand des ersten Meßfühlers von der senkrechten Querebene. In diesem Fall kann die Auswertung ganz einfach dadurch erfolgen, daß die Rechenschaltung die Summe der vom dritten und ersten Meßfühler gebildeten Signale, vermindert um das mit einem dem zur Skioberfläche senkrechten Abstand der Querachse von dem Abstützpunkt der Schuhsohle auf dem dritten Meßfühler direkt und dem Abstand dieses Abstützpunktes von der durch die Querachse verlaufenden senkrechten Querebene umgekehrt proportionalen Faktor multiplizierte Aus­ gangssignal des zweiten Meßfühlers, als Auslösesignal bil­ det.

Da der im Fersenbereich angeordnete erste Meßfühler unter Umständen nicht nur von oben nach unten, sondern bei sehr steil nach unten weisender Kraftresultierender auch von unten nach oben Kräfte auf die Schuhsohle über­ tragen muß, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der erste Meßfühler in zwei Druck-Meßfühler für die nach unten bzw. nach oben wirkende Kraft auf die Schuhsohle unterteilt ist und daß das Ausgangssignal des Druckmeßfühlers für die nach oben gerichtete Kraft vor der Addition mit negativem Vor­ zeichen versehen wird. Hierdurch wird ein vorzeitiges Öff­ nen der Bindung bei hinter dem dritten Meßfühler durch den Ski verlaufender Kraftresultierender vermieden.

Der als Druckfühler ausgebildete erste Meßfühler für die nach unten übertragene Kraft ist vorzugsweise zwischen der Sohlenoberseite an der Ferse und einem vorzugsweise an einem nach hinten wegschwenkbaren Sohlenhalter ange­ brachten Sohlenniederhalter angeordnet. Auch hier könnten Dehnungsmeßstreifen am Sohlenhalter die Aufgabe des ersten Meßfühlers erfüllen. Da dieser erste Meßfühler bzw. die ihn beaufschlagenden Bauteile die Schuhsohle übergrei­ fen, ist es wichtig, daß das Auslösesignal den Sohlenhalter bei Überschreiten des kritischen Wertes nach hinten oder auch zur Seite wegschwenkt.

Sofern bei der mit drei Meßfühlern arbeitenden Ausführungs­ form auch noch die an der Ferse nach oben wirkende Kraft er­ faßt werden soll, ist der Teilmeßfühler für die nach oben übertragene Kraft zwischen der Skiunterseite und einem Tritt­ sporn des Sohlenhalters angeordnet. Auch hier könnten Dehnungs­ meßstreifen die auf den Trittsporn nach unten übertragenen Kräfte messen und so als Teilmeßfühler wirksam sein.

Für die Erfindung von wesentlicher Bedeutung ist die Er­ fassung der in Skilängsrichtung insbesondere von vorn nach hinten auf die Schuhsohle wirkenden Kraft und deren Linearkombination mit den anderen Kräften im Sinne der Erfindung. Um diese Kräfte zu erfassen, kann der als Druck­ fühler ausgebildete zweite Meßfühler zwischen der Sohlen­ spitze und einem Vorderbacken angeordnet sein. Die Messung dieser Kräfte kann aber auch dadurch erfolgen, daß am Vorder­ backen an geeigneter Stelle ein oder mehrere Dehnungsmeß­ streifen angebracht werden.

Mit besonderem Vorteil ist die Erfindung ausführbar, wenn zwischen die Schuhsohle und die Meßfühler wenigstens eine Sohlenplatte geschaltet ist, die vorzugsweise über die Meß­ fühler fest mit dem Ski verbunden ist und das Schuhfesthalte­ system trägt. In diesem Fall können nämlich die Meßfühler fest in die Sohlenplatte integriert sein, so daß sie nach außen völlig abgekapselt und gegen äußere Einflüsse geschützt sind. Besonders vorteilhaft ist es, daß die Meßfühler bei Verwen­ dung einer Sohlenplatte nicht am Schuhfesthaltesystem ange­ ordnet sein müssen. Dies ist deswegen von wesentlicher Be­ deutung, weil von den Meßfühlern elektrische Leitungen zu der Rechenschaltung geführt sein müssen. Da bevorzugt auch die Rechenschaltung und der Antrieb an der Sohlenplatte an­ geordnet sind, können sämtliche elektronischen Bauteile und Verbindungselemente von vornherein in die Platte eingebaut werden, welche dann nur noch am Ski mit allen in bzw. an ihr enthaltenden Bauteilen angebracht werden muß.

Bevorzugt ist eine durchgehende Sohlenplatte vorgesehen, welche sich zumindest in dem Bereich der Meßfühler unter der Schuhsohle erstreckt. Vorzugsweise stützt aber die Sohlenplatte die Schuhsohle in ihrer gesamten Länge und Breite ab.

Es ist aber auch möglich, daß zwei getrennte Sohlenplatten vorgesehen sind, wobei die vordere Sohlenplatte dem dritten Meßfühler und die hintere Platte dem ersten Meßfühler zugeordnet ist. Der zweite, die Längskraft erfassende Meßfühler kann der ersten oder zweiten Platte zugeordnet sein, wobei wieder auf einen geeigneten Bewegungsspielraum der betreffenden Platte in der Skilängs­ richtung zu achten ist.

Die Verwendung einer Sohlenplatte erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn wenigstens einer der Meßfühler, vorzugs­ weise jedoch alle Meßfühler als Druck-Zug-Meßfühler ausge­ bildet sind. Werden derartige Meßfühler so zwischen der Soh­ lenplatte und dem Ski angeordnet, daß sie sowohl bei Zug als auch bei Druck ein elektrisches Ausgangssignal mit sich ent­ sprechend änderndem Vorzeichen abgeben, so bringt dies bei den verschiedenen Ausführungsformen folgende Vorteile und Möglichkeiten mit sich:

Im Falle der Berück­ sichtigung nur des Frontalsturzes braucht lediglich der erste Meß­ fühler als Druck-Zug-Fühler ausgebildet zu sein, um auch bei hinter dem dritten Meßfühler den Ski durchstoßender Kraft­ resultierender ein in diesem Falle negatives Ausgangssignal zu liefern. Ein besonderer Meßfühler für die Erfassung die­ ser Zugkraft erübrigt sich somit.

Werden auch noch die beiden anderen Meßfühler als Druck-Zug- Fühler ausgebildet, so kann durch entsprechende Schaltung der Ausgangssignale auch eine Auslösung bei einem Rückwärtssturz herbeigeführt werden. In vorteilhafter Weise können dabei die zu berücksichtigenden Konstanten anders als beim Vorwärtsturz gewählt werden.

Bei der besonders vorteilhaften Ausführungsform mit einer durchgehen­ den Sohlenplatte ist die Sohlenplatte vorteilhafterweise auch um eine durch die Querachse verlaufende Hochachse geringfügig gegen Federkraft nach beiden Seiten verschwenkbar, wobei das Schuhfesthaltesystem auch bei einer derartigen Schwenkbewegung ausgelöst wird. Die Sohlenplatte kann somit außer für die Aus­ lösung bei einem Frontal- oder Rückwärtssturz auch für die Freigabe des Skischuhs bei einer Torsionsbeanspruchung aus­ genutzt werden.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der rein schematisch zu verstehenden Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Sicherheitsski­ bindung mit eingestelltem Skischuh,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der bei der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendbaren Rechenschaltung,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer mit einer Sohlenplatte arbeiten­ den Abwandlung der ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine Variante des Auführungsbeispiels nach Fig. 3 mit einer in zwei Teile unterteilten Sohlenplatte,

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer prakti­ schen Ausführungsform der schematisch in Fig. 3 darge­ stellten Bindung,

Fig. 6 eine Draufsicht des Gegenstands der Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt nach Linie XI-XI in Fig. 5 und

Fig. 8 eine Draufsicht des Auslösemechanismus der Bin­ dung nach den Fig. 5 bis 7.

Nach Fig. 1 sind ein Vorderbacken 33 und ein um eine Quer­ achse 38 schwenkbarer Fersenbacken 34 an einem Ski 13 be­ festigt. Der Fersenbacken 34 ist über ein Gestänge 39 mit einem Antrieb A verbunden, der bei Auslösung durch eine Rechenschaltung 17 den Fersenbacken 34 aus seiner in der Zeichnung veranschaulichten geschlossenen Stellung in eine nach hinten geklappte Offenstellung bewegt.

In der Bindung 33, 34 ist eine Sohle aufweisender Skischuh 20 angeordnet, in dem schematisch auch das Bein 37 des Skifahrers angedeutet ist.

Der besonders bruchgefährdete Querschnitt des Skifahrer­ beins 37 soll hier oberhalb des Schuhschafts und in Skilängsrichtung etwa in der Mitte zwischen dem vorderen und hinteren Schuhschaftrand bei 11 angenommen werden. Das um diese Querachse 11 vorliegende Drehmoment ist für die Belastung des Skifahrererbeins 37 maßgebend und darf einen vorbestimmten Wert nicht überschreiten.

Der Abstand des bruchgefährdeten Querschnitts bzw. der Quer­ achse 11 von der Wirkungslinie der Kraft F 2 ist mit z be­ zeichnet.

Zwischen der Spitze der Schuhsohle 19 und dem Anlagepunkt am Vorderbacken 33 ist ein als Rhombus schematisch darge­ stellter Druckfühler 15 angeordnet, über den die nach hinten gerichtete Schubkraft F 2 auf die Schuhsohle 19 übertragen wird. In einem Abstand x vor der durch die Querachse 11 verlaufenden senkrechten Querebene 16 befindet sich unterhalb der Schuh­ sohle 19 ein weiterer Druckfühler 12, welcher eine nach oben gerichtete Haltekraft F 3 auf die Schuhsohle 19 ausübt.

Schließlich befindet sich zwischen dem am Fersenbacken 34 angeordneten Sohlenniederhalter 36 und der Oberseite der Schuhsohle ein weiterer Druckfühler 14′, welcher die vom Sohlenniederhalter 36 nach unten auf die Schuhsohle 19 aus­ geübte Kraft F 1 erfaßt. Zwischen der Unterseite der Schuh­ sohle 19 und dem Trittsporn 35 des Fersenbackens 34 befin­ det sich ein weiterer Druckfühler 14′′. Er erfaßt die von unten nach oben auf die Schuhsohle 19 übertragene Kraft im Fersenbereich. Die beiden Druckfühler 14′, 14′′ haben einen horizontalen Abstand y von der senkrechten Querebene 16. Der horizontale Abstand der Meßfühler 12 bzw. 14′, 14′′ ist dem­ nach x+y.

Erfindungsgemäß wird nun aus den drei Meßsignalen ein Aus­ lösesignal S wie folgt gebildet:

S = F 1 · y + F 3 · x - F 2 · z (1)

In normierter Form vereinfacht sich das Signal wie folgt:

Diese Bedingungen können in einem gewissen Toleranzbereich ohne wesentliche Verfälschung der Momentenmessung variiert werden.

Fig. 2 zeigt, wie die von den Meßfühlern 12, 14, 15 gemessenen Signale in der Rechenschaltung 17 zur Gewinnung eines Aus­ lösesignals Sn für den Antrieb A verarbeitet werden. Zur Ver­ einfachung ist hierbei x=y angenommen, so daß sich das Aus­ lösesignal Sn folgendermaßen darstellt:

Nach Fig. 2 ist der ein der Kraft F 2 entsprechendes Signal ab­ gebende Druckfühler 15 über eine Multiplikationsstufe 40, in der eine Multiplikation des Kraftsignals F 2 mit dem Faktor erfolgt, an den Minuseingang einer Differenzbildungsstufe 41 angelegt. Der Signalausgang des im Ballenbereich angeordneten Meßfühlers 12 liegt am einen Eingang einer Summierstufe 42 an. Der zweite Eingang der Summierstufe 42 wird von einem ODER- Gatter 43 gespeist, an dessen beide Eingänge die Ausgangssign­ ale der Druckmeßfühler 14′, 14′′ angelegt sind. Durch einen Punkt am Eingang des ODER-Gatters 43 ist angedeutet, daß das Ausgangssignal des Druckmeßfühlers 14′′ negiert ist. Da jeweils nur an einem der beiden Druckmeßfühler 14′, 14′′ ein Ausgangs­ signal anliegen kann, erhält der entsprechende Eingang der Summierstufe 42 entweder vom Druckmeßfühler 14′ ein positives Kraftsignal F 1 oder vom Druckmeßfühler 14′′ ein negatives Kraft­ signal F 1, wobei die absolute Größe des Signals wie bei den anderen Meßfühlern von der ausgeübten Kraft abhängt.

Der Ausgang der Summierstufe 42 ist an den Pluseingang der Differenzbildungsstufe 41 angelegt. Dieser folgt eine Schwel­ lenwertschaltung 44, welche das Auslösesignal Sn erst oberhalb eines entsprechend der Bruchgefährdung des Skifahrerbeins vor­ bestimmten Schwellenwerts zum Antrieb A durchläßt.

In der Rechenschaltung 17 nach Fig. 1 und 2 wird erfindungs­ gemäß also das Signal der Längskraft F 2 zunächst um den Faktor verstärkt. Der Faktor liegt bei herkömmlichen Bindungen etwa bei 1,4. Es handelt sich hier jeweils um eine durch die Geometrie der Bindung bestimmte Konstante, welche je nach der Lage der Kraftmeßstellen relativ zum Skischuh zwischen 1 und 4 liegen kann.

Hinsichtlich des Vorzeichens der in den Gleichungen (1), (2) und (3) angegebenen Kräfte gilt, daß die in Fig. 1 gezeigten Kraftpfeile die positiven Kraftrichtungen darstellen. Demnach kehrt sich das Vorzeichen der Kraft F 1 um, wenn der Druckmeß­ fühler 14′ kein Signal und nur der Druckmeßfühler 14′′ ein Sign­ al abgibt.

Die Schwelle der Schwellenwertschaltung 44 wird so einge­ stellt, daß beim Überschreiten eines bestimmten, dem ge­ fährlichen Biegemoment in der Querachse 11 am Skifahrerbein 37 entsprechenden Wertes der Antrieb A den Fersenbacken 34 öffnet und so den Schuh freigibt.

Das Blockschaltbild nach Fig. 2 ist rein schematisch zu verstehen. So sind beispielsweise Zwischenverstärker in den einzelnen Schaltungsbereichen und auch das Netzteil nicht dargestellt.

Fig. 3 zeigt eine zu den Fig. 1 und 2 analoge Ausführungsform mit einer zwischen die Schuhsohle 19 und die Meßfühler 12, 14, 15 geschalteten Sohlenplatte 24, welche im Sinne der Ausfüh­ rungen zu dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 als die eigentliche Sohle des Schuhs aufgefaßt werden kann. Die Meßfühler 12, 14, 15 greifen jedoch statt an der Schuhsohle 19 an der Sohlenplatte 24 an.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird der Schuh 20 durch ein zwei seitlich wegschwenkbare Seitenbacken 22′ aufweisendes Schuhfesthaltesystem 22 an der Sohlenplatte 24 festgehalten.

Auch der Kraftantrieb A und die Rechenschaltung 17 befinden sich an der Sohlenplatte 24. Es kann auch jedes andere mit­ tels eines Kraftantriebs A zu öffnende Schuhfesthaltesystem verwendet werden.

Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 sind bei der Ausführungsform nach Fig. 3 als Ellipsen darge­ stellte Druck-Zug-Meßfühler 12, 14 bzw. 15 verwendet, welche als fest mit dem Ski 13 und der Sohlenplatte 24 verbunden zu denken sind, so daß sie die Sohlenplatte gegen in beliebigen Richtungen auftretende Kräfte am Ski 13 festhalten können.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wäre die Schaltung nach Fig. 2 so zu modifizieren, daß statt der beiden Druckmeßfühler 14′, 14′′ nur der eine Druck-Zug-Meßfühler 14 an den zweiten Eingang der Summierstufe 42 angelegt ist. Der Druck-Zug-Meß­ fühler 14 ist dann in der Lage, sowohl ein positives Druck­ signal F 1 als auch ein negatives Zugsignal abzugeben.

Soll die Ausführungsform nach Fig. 3 auch für die Auslösung bei einem Rückwärtssturz ausgelegt sein, so könnte beispiels­ weise das Ausgangssignal der Differenzbildungsstufe 41 nach Fig. 2 in der gestrichelt angedeuteten Weise einer weiteren Schwellenwertschaltung 44′ mit einer vorzeichemäßig gegen­ über der Schaltung 44 entgegengesetzt gerichteten Schwelle zugeführt sein, welche ebenfalls den Kraftantrieb A ansteuert. Da sich beim Rückwärtssturz alle Vorzeichen der Formel (1) umkehren, kann die Auslösung des An­ triebs A aufgrund der entsprechend ausgebildeten Schwellen­ wertschaltung 44′ auch beim Rückwärtssturz erfolgen.

Von besonderer Bedeutung bei Verwendung einer fest mit der Sohle 19 verbundenen Sohlenplatte 24 ist, daß sämtliche elektronischen und mechanischen Bauteile in bzw. an der Sohlenplatte 24 angeordnet werden können, so daß eine voll­ ständige Montage aller Bindungsteile bereits in der Fabrik möglich ist. Die so ausgebildete Platte braucht dann nur noch am Ski befestigt zu werden.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von der nach Fig. 3 nur dadurch, daß die Sohlenplatte in zwei Teilplatten 24′, 24′′ unterteilt ist, von denen die eine im Ballenbereich, die andere im Fersenbereich am Ski 13 über die Meßfühler 12, 14, 15 befestigt ist. Außer­ dem besteht das Schuhfesthaltesystem aus an jeweils einer der Platten 24′, 24′′ angeordneten seitlich wegschwenk­ baren Backenpaaren. Zwei Antriebe A werden von einer gemein­ samen Rechenschaltung 17 gespeist. Das vordere Backenpaar kann über Langlöcher 27 an seitlichen Zapfen 25 des Schuhs angreifen, um in diesem Bereich eine gewisse Längsbeweglich­ keit des Schuhs innerhalb der Backen zu gewährleisten und so die Beaufschlagung des Längskraft-Meßfühlers 15 zu ge­ währleisten.

Die Fig. 5 bis 8 zeigen ein praktisches Ausführungsbeispiel der Erfindung mit elektrischer Auslösung.

Der Schuh 20 ist mit seiner Sohle 19 auf der Platte 24 befestigt, welche ihrerseits über Lagerbolzen 25 auf der skifesten Platte 26 gelagert ist. Der Lagerbolzen 25 befindet sich skilotrecht unterhalb des bruchgefährdeten Querschnittes 11 und gestattet aufgrund seiner Lagerung in einem Langloch 27 nicht nur ein Kippen der Platte 24 relativ zu der skifesten Platte 26 um die Bolzenachse, sondern auch eine geringfügige Bewegung der schuhfesten Platte 24 relativ zur skifesten Platte 26 in Skilängsrich­ tung. Dies ist erforderlich, um die für die Erfindung wesent­ liche Längskraft F 2 zu messen.

Die gemäß der Erfindung zu messende Kraft F 1 wird am Plat­ tenende durch einen Biegeträger 28 mittels eines Dehnungs­ meßstreifen 21 gemessen. Der Biegeträger 28 ist einseitig an einem skifesten Gehäuse 29 befestigt und steht mit dem anderen Ende in einer gelenkigen Verbindung mit der schuh­ festen Platte 24.

Die Längskraft F 2 der Platte 24 wird über einen weiteren einen Dehnungsmeßstreifen 21 tragenden vertikalen Biege­ träger 30 erfaßt, der ebenfalls am Gehäuse 29 befestigt ist und von oben gelenkig in eine Aussparung der schuhfesten Platte 24 eingreift.

Die Signale der beiden Dehnungsmeßstreifen 21 werden der Rechenschaltung 17 zugeführt, welche vorzugsweise eben­ falls innerhalb des Gehäuses 29 untergebracht sind.

Die Ausgangsleitung 31 der Rechenschaltung 17 führt nach den Fig. 5 und 8 zu einem Antriebsmagneten A, welcher über ein Kniehebelgestänge 32 auf das Schuhfesthaltesystem 22 derart einwirkt, daß beim Überschreiten des in der Rechen­ schaltung 17 vorgesehenen Schwellenwertes der Magnet A aus­ reichend Strom erhält, um die für die Öffnung der Bindung erforderliche Kraft zu erzeugen.

In Fig. 5 ist des weiteren noch dargestellt, daß auch die Torsionsbeanspruchung des Beins auf gleiche Art gemessen werden kann. Ein ebenfalls im Gehäuse 29 angeordneter Meß­ fühler 33, welcher mit der Platte 24 in Eingriff steht, liefert in analoger Weise ein der Torsionskraft propor­ tionales Ausgangssignal, das der Rechenschaltung 17 zuge­ führt wird. Eine Drehbewegung der Platte 24 um die Hoch­ achse 16′ wird durch die spezielle Ausbildung der Lager­ teile 25, 27 ermöglicht.

Claims (15)

1. Sicherheitsskibindung mit einem mehrere zwischen Ski und Schuhsohle angeordne­ te Meßfühler aufweisenden Meßfühlersystem zur Ermittlung eines gefährlichen Biegemoments am Skifah­ rerbein um eine parallel zur Skioberfläche, quer zur Ski­ längsachse und durch das Skifahrerbein verlaufende Quer­ achse,
wobei Ausgangssignale der Meßfühler an eine Rechenschal­ tung des Meßfühlersystems angelegt sind, die bei Errei­ chen des gefährlichen Biegemoments ein Auslösesignal ab­ gibt, und mit einem Schuhfesthaltesystem, welches durch Einwirken des Auslösesignals des Meßfühlersystems auf einen Antrieb freigebbar ist, und
wobei der erste Meßfühler für die in seinem Bereich auf die Schuhsohle übertragene Kraft, vorzugsweise die nach unter übertragene Kraft, in Skilängsrichtung in einem Ab­ stand wirkungsmäßig hinter der Querachse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Meßfühler (15) die parallel zur Skiober­ fläche in Skilängsrichtung auf die Schuhsohle (19) wir­ kende Längskraft (F 2), vorzugsweise die nach vorn wirken­ de Längskraft erfaßt und
daß der dritte Meßfühler (12) für die in seinem Bereich auf die Schuhsohle (19) übertragene Kraft (F 3), vorzugs­ weise die nach oben übertragende Kraft, in Skilängsrichtung in einem bestimmten Abstand (x) vor der durch die Querachse (11) verlaufenden, zur Skioberfläche senkrechten Querebene (16) angeordnet ist,
wobei die Rechenschaltung (17) aus den Ausgangssignalen der Meßfühler (12, 14, 15) unter Berücksichtigung des Ab­ stands (x) des dritten Meßfühlers (12) von der senkrechten Querebene (16), des Abstands (y) des ersten Meßfühlers (14) von der senkrechten Querebene (16) bzw. des zur Skioberfläche senkrechten Abstands (z) des zweiten Meßfühlers (15) von der Querachse (11) ein Summen-Auslö­ sesignal bildet und wobei die Querachse (11) durch die am meisten bruchgefährdete Stelle des Skifahrerbeins (37) verläuft.

2. Skisicherheitsbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (x) des dritten Meßfühlers (12) von der senkrechten Querebene (16) gleich dem Abstand (y) des ersten Meßfühlers (14) von der senkrechten Querebene (16) ist.

3. Skisicherheitsbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung (17) die Summe der vom dritten und ersten Meßfühler (12, 14) gebildeten Signale, vermindert um das mit einem dem zur Skioberfläche senkrechten Abstand (z) der Querachse (11) von dem Abstützpunkt der Schuhsohle auf dem dritten Meßfühler (12) direkt und dem Abstand (x) dieses Abstütz­ punkts von der durch die Querachse (11) verlaufenden senkrechten Querebene (16) umgekehrt proportionalen Fak­ tor (z/x) multiplizierte Ausgangssignal des zweiten Meß­ fühlers (15), als Auslösesignal bildet.

4. Skisicherheitsbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Meßfühler (14) in zwei Druck-Meßfühler (14′, 14′′) für die nach unten bzw. nach oben wirkende Kraft auf die Schuhsohle (19) unterteilt ist, und daß das Ausgangssign­ al des Druckmeßfühlers (14′′) für die nach oben gerichte­ te Kraft vor der Addition mit negativem Vorzeichen verse­ hen wird.

5. Skisicherheitsbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der als Druckfühler ausgebildete erste Meßfühler (14′) für die nach unten übertragene Kraft (F 1) zwischen der Sohlenoberseite an der Ferse und einem vorzugsweise an einem nach hinten wegschwenkbaren Sohlenhalter (34) angebrachten Sohlennie­ derhalter (36) angeordnet ist.

6. Skisicherheitsbindung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilmeßfühler (14′′) für die nach oben übertragene Kraft zwischen der Sohlenunterseite und einem Trittsporn (35) des Sohlenhal­ ters (34) angeordnet ist.

7. Skisicherheitsbindung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der als Druckfühler ausgebildete zweite Meßfühler (15) zwischen der Sohlenspitze und einem Vorderbacken (33) an­ geordnet ist.

8. Skisicherheitsbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Schuhsohle (19) und die Meßfühler (12, 14, 15) wenig­ stens eine Sohlenplatte (24) geschaltet ist, die vorzugs­ weise über die Meßfühler (12, 14, 15) fest mit dem Ski (13) verbunden ist und das Schuhfesthaltesystem (22) trägt.

9. Skisicherheitsbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohlenplatte (24) außerdem den Antrieb (A) und die Rechenschaltung (17) trägt.

10. Skisicherheitsbindung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine durchgehende Sohlenplatte (24) vorgesehen ist.

11. Skisicherheitsbindung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei ge­ trennte Sohlenplatten (24′, 24′′) vorgesehen sind.

12. Skisicherheitsbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Sohlen­ platte (24′) dem dritten Meßfühler (12) und die hintere Sohlenplatte (24′′) dem ersten Meßfühler (14) zugeordnet ist.

13. Skisicherheitsbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Meßfühler (12, 14, 15) vorzugs­ weise jedoch alle Meßfühler als Druck-Zug-Meßfühler aus­ gebildet sind.

14. Skisicherheitsbindung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßfühler Dehnungsmeßstreifen (21) verwendet sind, welche an die erwähnten Kräfte (F 1, F 2 bzw. F 3) übertra­ genden Teilen der Bindung angebracht und an die Rechen­ schaltung (17) angeschlossen sind.

15. Skisicherheitsbindung nach einem der Ansprüche 10 und 13, 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohlenplatte (24) auch um eine durch die Querachse (11) verlaufende Hochachse (16′) geringfügig gegen Feder­ kraft schwenkbar ist und das Schuhfesthaltesystem (22) auch bei einer derartigen Schwenkbewegung ausgelöst wird.