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Beschreibung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Vorderbacken für
Sicherheits-Skibindungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Derartige bekannte Vorderbacken sind beispielsweise in der DE AS 2030749
und in der DE PS 2905837 dargestellt und beschrieben. Die Vorderbacken nach der
erstgenannten Schrift besitzen einen Sohlenhalter, der durch eine Rastvorrichtung
in seiner Normallage gehalten ist. Hierbei ist vorgesehen, den Rastwiderstand gegen
das seitliche Ausschwenken des Sohlenhalters bei einer Verlagerung des Körpers des
Skiläufers nach vorne hin zu verringern, um die sich hierbei ergebende Reibung zwischen
dem Skischuh und der Skioberfläche bzw. einer Gleitplatte, die der Seitwärts-Bewegung
des Sohlenhalters entgegenwirkt, auszugleichen. Hierzu dient eine Steuereinrichtung,
die den Rasteingriff eines Rastgliedes in eine Rastvertiefung in Abhängigkeit des
Drucks des Skischuhs auf ein Pedal im Ballenbereich derart steuert, daß bei zunehmendem
Ballendruck der Rasteingriff verringert bzw.
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die auf das Rastglied wirkende Federkraft verringert wird.
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Es wird also der Widerstand der Rastvorrichtung wenigstens annähernd
um das Maß des Reibungswiderstandes herabgesetzt.
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Die hier vorgeschlagenen Steuereinrichtungen sind zum Teil sehr aufwendig
und störungsanfällig und unterliegen allgemein einem starken Verschleiß, weil sie
gegen die Rastfeder wirken. Somit haben diese Vorderbacken auch keinen Eingang in
die Praxis gefunden.
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Die DE PS 2905837 zeigt sogenannte langhubige Vorderbacken, also solche
ohne Rastvorrichtung, die sich nach einer Freigabe der Skischuhspitze automatisch
in ihre Gebrauchsstellung zurückstellen. Bei diesen ist die Anordnung so getroffen,
daß durch den Ballendruck über die Steuereinrichtung eine die Auslösekraft unterstützende
Hilfskraft erzeugt wird, um die auftretende Reibung auszugleichen. Die Hilfskraft
beaufschlagt das Wirkende der Feder in einem den bzw. die Sohlenhalter etlastenden
Sinne. Sie muß in jedem Falle geringer sein als die Vorspannung der zur Auslösung
zu überwindenden Feder. Das führt auch bei diesen Konstruktionen dazu, daß die beweglichen
Teile und die Lagerteile der Steuereinrichtung einem starken Verschleiß unterworfen
sind.
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So ist es zu erklären, daß diese Vorderbacken bisher auch keinen Eingang
in die Praxis gefunden haben.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Vorderbacken
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden und zu gestalten, daß
seine beweglichen Teile keinem erhöhten Verschleiß unterworfen sind und daß die
gewünschte Kompensation der Reibungskräfte mit einem äußerst geringem Materialeinsatz
möglich ist, so daß der Vorderbacken nicht nur einfacher und billiger herstellbar
sondern auch störungsunempfindlich ist.
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Dies ist Erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Arm des Momentes
aus der Kraft der Feder über die Steuereinrichtung derart verstellbar ist, daß er
sich mit zunehmendem Druck auf das Pedal verringert. Durch die druckabhängige Verringerung
des Momentenarms ergibt sich automatisch eine Verringerung des aus dem Moment herrührenden
Auslösewiderstandes,
so daß der den Reibungswiderstand einschließende Gesamt-Auslösewiderstand wenigstens
annähernd konstant bleibt. Im Gegensatz zum Stand der Technik bleibt beim Erfindungsgegenstand
die Kraft der Auslösefeder von der Steuereinrichtung unbeeinflußt, so daß die Steuereinrichtung
leicht und einfach ausgebildet sein kann. vorteilhaften Merkmale von konstruktiven
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und im Zusammenhang
mit den Zeichnungen anschließend noch ausführlich beschrieben.
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In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen mit Ausnahme der Federaufhängung
mittleren Längsschnitt durch einen Vorderbacken gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine
teilweise aufgeschnittene Draufsicht- auf den Vorderbacken nach Fig. 1, Fig. 3 einen
Vorderbacken gemäß einer zweiten Ausführungsform in zum Teil aufgeschni;-tener Seitenansicht,
die Fig. 4 Draufsicht auf einen Vorderbacken gemäß einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 5 einen mittleren Längsschnitt durch den Vorderbacken nach Fig. 4,
Fig.
6 einen Schnitt nach der Linie VI - VI in Fig. 5, Fig. 7 eine Ansicht in Pfeilrichtung
VII in Fig. 5 und Fig. 8 und 9 den Fig. 6 und 7 entsprechende Darstellungen bei
betätigter Steuereinrichtung.
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Der Vorderbacken gemäß den Fiquren 1 und 2 besitzt ein Gehäuse, das
mittels Schrauben 1 auf einem Ski 2 befestigt ist. Das Gehäuse besteht aus einem
Unterteil 3, einem Oberteil 4 sowie einarAbdeckkappe 5, die miteinander fest verbunden
sind. In Bezug auf Figur 1 besitzt das Gehäuse im wesentlichen die Form eines U,
dessen Schenkel an ihrem freien Ende über einen zentralen Niet 6 miteinander in
Verbindung stehen. Im Bereich dieser Vernietung ist zwischen den Schenkeln noch
ein Distanzstück 7 vorqesehen, das mit seinen Seitenrändern ieweils als Anschlaq
für einen Schwenkhebel 8 bzw. 9 dient, welche Traqstücke für zwei Sohlenhalter 10,
11 bilden. Jeder Sohlenhalter ist mittels einer vertikal anseordneten Schraube 12,
auf die er aufqeschraubt ist, mit seinem Tragstück verbunden, wobei die Schraube
im Tragstück drehbar aber axial unverschiebbar gehalten ist. Jeder Schwenkhebel
8,9 ist auf einem Achsbolzen 13 gelagert, die zwischen den Schenkeln des Gehäuses
parallel zum Niet 6 liegen. In Figur 2 ist nur der Achsbolzen 13
für
den Schwenkhebel 8 dargestellt. Der zu diesem symmetrisch liegende zweite Achsbolzen
ist in Figur 2 von der Abdeckkappe 5 verdeckt.
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Die Schwenkhebel bzw. Sohlenhaltertragstücke 8,9 sind als im wesentlichen
U-förmig gestaltete Blechteile ausgebildet. Ihre Schenkel 14,15 erstrecken sich
parallel zur Skioberfläche zur Backenlängsachse hin (siehe Figur 2). In jedem Schenkel
ist ein Langloch 16 vorgesehen, die Deckungsgleich zueinander liegen. In jedem Langloch
ist eine Führungsrolle 17 geführt, die auf einer gemeinsamen Achse 18 gelagert sind.
Zwischen den beiden Führungsrollen jedes Schwenkhebels greift an jeder Achse ein
hakenförmiges Ende einer Zugfeder 19 an. Diese Zugfeder hält die Schwenkhebel 8,9
normalerweise in Anlage an dem Distanzstück 7. Die Führungsrollen 17 sind außer
in den Langlöchern 16 noch an einem Führungs- und Halteglied 20 geführt. Dieses
Glied ist ebenfalls ein im wesentlich U-förmiges Blechstück, dessen Schenkel 21,22
sich parallel zu den Schenkelnder Schwenkhebel 8,9 zwischen diese erstrecken (siehe
Fig. 1).
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Die seitlichen Stirnseiten der Schenkel 21,22 sind ausgespart. Diese
Ausparungen nehmen in der Normalstellung der Schwenkhebel 8,9 die Führungsrollen
17 auf. Der Steg 23 des Gliedes 20 besitzt ein Gewindeloch, in welches der Schaft
einer Schraube 24 eingeschraubt ist, die das Glied 20 im Gehäuse hält. Soweit bildet
dieser Backen Stand der Technik, so daß auf eine noch ausführlichere Beschreibung
des Aufbaus und der Funktion verzichtet und beispielsweise auf die DE PS 2034355
verwiesen werden kann.
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Der Unterteil 3 des Gehäuses ist mit seinem den einen U-Schenkel bildenden
Teil über den Verbindungsniet 6 hinaus verlängert und zu einer Trittplatte 25 gestaltet,
in der ein Pedal 26 vertikal begrenzt bewegbar gelagert ist. Dieses Pedal bildet
Teil einer Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Steuereinrichtung, die
zur wenigstens annähernden Konstanthaltung des Auslösewiderstandes unabhängig vom
auf das Pedal ausgeübten variablen Druck dient.
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An seiner Unterseite besitzt das Pedal 26 einen Schubkeil 27 zur Betätigung
eines Schiebers 28, der in dem Schenkel des Unterteils des Gehäuses in Backenlängsrichtung
verschiebbar gelagert ist. Dieser Schieber besitzt an seinem in Bezug auf die Darstellung
linken Ende eine vertikale Abwinkelung 29 mit einer Aussparung zur formschlüssigen
Aufnahme eines an der Schraube 24 vorgesehenen Bundes 30. An der Abwinkelung 29
greift noch eine Rückstellfeder 31 an, die sich im Gehäuse abstützt. Sie hält den
Schieber 28 und damit auch das Pedal 26 in deren dargestellter Normallage. Drückt
ein Skischuh in Folge ansteigender Ballenbelastung das Pedal nach unten, führt dieses
zur einer Verschiebung des Schiebers und damit auch zu einer Verschiebung der Schraube
24. Da das Führungs-und Halteglied 20 auf die Schraube 24 aufgeschraubt ist, ergibt
sich dessen Mitnahme und die Mitnahme der an ihm gehaltenen Feder 19. Hierdurch
ergibt sich eine Verkürzung des Kraftarms, mit dem die Feder 19 an den Tragstücken
8,9 angreift, die auf den Achsbolzen 13 gelagert sind. Damit ergibt sich eine Verringerung
des Auslösewiderstandes der Feder, wodurch der Reibungswiderstand bei entsprechend
großer Ballenbelastung kompensiert
wird, so daß der Gesamt-Auslösewiderstand
gegen das seitliche Freikommen des Skischuhs wenigstens annähernd konstant bleibt
Der Vorderbacken nach Figur 3 besitzt einen zentralen Sohlenhalter 34, der auf einer
vertikalen Achse 35 schwenkbar gelagert ist. Die Achse ist in üblicher Weise in
einer Grundplatte 36 vernietet, die ihrerseits wiederum auf den Ski 2 aufgeschraubt
ist. Durch eine Rastvorrichtung ist der Sohlenhalter in seiner Normallage gesichert.
Diese Rastvorrichtung umfaßt eine Rastnut 37, eine Rastkugel 38 und eine auf diese
wirkende Rastfeder 39. Die Rastnut befindet sich im Sohlenhalter 34, während sich
die Rastkugel mit der Rastfeder in einem Federkäfig 40 befinden, der in noch zu
beschreibender Weise mit der Grundplatte 36 verbunden ist.
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Wie bei dem anhand der Figuren 1 und 2 beschriebenen Vorderbacken
ist auch bei diesem Vorderbacken ein Pedal 26 vorhanden, das in der Grundplatte
36 vertikal begrenzt bewegbar gelagert ist. Der Schubkeil 27 an der Unterseite des
Pedals wirkt auch im vorliegenden Fall mit einem Schieber 41 zusammen, der in der
Grundplatte 36 in Backenlängsrichtung verschiebbar gelagert ist. Der Schieber steht
wiederum unter dem Einfluß einer Rückstellfeder 42, die sich an der Achse 35 abstützt.
Der Schieber 41 trägt einen Support 43. Dieser besitzt eine Längsausnehmung 44,
die den Federkäfig 40 aufnimmt. Im Support ist eine Schraube 45 drehbar
aber
axial unverschiebbar gelagert, auf deren Schaft der Federkäfig 40 aufgeschraubt
ist. Durch Betätigen der Schraube läßt sich somit die Position des Federkäfigs in
der Längsausnehmung des Supports willkürlich verändern und damit auch der Auslösewiderstand
der Rastfeder 39.
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Ebenso wie bei der zuerst beschriebenen Ausführung bewirkt eine ansteigende
Ballenbelastung eine Bewegung des Pedals 26 nach unten, die eine Verschiebung des
Schiebers in Bezug auf die Darstellung nach rechts hin zur Folge hat. Hierdurch
ergibt sich eine Verkürzung des Abstandes der Rastkugel 38 von der Schwenkachse
35 und damit automatisch eine Verringerung des Auslösewiderstandes der Rastfeder.
Damit wird erfindungsgemäß der Reibungswiderstand beim seitlichen Auslösen unter
entsprechend großer Ballenbelastung kompensiert und der Gesamt-Auslösewiderstand
praktisch konstant gehalten.
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Eine dritte Ausführung eines Vorderbackens mit den Merkmalen der Erfindung
zeigen die Figuren 4 bis 9. Ein zentraler Sohlenhalter 48 ist hierbei über einen
Achszapfen 49 mit einem Sohlenhaltertragstück 50 gelenkig verbunden, das seinerseits
auf einer vertikalen Achse 51 schwenkbar gelagert ist. Die Achse ist wiederum in
einer Grundplatte 52 vernietet, die mittels der Schrauben 1 auf einen Ski 2 aufgeschraubt
ist. Der Sohlenhalter kann durch eine nichtdargestellte Zentrierfeder in seiner
Normallage gegenüber dem Sohlenhaltertragstück gesichert sein. Das Sohlenhaltertragstück
steht unter dem Einfluß eines Druckstücks 53, das von einer Schraubendruckfeder
54 belastet wird und das Sohlenhaltertragstück in seiner Normallage hält.
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Die Feder 54 stützt sich an einer mit der Grundplatte fest verbundenen
oder einstückig ausgeführten vertikalen Querwand 55 ab. Sie ist auf einen Schaft
56 des Druckstücks 53 aufgesteckt, der in einer Bohrung der Querwand drehbar und
axial verschiebbar gelagert ist.
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Das Ende des Schaftes ist mit einer Verzahnung 57 versehen. Das Druckstück
53 weist an seiner der Feder 54 abzwei gelegenen Seite - sich diametral gegenüberliegende
Zähne 58 auf, deren Spitzen als Druckübertragungspunkte dienen und normalerweise
dem Sohlenhaltertragstück 50 symmetrisch zur vertikalen Längsebene des Backens anliegen
und diesen zentrieren.
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Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist auch bei
dieser Ausführung ein hier nicht dargestelltes Pedal vorhanden, das wiederum in
der Grundplatte 52 vertikal begrenzt bewegbar gelagert ist und über einen Schubkeil
mit einem Schieber 59 zusammenwirkt. Dieser ist wiederum in der Grundplatte in Backenlängsrichtung
verschiebbar gelagert. Er besitzt ein Langloch, durch das sich die Achse 51 erstreckt
(siehe Figur 1) und das eine Rückstellfeder, beispielsweise eine Gummifeder 60,
aufnimmt, die sich an der Achse abstützt. Das in Bezug auf die Figuren 4 und 5 rechte
Ende des Schiebers 59 widR mit einem vertikal verschiebbaren Stößel 61 zusammen,
der in der Querwand 55 gelagert ist. Dieser Stößel steht ebenfalls unter dem Einfluß
einer nicht dargestellten und in Figur 9 durch den Pfeil 62 angedeuteten Rückstellfeder.
An seinem freien Ende besitzt der Stößel ein sich zur Bewegungsrichtung quer erstreckendes
Langloch 63, in das ein Kurbelzapfen 64 eingreift. Dieser Kurbelzapfen befindet
sich an einer Drehscheibe
65, die auf das verzahnte Ende des Schaftes
56 aufgesteckt und zu diesem Zweck mit einem Loch mit entsprechender Gegenverzahnung
versehen ist.
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Somit ist der Schaft 56 gegenüber der Drehscheibe 65 undrehbar aber
axial verschiebbar. Die Drehscheibe ist durch den Stößel gegen eine axiale Verschiebung
gesichert.
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Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen bewirkt eine
ansteigende Bailenbelastung über das Pedal eine Verschiebung des Schiebers 59 in
Bezug auf die Darstellung in Figuren 4 und 5 nach rechts hin.
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Der Schieber bewegt hierbei den Stößel 61 nach oben hin, wodurch die
Drehscheibe 65 aus ihrer Position nach Figur 7 in die nach Figur 9 bewegt wird.
Diese Bewegung bewirkt gleichzeitig eine Drehbewegung des Schaftes 56 und damit
des Druckstücks 53 aus der Position nach Figur 6 in die nach Figur 8. Dabei verringert
sich der Abstand der Druckübertragungspunkte des Druckstücks 53 von der vertikalen
Längsebene um den Betrag a. Dieser Abstand ist nun der Arm des Momentes aus der
Kraft der Feder 54. Damit wird bei dieser Ausführung der Auslösewiderstand der Feder
in Abhängigkeit vom Ballendruck variiert derart, daß beim seitlichen Auslösen des
Vorderbackens der Gesamt-Auslösewiderstand in jedem Fall praktisch gleich bleibt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in nicht dargestellter
Weise, insbesondere im Falle eines sogenannten Eingelenk-Vorderbackens, zwischen
dem Sohlenhalter und der Feder'eine diese im vorbeschriebenen Sinne bewegende Steuereinrichtung
vorgesehen, so daß auch umgekehrt bei starker Rückwärtsbelastung eine die
seitliche
Auslösung beeinflussende Reibung zwischen Skischuhsohle und Sohlenhalter kompensiert
wird.
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