DE3743966A1 - Sicherheitsbindung mit gedaempfter energie - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Sicherheitsbindungen für Skier, welche dazu bestimmt sind, einen Teil eines Stiefels im Verhältnis zu einem Schuh in auslösbarer Weise zu halten.

Die üblicherweise verwendeten Sicherheitsbindungen weisen mindestens einen Sohlenhalter auf, welcher einen Stiefelteil halten und ihn unter der Wirkung von überschüssigen Bela­ stungen im Bereich des Beines des Skiläufers freigeben kann. Der Sohlenhalter ist im Verhältnis zu einem festen Bindungs­ sockel bewegbar zwischen einer stabilen Gleichgewichtsposi­ tion oder Ruheposition und einer ausgelösten Position, in welcher der Sohlenhalter den Stiefelteil freigibt. Bei seiner Bewegung von der stabilen Gleichgewichtsposition in die ausgelöste Position verschiebt sich der durch den Stiefel mitgenommene Sohlenhalter gegen die Belastung, welche durch eine Energieaufnahmegesamtheit ausgeübt wird, wobei die Energieaufnahme- bzw. Vorspannungsgesamtheit anschließend die Rückführung des Sohlenhalters in die stabile Gleichgewichtsposition oder Ruheposition gewähr­ leistet. Man muß daher eine bestimmte Energie aufbringen, um die Auslösung der Bindung zu erzielen, d. h. ihre Verschie­ bung, um sie bis zu einer Auslöseposition zu bringen.

Bei den geläufigen Ausführungsformen wird die Energieaufnah­ megesamtheit von einer vorgespannten Feder gebildet. Die Auslösung wird erreicht, sobald eine vorbestimmte Kraft erreicht ist. Es ist bekannt, daß eine Feder in der gleichen Weise reagiert, wenn sie einer kurzen oder langen Belastung gleicher Amplitude unterworfen ist. Für die bekannten Bindungen ist der Auslöseschwellwert daher der gleiche unabhängig von der Dauer der Belastung. Der einzige Faktor, welcher den Auslöseschwellwert modifizieren kann, ist die Trägheit der bei der Bewegung mitgenommenen mechanischen Teile, ein Faktor, welcher häufig vernachlässigbar ist.

Es ist außerdem bekannt, daß ein Bein einer sehr hohen, aber sehr kurzen Belastung widerstehen kann. Andererseits kann eine Belastung kleiner Amplitude, aber verlängerter Dauer gefährlich sein. Mit einer Bindung mit reinen Federn ist der Benutzer verpflichtet, den Schwellwert der Auslösungen auf den zugelassenen Wert für Belastungen großer Dauer einzu­ stellen. Diese Bindungen sind nicht geeignet, die zulässigen Belastungen großer Stärke und kurzer Dauer zu halten, und es ergeben sich demzufolge ungelegene bzw. überstürzte Auslö­ sungen.

Es erschien vorteilhaft, Bindungen zu konzipieren, bei welchen sich der Schwellwert in Abhängigkeit von der Dauer der Belastung ändert, wobei der Schwellwert für kurze Belastungen groß und für lange Belastungen geringer ist. In der FR-A-14 54 511 ist z. B. vorgeschlagen worden, der Hauptfeder der Energieaufnahmeeinrichtung eine Fluiddämpfungs­ einrichtung, parallel angeordnet, zuzuordnen. Bei einer solchen Anordnung, wenn die Belastung langsam ist, d. h. wenn die Verschiebungsgeschwindigkeit des Sohlenhalters relativ gering ist, weist die Dämpfungseinrichtung eine vernachlässigbare Reibungskraft vor der durch die Feder ausgeübten Rückstellkraft auf, und der Auslöseschwellwert wird durch die Feder selbst bestimmt. Wenn andererseits die Belastung kurz ist, ist die Verschiebungsgeschwindigkeit des Sohlenhalters erheblich, und der durch die Dämpfungseinrich­ tung entgegengesetzte Widerstand addiert sich zu der durch die Feder ausgeübten Rückstellkraft, wodurch eine Erhöhung der Energie erzeugt wird, welche für die Auslösung erforderlich ist, und der Kraft, welche auf den Sohlenhalter während der Auslösung ausgeübt werden muß.

Eine solche Anordnung weist jedenfalls einen größeren Nachteil auf, da die Dämpfungseinrichtung einen unendlichen Widerstand hat, wenn die Verschiebungsgeschwindigkeit des Sohlenhalters sehr groß ist, wenn die Belastung ein Schlag oder Stoß ist.

Eine ähnliche Lösung wird in der FR-A-24 24 040 vorgeschla­ gen, in welcher die Feder ebenfalls parallel zu einer Dämpfungseinrichtung ist. Der Kompressionshub der Feder und derjenige der Dämpfungseinrichtung sind identisch. Im Falle einer kurzen Belastung, z. B. im Falle eines groben Schlages bzw. Stoßes, erzeugt die Dämpfungseinrichtung einen sehr großen, theoretisch unendlichen Auslöseschwellwert.

Es ist ebenfalls bekannt, eine Auslösefeder und eine Dämp­ fungseinrichtung in Reihe zu schalten. Eine solche Lösung wird z. B. in der DE-A-26 34 649 vorgeschlagen. Wenn in diesem Falle die Dämpfungseinrichtung während eines heftigen Stoßes blockiert, kann sich die Feder noch zusammendrücken. Der Auslöseschwellwert ist erhöht. Die Unzulänglichkeit dieser Konstruktion besteht darin, daß die Dämpfungseinrich­ tung mit einer Rückstellfeder ausgerüstet werden muß, welche mindestens so stark ist wie die Hauptfeder, derart, daß der Stoß der Hauptfeder in der Ruheposition ausgeglichen ist. Es muß in der Tat verhindert werden, daß bei Abwesenheit einer Belastung die Hauptfeder die Dämpfungseinrichtung am Hubende komprimiert. Dies stellt ein noch komplexeres Konstruktions­ problem dar, da es erforderlich ist, die Vorspannung der Hauptfeder entsprechend den Leistungsfähigkeiten des Skiläu­ fers verändern zu können.

Eine andere Unzulänglichkeit dieser Konstruktion besteht darin, daß es schwierig möglich ist, den Einfluß der Dämp­ fungseinrichtung auf die Hauptfeder zu dosieren, da die Dämpfungseinrichtung direkt in Reihe mit der Hauptfeder geschaltet ist.

Die vorliegende Erfindung hat insbesondere zum Ziel, eine Bindung mit elastischen Rückstelleinrichtungen und Dämp­ fungseinrichtungen zu schaffen, welche einen veränderlichen Auslöseschwellwert aufweisen in Abhängigkeit von der Dauer der Belastung, bei welcher der Auslöseschwellwert kleiner als ein Grenzauslöseschwellwert bleibt, welcher im Falle eines groben Schlages erreicht wird, wobei der Grenzauslöse­ schwellwert eine vorbestimmte endliche Größe hat; darüber hinaus modifizieren die Dämpfungseinrichtungen unter der Wirkung von langsamen Belastungen nicht wesentlich die mechanischen Eigenschaften der Bindung, d. h. den Auslöse­ schwellwert, welcher praktisch allein durch die elastische Hauptrückstelleinrichtung bestimmt wird.

Ein anderes Ziel besteht darin, einen Aufbau der Energieauf­ nahmegesamtheit zu schaffen, welcher eine große Einstellmög­ lichkeit des Auslöseschwellwertes ermöglicht.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Konstruktion vorzuschlagen, bei welcher es möglich ist, den Einfluß der Dämpfungseinrichtung auf die elastische Hauptrückstelleinrichtung zu dosieren, ohne den Auslöse­ schwellwert bei langsamer Belastung wesentlich zu modifi­ zieren.

Um diese sowie andere Ziele zu erreichen, sind die elasti­ schen Einrichtungen und die Dämpfungseinrichtungen in der Energieaufnahmegesamtheit durch Verbindungseinrichtungen zugeordnet bzw. verbunden, derart, daß: unter der Wirkung von sanften Belastungen, welche eine relativ langsame Verschiebung des Sohlenhalters erzeugen, die Energieaufnahmegesamtheit wie eine Anordnung reagiert, bei welcher die elastische Rückstelleinrichtung parallel zur Dämpfungseinrichtung ist, derart, daß, wenn die Belastung sehr langsam ist, die elastische Einrichtung allein den Auslöseschwellwert bestimmt; unter der Wirkung von heftigen Belastungen, welche eine relativ schnelle Verschiebung des Sohlenhalters erzeugen, die Energieaufnahmegesamtheit wie eine Dämpfungseinrichtung reagiert in Reihe mit einem "scheinbaren" elastischen Organ, dessen Steifigkeit größer als die Steifigkeit der elasti­ schen Einrichtung ist, derart, daß der Auslöseschwellwert erhöht wird und daß seine maximale Größe, welche für einen sehr kurzen Impuls erreicht wird, endlich und durch das "scheinbare" elastische Organ bestimmt ist.

Gemäß der Erfindung ist eine Sicherheitsbindung vorgesehen für einen Stiefel auf einem Ski, welcher einen Sohlenhalter aufweist, der einen Stiefelteil halten und ihn unter der Wirkung einer Belastung, die größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, freigeben kann, wobei der Sohlenhalter im Verhältnis zu einem festen Element wie einem Sockel bewegbar ist und bei seiner Bewegung ein bewegbares Element wie einen Kolben, einen Kipphebel, eine Zugstange, ein Gehäuse gegen eine Energieaufnahmegesamtheit mitnimmt, welche einerseits elastische Rückstelleinrichtungen aufweist, welche von mindestens einer Hauptfeder gebildet werden, welche zwischen dem festen Element und dem bewegbaren Element angeordnet ist, und andererseits Dämpfungseinrichtungen, welche eine Veränderung des Auslöseschwellwertes in Abhängigkeit von der Dauer und Intensität der Belastung bewirken, wobei der Sohlenhalter zwischen einer stabilen Gleichgewichtsposition und einer ausgelösten bewegbar ist, in welcher er den Stiefelteil freigibt, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß

• - ein erstes Ende der Dämpfungseinrichtungen mit einem Element, ausgewählt aus dem festen Element und dem bewegbaren Element, genannt erstes Element, verbunden ist,
• - ein erstes Ende der Hauptfeder mit dem ersten Element verbunden ist,
• - das zweite Ende der Dämpfungseinrichtungen an einem ersten Gelenkpunkt eines querverlaufenden Steuerhebels angelenkt ist,
• - das zweite Ende der Hauptfeder an einem zweiten Gelenk­ punkt des querverlaufenden Steuerhebels angelenkt ist,
• - das andere Element, ausgewählt aus dem festen Element und dem bewegbaren Element, genannt zweites Element, an einem dritten Gelenkpunkt des querverlaufenden Steuer­ hebels angelenkt ist,
• - Anschlageinrichtungen mit dem querverlaufenden Steuer­ hebel zusammenwirken und derart positioniert sind, daß sie die querverlaufende Grenzausrichtung des Steuerhe­ bels bestimmen, wobei der Steuerhebel elastisch in die querverlaufende Grenzausrichtung unter der Wirkung der Rückstellenergie der Hauptfeder zurückgestellt wird,

derart, daß

• - unter der Wirkung einer sanften Belastung der Steuerhe­ bel in seiner querverlaufenden Grenzausrichtung bleibt und die Dämpfungseinrichtungen parallel zur Hauptfeder sind, um die Auslöse- und Rückstellbedingungen des Sohlenhalters zu bestimmen,
• - unter der Wirkung einer heftigen Belastung der Steuer­ hebel seine Abstützung gegen die Anschlageinrichtungen verläßt und durch seine Drehung die Verformung der Hauptfeder und die Rückstellkraft erhöht, welche die Hauptfeder auf den Sohlenhalter ausübt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Sicherheitsbindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel schwenkbar um eine Zwischenabstützung gelagert ist, welche fest mit dem zweiten Element verbunden ist und den dritten Gelenkpunkt bildet, wobei ein fest mit dem zweiten Element verbundener Anschlag vorgesehen ist, um die Drehung des Steuerhebels auf seine querverlaufende Grenzausrichtung in der Richtung zu begrenzen, welcher er unter der Wirkung der Rückstellkraft der Hauptfeder folgt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Sicherheitsbindung dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gelenkpunkt des Steuerhebels von einer ersten Rampe des Steuerhebels gebildet wird, welche sich auf einer zweiten Rampe abstützt, welche eine feste Ausrichtung hat und fest mit dem zweiten Ende der Hauptfeder verbunden ist, wobei die erste und zweite Rampe durch die Wirkung der Hauptfeder gegeneinander gedrückt werden und so gestaltet sind, daß die Hauptfeder sie in eine gegenseitige stabile Gleichgewichts­ ausrichtung bringt, wobei die Rückführung des Steuerhebels in seine querverlaufende Grenzausrichtung gewährleistet ist, und daß der dritte Gelenkpunkt des zweiten Elementes am Steuerhebel ein einfaches Gelenk ist, welches in einer Zwischenposition des Teils des schwenkbaren Steuerhebels, welcher die erste Rampe aufweist, angeordnet ist.

Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform ist die erfin­ dungsgemäße Sicherheitsbindung dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gelenkpunkt des Steuerhebels von einer ersten Rampe des Steuerhebels gebildet wird, welche sich auf einer zweiten Rampe abstützt, welche eine feste Ausrichtung hat und fest mit dem zweiten Ende der Hauptfeder verbunden ist, wobei die erste und zweite Rampe durch die Wirkung der Hauptfeder gegeneinander gedrückt werden und so gestaltet sind, daß die Hauptfeder sie in eine gegeseitige stabile Gleichgewichtsausrichtung bringt, wobei die Rückführung des Steuerhebels in seine querverlaufende Grenzausrichtung gewährleistet ist, und daß der dritte Gelenkpunkt des zweiten Elementes am Steuerhebel eine dritte Rampe ist, welche am Steuerhebel entgegengesetzt zur ersten Rampe vorgesehen ist und in Abstützung mit einer vierten Rampe zusammenwirkt, welche eine feste Ausrichtung hat und fest mit dem zweiten Element verbunden ist, wobei die dritte und vierte Rampe durch die Wirkung der Hauptfeder gegeneinander gedrückt werden und so gestaltet sind, daß die Hauptfeder den Steuerhebel in seine querverlaufende Grenzausrichtung bringt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Energieaufnahmegesamtheit gemäß der vorliegenden Erfindung in einer ersten Ausführungsform in der stabilen Gleichgewichtsposition oder Ruheposition,

Fig. 2 die Anordnung der Fig. 1 während einer plötzlichen Auslösebelastung,

Fig. 3 die Anordnung der Fig. 1 während einer sanften Auslösebelastung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Aufbaus der Energieaufnahmegesamtheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in Ruheposition und in der Position in Reaktion auf eine sanfte Be­ lastung,

Fig. 5 die Anordnung der Fig. 4 während grober Belastungen,

Fig. 6 eine abgewandelte Ausführungsform der Fig. 4 und 5,

Fig. 7 + 8 eine Funktionseinzelheit der Ausführungsform der Fig. 6,

Fig. 9 in Ruheposition einen Vorderbacken, welcher mit der Energieaufnahmegesamtheit gemäß der Ausfüh­ rungsform der Fig. 1 versehen ist,

Fig. 10 die Bindung der Fig. 9 in Auslöseposition durch eine grobe Belastung, und

Fig. 11 schematisch in Seitenansicht einen Hinterbacken, welcher mit einer Energieaufnahmegesamtheit gemäß der Erfindung versehen ist.

In Fig. 1 ist schematisch eine Energieaufnahme- bzw. Vor­ spannungsgesamtheit dargestellt. Um die Darstellung zu vereinfachen, weist die Energieaufnahmegesamtheit Energie­ aufnahmeeinrichtungen auf, welche zwischen einem festen Element 1 wie einem Sockel und einem bewegbaren Element 2 angeordnet sind, wobei das bewegbare Element 2 mechanisch mit dem Sohlenhalter der Bindung, in der Figur nicht darge­ stellt, verbunden ist, wobei der Sohlenhalter im Verhältnis zum festen Element 1 bewegbar ist, um die Auslösung zu ermöglichen. Die Energieaufnahmeeinrichtungen, welche durch das bewegbare Element 2 belastet werden, weisen eine Haupt­ feder 3 oder eine Druckschraubenfeder und eine Dämpfungsein­ richtung 6 wie eine Dämpfungseinrichtung bekannter Art auf.

Bei dieser Ausführungsform ist die Hauptfeder 3 der Dämp­ fungseinrichtung 6 derart zugeordnet, daß während schneller Belastungen die Anwesenheit der Dämpfungseinrichtung 6 die Kompression der Hauptfeder 3 erhöht. Hierzu sind das erste Ende 20 der Hauptfeder 3 und das erste Ende 21 der Dämpfungs­ einrichtung 6 mit dem bewegbaren Element 2 der Energieaufnahmegesamtheit verbunden, welches der durch den Pfeil 13 dargestellten Belastung des Sohlenhalters unterwor­ fen ist. Das zweite Ende 22 der Hauptfeder 3 ist am ersten Ende 23 eines Steuerhebels 24 angelenkt, dessen zweites Ende 25 am zweiten Ende 26 der Dämpfungseinrichtung 6 angelenkt ist. Der Steuerhebel 24 ist schwenkbar um eine Zwischenachse 27 gelagert, welche fest mit dem festen Element 1 der Energieaufnahmegesamtheit verbunden ist. Ein fest mit dem festen Element 1 der Energieaufnahmegesamtheit verbundener Anschlag 28 kann die Drehung des Steuerhebels 24 in der Richtung des Pfeiles 29 oder in der Richtung, welcher er unter der Belastung der Hauptfeder 3 folgt, begrenzen. Ein fester Anschlag 14 begrenzt die Verschiebung des bewegbaren Elementes 2 während der Rückstellung in die Ruheposition unter der Wirkung der Hauptfeder 3.

In der in Fig. 1 dargestellten Ruheposition stützt sich der Steuerhebel 24 auf dem Anschlag 28 ab und ist längs einer querverlaufenden Grenzausrichtung ausgerichtet. Das beweg­ bare Element 2 stützt sich auf dem Anschlag 14 ab. Das bewegbare Element wird durch in der Figur nicht dargestellte Führungseinrichtungen geführt, welche eine Translationsver­ schiebung längs des Doppelpfeils 12 gewährleisten.

Während langsamer Belastungen mit einer Amplitude D, welche die Auslösung der Bindung verursachen, stößt der Sohlenhal­ ter das bewegbare Element 2 langsam zurück, um die in Fig. 3 dargestellte Position zu erreichen. Während dieser Verschie­ bung bleibt der Steuerhebel 24 auf dem Anschlag 28 in seiner querverlaufenden Grenzausrichtung abgestützt, derart, daß die Feder 3 und die Dämpfungseinrichtung 6 parallel sind und gemeinsam die Auslöse- und Rückstellbedingungen des Sohlen­ halters bestimmen. Wenn die Bewegung sehr langsam ist, erzeugt die Dämpfungseinrichtung 6 einen gegenüber der durch die Hauptfeder 3 entwickelten Kraft vernachlässigbaren Widerstand. Die für eine Auslösung erforderliche Kraft ist daher gleich der durch die Hauptfeder 3 erzeugten Kraft oder gleich der minimalen Kraft Fm.

In Fig. 2 ist der Zustand der Energieaufnahmegesamtheit während einer sehr kurzen Stoßbelastung dargestellt. In diesem Falle ist die Verschiebung des bewegbaren Elementes 2 sehr schnell und die Dämpfungseinrichtung 6 ist äquivalent zu einer starren mechanischen Verbindung. Der Steuerhebel 24 wird unter der Wirkung dieser starren Verbindung um seine Achse 27 verschwenkt. Die Kraft F, welche erforderlich ist, um die Verschiebung des bewegbaren Elementes 2 zu erzielen, ist nunmehr erheblich erhöht aufgrund der Tatsache, daß die Dämpfungseinrichtung eine Reaktion erzeugt, und aufgrund der Tatsache, daß die elastische Hauptrückstelleinrichtung 3 erheblich mehr komprimiert ist: ihre Kompression ist gleich der Verschiebung D des beweglichen Elementes 2, erhöht durch einen Hub C in Abhängigkeit von der Verschiebung D und dem Verhältnis zwischen den Längen c und b der beiden Teile des Steuerhebels 24, wie sie in der Figur dargestellt sind. Die maximale Kraft FM, welche erforderlich ist, um die Auslösung zu erreichen, ist jedenfalls von endlicher Größe, welche durch die Anwesenheit der elastischen Hauptrückstelleinrich­ tung 3 begrenzt ist.

Für eine Belastung mittlerer Dauer zwischen einem Stoß und einem sehr langen Impuls folgt die für eine Auslösung erforderliche Kraft einem abnehmenden Veränderungsgesetz in Abhängigkeit von der Intensität und der Dauer der Belastung. Es ist möglich, die Größe des Maximums FM variieren zu lassen durch Verschiebung der Drehachse 27 in seitlicher Richtung, um die Längen b und c ungleich zu machen. Eine Annäherung der Achse 27 zur Feder hin erzeugt eine Verringe­ rung von FM, eine Entfernung erzeugt eine Erhöhung von FM.

Die Hauptfeder 3 gewährleistet gleichzeitig die Rückstellung des Sohlenhalters und die Rückstellung der Dämpfungseinrich­ tung 6 in die Ruheposition. Es wird festgestellt, daß man leicht die Vorspannung der elastischen Hauptrückstellein­ richtung einstellen kann, ohne die Wirkung der Dämpfungsein­ richtung 6 zu modifizieren, indem gleichzeitig der Anschlag 28 und die Achse 27 verschoben werden, um sie dem Anschlag 14 anzunähern oder von diesem zu entfernen.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform weist die Dämpfungs­ einrichtung 6 ihre eigenen Rückstelleinrichtungen in die Ruheposition auf, und ihr erstes Ende 21 stützt sich einfach auf dem bewegbaren Element ab. Die Funktionsweise ist unverändert während einer Belastung, wobei jedoch bei der Rückführung die Hauptfeder 3 die Rückstellung des bewegbaren Elements 2 gewährleistet und das Ende 21 der Dämpfungsein­ richtung 6 in Abstützung gegen das bewegbare Element 2 durch die eigenen Rückstelleinrichtungen der Dämpfungseinrichtung 6 zurückgestellt wird.

Im Falle einer hinteren Bindung bzw. eines Hinterbackens wird das bewegbare Element 2 z. B. von einem bewegbaren Kolben oder einem Kipphebel in Abstützung auf einer Auslöse­ rampe gebildet. Der Anschlag 14 entspricht dem Rampenbe­ reich, welcher in der Normalposition des Skis in Kontakt mit dem bewegbaren Element 2 ist. Im Falle einer vorderen Bindung bzw. eines Vorderbackens ist das bewegbare Element 2 z. B. ein Kolben in Abstützung auf einer Schwenkachse, und der Anschlag 14 bildet die Extremposition des Kolbens im Ruhezustand.

In den Fig. 4 und 5 ist eine zweite Ausführungsform der Energieaufnahmegesamtheit dargestellt. Bei dieser Ausfüh­ rungsform ist ein bewegbares Element 2 der Energieaufnahme­ gesamtheit vorgesehen, welches während der Auslösung auf Zug arbeitet, wie dies der Pfeil 31 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Hauptdruckfeder 3 der Dämpfungsein­ richtung 6 derart zugeordnet, daß während plötzlicher Belastungen die Anwesenheit der Dämpfungseinrichtung 6 die Kompression der Hauptfeder 3 erhöht. Hierzu ist jeweils ein erstes Ende 32 und 33 der Hauptfeder 3 und der Dämpfungsein­ richtung 6 mit dem festen Element 1 der Energieaufnahmege­ samtheit verbunden. Das zweite Ende 34 der Dämpfungseinrich­ tung 6 ist an dem ersten Ende eines querverlaufenden, schwenkbaren Steuerhebels 35 angelenkt, dessen zweites Ende eine erste Rampe 36 aufweist, welche gegenüber einer zweiten Rampe 37 angeordnet ist, welche fest mit dem zweiten Ende 22 der elastischen Hauptrückstelleinrichtung 3 verbunden ist, wie in den Figuren dargestellt. Die zweite Rampe 37 wird durch in der Figur nicht dargestellte Führungseinrichtungen geführt, durch welche sie eine querverlaufende konstante Ausrichtung behält, und sie ist in Translationsverschie­ bungsrichtung des bewegbaren Elementes 2, eine durch den Doppelpfeil 12 dargestellte Richtung, bewegbar. Das beweg­ bare Element 2 ist mechanisch z. B. durch einen Stab oder ein Kabel 39 an einem Teil 40 des schwenkbaren Steuerhebels 35 angelenkt, wobei sich der Teil 40 in einer Zwischenposi­ tion im Verhältnis zur ersten Rampe 36 befindet.

In Fig. 4 ist in durchgezogenen Strichen der Zustand der Energieaufnahmegesamtheit im Ruhezustand dargestellt. Das bewegbare Element 2 stützt sich auf einem Anschlag 14 ab, zu welchem es durch die Wirkung der Hauptfeder 3 zurückgestellt wird. Der Steuerhebel 35 ist in einer querverlaufenden Grenzausrichtung, wobei die Rampen 36 und 37 gegeneinander in einer gegenseitigen stabilen Gleichgewichtsausrichtung gedrückt sind. Unter der Wirkung einer sanften Auslösebe­ lastung, dargestellt durch den Pfeil 31, verformt sich die Anordnung und nimmt den in Fig. 4 gestrichelt dargestellten Zustand ein. Die Verschiebung des bewegbaren Elementes 2 ist langsam und erzeugt eine gleichzeitige Translation des schwenkbaren Steuerhebels 35, wobei der Steuerhebel im wesentlichen parallel zu sich bleibt und die langsame Komprimierung der Dämpfungseinrichtung 6 nach sich zieht. Für eine sehr sanfte Belastung ist die Wirkung der Dämp­ fungseinrichtung 6 vernachlässigbar vor der durch die elastische Hauptrückstelleinrichtung 3 eingeführten Kraft. Im Gegensatz hierzu, wie in Fig. 5 dargestellt, wirkt die Dämpfungseinrichtung 6 während einer raschen Belastung wie eine starre mechanische Verbindung, welche die Verschwenkung des schwenkbaren Steuerhebels 35 verursacht; während einer solchen Verschwenkung wird die erste Rampe 36 im Verhältnis zur zweiten Rampe 37 geneigt, derart, daß die Kompression der Feder gleich der Verschiebung D oder dem Auslösehub ist, erhöht durch eine zusätzliche Kompression C, eingeführt durch die Neigung der Rampen aufeinander, wie dies die Fig. 5 dargestellt.

Bei dieser Ausführungsform zeigt es sich ebenfalls, daß man die Vorspannung der Hauptfeder 3 einstellen kann, ohne daß diese Einstellung die Wirksamkeit der Dämpfungseinrichtung 6 modifiziert; die Wirksamkeit der Dämpfungseinrichtung kann angepaßt werden durch geeignete Wahl der Rampen 36 und 37. Die Wirkung der Dämpfungseinrichtung 6 ist begrenzt, derart, daß die maximale Kraft FM, welche notwendig ist, um die Auslösung zu erzielen, eine begrenzte Größe hat, welche während einer plötzlichen Stoßbelastung maximal ist.

In den Fig. 6 bis 8 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Fig. 4 und 5 dargestellt, bei welcher eine Energieauf­ nahmegesamtheit vorgesehen ist, welche auf Druck arbeitet, wie dies der Pfeil 50 darstellt. Das zweite Ende des ver­ schwenkbaren Steuerhebels 35 ist zwischen zwei Platten 51 und 52 zusammengedrückt, wobei die Platte 51 fest mit dem zweiten Ende 22 der Hauptfeder 3 verbunden ist und gegenüber dem Zwischenarm bzw. dem Steuerhebel 35 eine zweite Rampe 53 aufweist, welche der zweiten Rampe 37 der Fig. 4 ähnelt; die Platte 52 bildet das bewegbare Element 2 der Energieaufnahme­ gesamtheit und weist gegenüber dem verschwenkbaren Steuer­ hebel 35 eine vierte Rampe 54 auf. Der Steuerhebel weist beiderseits eine erste Rampe 36 und eine dritte Rampe 36 a auf, welche jeweils mit der zweiten Rampe 53 und der vierten Rampe 54 zusammenwirken, wie dies in den Figuren dargestellt ist. Die eventuelle Verschwenkung des Steuerhebels 35 während plötzlicher Belastungen erzeugt die Entfernung der Platten 51 und 52 und eine zusätzliche Kompression der Hauptfeder 3.

In den Fig. 7 und 8 ist eine Ausführungsform der Platten 51 und 52 und des verschwenkbaren Steuerhebels 35 dargestellt, bei welcher jede Platte wie die Platte 51 eine zweite Rampe 53 mit einer ebenen mittleren Fläche 55 aufweist, welche von zwei schrägen Flächen 56 und 57 eingefaßt bzw. begrenzt ist, wobei der Steuerhebel 35 eine einzige ebene Fläche 36 gegenüber der Rampe 53 aufweist. Zu Beginn der Verschwenkung des Steuerhebels 35 erfolgt die relative Drehung des Steuer­ hebels auf der Platte 51 um einen Verbindungspunkt 58 der Rampe 53, wodurch eine zusätzliche, relativ langsame Kom­ pression der Hauptfeder 3 verursacht wird; anschließend erfolgt die relative Drehung um das Ende 59 der Platte 51 derart, daß die zusätzliche Kompression der Hauptfeder 3 schneller ansteigt. Durch entsprechende Wahl der Form der Rampen kann man die Wirkung der Dämpfungseinrichtung 6 modulieren.

Die im vorhergehenden beschriebenen Energieaufnahmegesamt­ heiten können z. B. bei vorderen Skibindungen oder bei hinteren Skibindungen verwendet werden. Um diese Anwendungen zu illustrieren, stellen die Fig. 9 und 10 eine vordere Bindung mit bewegbaren seitlichen Bügeln dar. Die Bindung weist eine Energieaufnahmegesamtheit 60 und zwei jeweils um vertikale Achsen 63 und 64 bewegbare seitliche Flügel 61 und 62 auf. Die Flügel 61 und 62 sind so gestaltet, daß sie das vordere Ende eines gestrichelt dargestellten Stiefels 65 halten. Die Energieaufnahmegesamtheit 60 entspricht der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3, wobei die entsprechenden Elemente durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Das bewegbare Element 2 ist mit den Flügeln 61 und 62 des Sohlenhalters durch eine Stange 66 verbunden, welche in einem Kopf 67 endet, welcher mit den inneren Enden der Flügel 61 und 62 in Eingriff steht, wie dies in der Figur dargestellt ist. Der Steuerhebel 24 wird um die Zwischen­ achse 27 verschwenkt und kommt mit dem Anschlag 28 in Anschlag, wobei seine Enden jeweils fest mit der Hauptfeder 3 und der Dämpfungseinrichtung 6 verbunden sind, deren andere Enden fest mit dem bewegbaren Element 2 verbunden sind. Die Fig. 9 stellt die Bindung in ihrem Ruhezustand dar, während die Fig. 10 die Bindung in einem ausgelösten Zustand darstellt, in welcher der seitliche Flügel 61 verschwenkt ist, um die Freigabe des Stiefels 65 zu ermög­ lichen, wie dies der Pfeil 68 darstellt. Der in Fig. 10 dargestellte Zustand der Energieaufnahmegesamtheit ist der Zustand, welcher sich bei einer plötzlichen Stoßbelastung ergibt.

In Fig. 11 ist eine hintere Bindung bzw. ein Hinterbacken dargestellt, dessen Sohlenhalter 70, wie dies der Doppel­ pfeil 71 darstellt, um eine horizontale querverlaufende Achse 72 schwenkbar ist, welche ihrerseits fest mit dem Sockel 73 der Bindung verbunden ist. Der Sohlenhalter 70 ist derart geformt, um das hintere Sohlenende eines schematisch gestrichelt dargestellten Skistiefels 65 auf dem Ski festzu­ pressen.

Der Sohlenhalter 70 wird durch eine Energieaufnahmegesamt­ heit 74 vorgespannt bzw. belastet, welche ein bewegbares Element 2 aufweist, welches in Längsbewegung im Bindungskör­ per 74, welcher das feste Element 1 bildet, gleitbar ist, wobei das bewegbare Element 2 als Vorsprung bzw. Nocken 75 ausgebildet ist, um mit einer Rampe 76 des Sohlenhalters zusammenzuwirken, wie dies in der Figur dargestellt ist. Während der Verschwenkung des Sohlenhalters 70 nach oben stößt die Rampe 76 das bewegbare Element 2 nach hinten. Die Energieaufnahmegesamtheit hat eine Bauart, wie sie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben worden ist, mit einer Hauptfeder 3, einem querverlaufenden Steuerhebel 24, welcher um eine feste Zwischenachse 27 angelenkt ist, einem festen Anschlag 28, einer Dämpfungseinrichtung 6, wobei die entsprechenden Elemente durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind.

Allgemein können die Ausführungsformen der Energieaufnahme­ gesamtheit mit Druckfeder für die Verwendung mit Zugfedern angepaßt werden; desgleichen können die Ausführungsformen der Energieaufnahmegesamtheit, welche auf Druck arbeiten, so angepaßt werden, daß sie auf Zug arbeiten; man kann auch die jeweiligen Rollen des festen Elementes und des bewegbaren Elementes der Energieaufnahmegesamtheit vertauschen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch eine Energieauf­ nahmegesamtheit vorstellbar mit einem bewegbaren Element 2, welches sich in einer Drehbewegung verschiebt.

Bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 kann die Achse 27 durch eine Abstützung in Rampenform ersetzt werden. In diesem Fall verändern sich die Längen b und c der Teile des Steuerhebels bei der Drehung des Steuerhebels in Äbhängig­ keit vom Drehwinkel, wodurch eine Veränderung der Wirkung der Dämpfungseinrichtung erzeugt wird.

Die Einstellung der Vorspannung P der Hauptfeder kann auf verschiedene Weise gewährleistet werden. Bei der Ausfüh­ rungsform der Fig. 1 bis 3 kann man z. B. die Längsposition des Anschlages 28 und der Achse 27 im Verhältnis zum festen Anschlag 14 einstellen. Alternativ hierzu, wie dies in den Fig. 8 und 10 dargestellt ist, ist das bewegbare Element 2 oder das erste Element der Energieaufnahmegesamtheit mit dem Bindungssohlenhalter durch ein Verbindungsorgan wie einer Zugstange 66 verbunden, deren Länge einstellbar ist, z. B. durch Einschrauben in eine mit Innengewinde versehene Bohrung des bewegbaren Elementes 2. Bei der Ausführungsform der Fig. 11 ist die Hauptfeder 3 mit dem Steuerhebel 24 durch ein Verbindungsorgan wie einem Schaft oder einem Stößel 77 verbunden, dessen Länge einstellbar ist, z. B. durch Verschraubung eines Rädchens 78, welches eine Federabstützung bildet, auf dem mit Gewinde versehenen Ende des Schaftes 77.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungs­ formen beschränkt, welche expizit beschrieben worden sind, sondern sie schließt die verschiedenen Abwandlungsformen und Verallgemeinerungen ein, welche sich aus dem Umfang der nachfolgenden Patentansprüche ergeben.

Claims (10)

1. Sicherheitsbindung für einen Stiefel auf einem Ski, welche einen Sohlenhalter (70, 61, 62) aufweist, der einen Stiefelteil halten und ihn unter der Wirkung einer Belastung, die größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, freigeben kann, wobei der Sohlenhalter im Verhältnis zu einem festen Element (1) wie einem Sockel bewegbar ist und bei seiner Bewegung ein beweg­ bares Element (2) wie einen Kolben, einen Kipphebel, eine Zugstange, ein Gehäuse gegen eine Energieaufnahme­ gesamtheit mitnimmt, welche einerseits elastische Rückstelleinrichtungen aufweist, welche von mindestens einer Hauptfeder (3) gebildet werden, welche zwischen dem festen Element (1) und dem bewegbaren Element (2) angeordnet ist, und andererseits Dämpfungseinrichtungen (6), welche eine Veränderung des Auslöseschwellwertes in Abhängigkeit von der Dauer und Intensität der Belastung bewirken, wobei der Sohlenhalter zwischen einer stabilen Gleichgewichtsposition und einer ausgelösten Position bewegbar ist, in welcher er den Stiefelteil freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein erstes Ende (21, 33) der Dämpfungseinrichtungen mit einem Element, ausgewählt aus dem festen Element (1) und dem bewegbaren Element (2), genannt erstes Element, verbunden ist,
• - ein erstes Ende (20) der Hauptfeder mit dem ersten Element (2) verbunden ist,
• - das zweite Ende (26) der Dämpfungseinrichtungen an einem ersten Gelenkpunkt (25, 34) eines querverlaufen­ den Steuerhebels (24, 35) angelenkt ist,
• - das zweite Ende (22) der Hauptfeder an einem zweiten Gelenkpunkt (23) des querverlaufenden Steuerhebels (24) angelenkt ist,
• - das andere Element, ausgewählt aus dem festen Element (1) und dem bewegbaren Element (2), genannt zweites Element (1), an einem dritten Gelenkpunkt (27, 58) des querverlaufenden Steuerhebels (24, 35) angelenkt ist,
• - Anschlageinrichtungen (28, 36, 37) mit dem querver­ laufenden Steuerhebel zusammenwirken und derart posi­ tioniert sind, daß sie die querverlaufende Grenzaus­ richtung des Steuerhebels bestimmen, wobei der Steuer­ hebel elastisch in die querverlaufende Grenzausrichtung unter der Wirkung der Rückstellenergie der Hauptfeder zurückgestellt wird, derart, daß,
• - unter der Wirkung einer sanften Belastung der Steuer­ hebel in seiner querverlaufenden Grenzausrichtung bleibt und die Dämpfungseinrichtungen parallel zur Hauptfeder sind, um die Auslöse- und Rückstellbedin­ gungen des Sohlenhalters zu bestimmen,
• - unter der Wirkung einer heftigen Belastung der Steuerhebel seine Abstützung gegen die Anschlageinrich­ tungen verläßt und durch seine Drehung die Verformung der Hauptfeder und die Rückstellkraft erhöht, welche die Hauptfeder auf den Sohlenhalter ausübt.

2. Sicherheitsbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerhebel (24) schwenkbar um eine Zwischenabstützung (27) gelagert ist, welche fest mit dem zweiten Element verbunden ist und den dritten Gelenkpunkt bildet, wobei ein fest mit dem zweiten Element verbundener Anschlag (28) vorgesehen ist, um die Drehung des Steuerhebels auf seine querverlaufende Grenzausrichtung in der Richtung zu begrenzen, welcher er unter der Wirkung der Rückstellkraft der Hauptfeder (3) folgt.

3. Sicherheitsbindung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zwischenabstützung (27) eine Achse ist, welche fest mit dem zweiten Element (1) der Energieaufnahmegesamtheit verbunden ist.

4. Sicherheitsbindung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zwischenabstützung (27) eine Rampe ist, welche eine Veränderung der Wirkung der Dämpfungs­ einrichtung in Abhängigkeit von der Drehung des Steuer­ hebels (24) induziert.

5. Sicherheitsbindung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zwischenabstützung (27) auf Einstell­ einrichtungen in Querposition montiert ist, um die Wirkung der Dämpfungseinrichtung einzustellen.

6. Sicherheitsbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Gelenkpunkt des Steuerhebels (35) von einer ersten Rampe (36) des Steuerhebels (35) gebildet wird, welche sich auf einer zweiten Rampe (37) abstützt, welche eine feste Ausrichtung hat und fest mit dem zweiten Ende (22) der Hauptfeder (3) verbunden ist, wobei die erste und zweite Rampe durch die Wirkung der Hauptfeder (3) gegeneinander gedrückt werden und so gestaltet sind, daß die Hauptfeder (3) sich in eine gegenseitige stabile Gleichgewichtsausrichtung bringt, wobei die Rückführung des Steuerhebels (35) in seine querverlaufende Grenzausrichtung gewährleistet ist, und daß der dritte Gelenkpunkt des zweiten Elements am Steuerhebel ein einfaches Gelenk ist, welches in einer Zwischenposition (40) des Teils des schwenkbaren Steuerhebels, welcher die erste Rampe (36) aufweist, angeordnet ist.

7. Sicherheitsbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Gelenkpunkt des Steuerhebels (35) von einer ersten Rampe (36) des Steuerhebels (35) gebildet wird, welche sich auf einer zweiten Rampe (37) abstützt, welche eine feste Ausrichtung hat und fest mit dem zweiten Ende (22) der Hauptfeder (3) verbunden ist, wobei die erste und zweite Rampe durch die Wirkung der Hauptfeder (3) gegeneinander gedrückt werden und so gestaltet sind, daß die Hauptfeder (3) sie in eine gegenseitige stabile Gleichgewichtsausrichtung bringt, wobei die Rückführung des Steuerhebels (35) in seine querverlaufende Grenzausrichtung gewährleistet ist, und daß der dritte Gelenkpunkt des zweiten Elementes am Steuerhebel eine dritte Rampe (36 a) ist, welche am Steuerhebel entgegengesetzt zur ersten Rampe (36) vorgesehen ist und in Abstützung mit einer vierten Rampe (54) zusammenwirkt, welche eine feste Ausrichtung hat und fest mit dem zweiten Element verbunden ist, wobei die dritte und vierte Rampe durch die Wirkung der Hauptfeder gegeneinander gedrückt werden und so gestal­ tet sind, daß die Hauptfeder den Steuerhebel in seine querverlaufende Grenzausrichtung bringt.

8. Sicherheitsbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Einrichtungen aufweist, um die Vorspannung (P) der Hauptfeder (3) in der stabilen Gleichgewichtsposition einzustellen.

9. Sicherheitsbindung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zwischenabstützung (27) und der Anschlag (28) in Längsposition im Verhältnis zu dem zweiten Element (1) der Energieaufnahmegesamtheit einstellbar sind, um die Vorspannung der elastischen Hauptrückstelleinrichtung (3) in der Ruheposition einzustellen.

10. Sicherheitsbindung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Element mit dem Bindungssohlen­ halter durch ein Verbindungsorgan (66, 77) verbunden ist, dessen Länge einstellbar ist, wodurch die Einstel­ lung der Vorspannung (P) der Hauptfeder möglich ist.