MARKER DEUTSCHLAND GmbH Olympiastraße 2, D-8116-Eschenlohe
Sicherheits-Skibindung mit einer elektronischen Schaltung
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf Sicherheits-Skibindungen mit einer elektronischen Schaltung nach den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Derartige Sicherheits-Skibindungen sind beispielsweise aus der DE 3307003 Al bekannt. Bei diesen Sicherheits-Skibindungen
ist die Anordnung so getroffen, daß sich bei nicht eingesetztem Skischuh die Drossel in dem
Zustand befindet, in dem ihr Durchtrittsquerschnitt seine maximale Größe aufweist. Beim Einsetzen eines
Skischuhs erfolgt die Aktivierung der elektronischen Schaltung und durch ein über den Elektromagneten betätigtes
Sperrglied eine Verringerung des Durchtrittsquerschnitts der Drossel. Dieser Durchtrittsquerschnitt
bildet einen Bezugsregelungswert.
Die Auslösefeder ist so ausgelegt, daß sie den in Auslöserichtung auf den Sohlenhalter wirkenden Kräften einen
für das Skilaufen notwendigen Mindestwiderstand entgegensetzt, wobei durch entsprechende Dimensionierung von
Leitungsquerschnitten auch ein geringer Stoßdämpfungseffekt unabhängig von der Drossel vorhanden ist. Vom
Skischuh auf den Sohlenhalter oder den Ski übertragene Zusatzkräfte, also Kräfte, die nicht unmittelbar in
Auslöserichtung auf den Sohlenhalter wirken, werden
dagegen durch Meßfühler erfaßt und bewirken eine Vergrößerung des Durchtrittsquerschnitts und damit eine
Verringerung des Dämpfungswiderstandes der Drossel. Auf diese Weise erfolgt eine belastungabhängige Regelung
des Auslösegesamtwiderstandes.
Wird durch einen Defekt der Elektromagnet nicht mit Strom versorgt, drückt eine Rückstellfeder das Sperrglied
zurück, so daß sich der maximale, über dem Bezugsregelungswert liegende Durchtrittsquerschnitt der Drossel
einstellt. Dieser Zustand ist insbesondere für den guten und geübten Skiläufer insofern gefährlich, da er zu Fehlauslösungen
führen kann mit der Folge von atypischen Skisportverletzungen.
Wenn andererseits durch einen Fehler in der elektronischen Schaltung ein von der Belastung her notwendiger Stromabfall
für den Elektromagneten nicht erfolgt, stellt sich nicht die gewünschte Verringerung des Dämpfungswiderstandes
der Drossel ein und es kann zu überbelastungen des Beins des Skiläufers und damit zu typischen Skisportverletzungen
kommen.
Diese Unsicherheitsrisiken auszuschalten,ist Hauptzweck
der vorliegenden Erfindung.
Erreicht ist dies durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1. Eine Veränderung des Durchtrittsquerschnitts
der Drossel beim Skilaufen ist hierbei nicht vorgesehen. Damit entfällt auch die Notwendigkeit der während des
Betriebs ständigen Stromversorgung des Elektromagneten, was einen unerwünscht großen Energieverbrauch bedingt.
Bei der erfindungsgemäßen Sicherheits-Skibindung werden im Gegensatz zum eingangs beschriebenen Stand der Technik
durch den oder die Meßwandler zumindest die in Auslöse-
richtung auf den Sohlenhalter wirkenden Kräfte erfaßt und die abgegebenen Signale in der Schaltung verarbeitet
und mit einem entsprechend der gewünschten Auslösecharakteristik vorgegebenen Schwellenwert verglichen,
bei dessen Erreichen der Magnet erregt wird und das Absperrventil öffnet.
Tritt bei der erfindungsgemäßen Sicherheits-Skibindung ein Defekt in der Schaltung oder des Elektromagneten
oder ein Stromausfall ein, behält diese eine annähernd gleiche Auslösecharakteristik, was insbesondere bei
dynamischen Belastungen wichtig ist. Die Bindung arbeitet dann rein hydromechanisch.
In konstruktiver Ausgestaltung der Erfindung kann die Stoßdämpfungseinrichtung eine Zylinder/Kolben-Anordnung
aufweisen, an deren Kolben eine Kolbenstange anschließt, die von der Auslösefeder belastet ist und deren freies
Ende als als Sohlenhalter dienendes Rastglied ausgebildet ist. Dieses Rastglied ist in an sich bekannter Weise
zum Zusammenwirken mit einer Rastausnehmung bestimmt, die zweckmäßig für unterschiedliche Belastungsrichtungen
entsprechend gestaltete Auslösekurven aufweist.
Eine Konstruktionsvariante zeichnet sich dadurch aus, daß die Stoßdämpfungseinrichtung eine Zylinder/Kolben-Anordnung
aufweist, deren Zylinder auf dem Kolben entgegen der Auslösefeder verschiebbar gelagert ist, und
daß im Kolben neben der Drossel und dem Rückschlagventil auch die Umgehungsleitung und das Absperrventil vorgesehen
sind. Diese Konstruktion läßt eine gedrungene und damit robuste und sichere Bauweise zu. Vorzugsweise ist das
freie Ende des Zylinders als als Sohlenhalter dienendes Rastglied ausgebildet.
Die Sohlenhalterung der erfindungsgemäßen Sicherheits-Skibindung
für Skischuhe mit beliebig gestalteter Sohle kann in bekannter Weise erfolgen. Bei einer vorteilhaften
Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß der von der Auslösefeder belastete Sohlenhalter an oder in der Skischuhsohle
beweglich gelagert ist. Damit läßt sich die Sicherheits- Skibindung mit ihren wesentlichen Teilen
geschützt in der Sohle des Skischuhs unterbringen. Auf dem Ski sind lediglich einfache Haltelemente vorzusehen
ohne Sicherheitsfunktion, die gegebenenfalls nur zum willkürlichen Auslösen relativ zum Sohlenhalter beweglich
sein können.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Die einzige Figur der
Zeichnung zeigt die Sicherheits-Skibindung schematisch.
Die Verbindung des Skischuhes mit dem Ski kann in beliebiger bekannter Weise erfolgen. So ist beispielsweise in der
Zeichnung mit 1 ein Teil bezeichnet, der fest bzw. nur willkürlich lösbar mit dem nicht dargestellten
Skischuh verbunden ist. Dieser Teil besitzt in ebenfalls bekannter Weise Auslösekurven, die mit einem Rastglied
zusammenwirken, das unter dem Einfluß einer Auslösefeder steht. Diese stützt sich an einem Widerlager 4 ab,
das fest auf dem nicht dargestellten Ski gelagert ist. Durch Verändern der Vorspannung der Auslösefeder durch
\als
Verstellen der\Federteller dienenden Mutter 5 läßt sich die Auslösekraft der Sicherheits-Skibindung in
üblicher Weise variieren.
Das Rastglied 2 ist durch das freie Ende einer Kolbenstange 6 gebildet, dem ein Gewinde versehener Abschnitt
benachbart ist, der die Mutter 5 trägt. Die Kolbenstange erstreckt sich in einen Zylinder 8 und geht über in einen bzw.
steht in Verbindung mit einem Kolben 9/der in demi Zylinder
verschiebbar gelagert ist. Der Zylinder ist wie das Widerlager 4 skifest angeordnet. Durch den Kolben sind
im Zylinder zwei Zylinderkammern 10,11 gebildet. Sie stehen über eine Drossel 12 in Verbindung, die zweckmäßig
willkürlich einstellbar ist. Weiter ist noch zwischen den beiden Zylinderkammern ein Rückschlagventil 13
vorgesehen. In der dem Rastglied abgelegenen Stirnwand des Zylinders 8 befindet sich eine Druckmesseinrichtung 14,
Durch diese Stirnwand hindurch erstreckt sich eine zweite Kolbenstange 15 aus dem Zylinder 8 hinaus zu
einer Wegmesseinrichtung 16.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei diesem Ausführungsbeispiel
für das Rückschlagventil 13 und die Drossel 12 eine Umgehungsleitung vorgesehen, in der
sich ein Magnetventil 17 befindet. Dieses Magnetventil ist ebenso wie eine nicht dargestellte Batterie einer
elektronischen Schaltung zugeordnet, die an sich bekannt und nicht Gegenstand der Vorliegenden Erfindung ist.
Aus diesem Grunde ist sie auch nicht dargestellt und nicht näher beschrieben. Sie spricht auf Signale an,
die von den Einrichtungen 14 und 16 abgegeben werden^ die die auf das Bein des Skiläufers einwirkenden Kräfte
erfassen.
Die Darstellung zeigt die Sicherheits-Skibindung in einer horizontalen Lage.Das Rastglied 2 spricht somit
auf Belastungen an, die vom Teil 1 in der Zeichnungsebene sowohl in Pfeilrichtung 18 als auch in Pfeilrichtung
und aus der Zeichnungsebene heraus nach oben wirken, bzw. auf Kräfte, die sich in entsprechende Komponenten
zerlegen lassen. Entsprechend der gewünschten Relation der Kräfte sind die Auslösekurven im Teil 1 gestaltet.
Durch die Meßwandler 14, 16 werden wie schon gesagt die am Rastglied 2 angreifenden Kräfte erfaßt- Die
von den Meßwandlern abgegebenen Signale werden mit einem entsprechend der gewünschten Auslösecharakteristik
vorgegebenen Schwellenwert verglichen. Wird der Schwellenwert erreicht, wird das Magnetventil 17 geöffnet, wodurch
der Stoßdämpfungswiderstand praktisch zusammenbricht. Eine anschließende Auslösung erfolgt durch Überwindung
des Widerstandes der Auslösefeder 3.
Für den Fall, daß ein Defekt in der Schaltung, ein Defekt des Magnetventils oder auch ein Stromausfall
eintritt f behält die Sicherheits-Skibindung eine annähernd
gleiche Auslösecharakteristik. Sie arbeitet dann rein hydromechanisch. Dieses ist wichtig insbesondere
im Hinblick auf auftretende dynamische Belastungen.
Bei: dem beschriebenen Ausführungsbeispiel bildet der
Teil 1 eine Funktionseinheit mit dem Skischuh, während die Teile 4 und 8 skifest angeordnet sind. Es ist jedoch
ohne weiteres auch eine Ausführung möglich, bei der im Gegensatz zu der beschriebenen die Bindung mit den
Teilen 4 und 8 in einer Skischuhsohle bzw. einer besonderen mit dem Skischuh zu verbindenden Sohlenplatte
untergebracht sind, während der Teil 1 fest oder nur willkürlich beweglich auf dem Ski angeordnet ist.
Selbstverständlich ist es auch möglich, den Teil 1 als herkömmlichen Sohlenhalter zum Erfassen eines Sohlenendes
zu gestalten und an einem skifesten Bindungsteil entsprechend beweglich zu lagern.
Das ausführlich beschriebene Beispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung nur schematisch dargestellt.
Einem Durchschnittsfachmann bedeutet es jedoch kein Problem, eine robuste und gedrungene Konstruktion zu
schaffen.. Diese läßt sich beispielsweise dadurch erzielen,
daß die Stoßdämpfungseinrichtung eine Zylinder/Kolben-Anordnung aufweist, deren Zylinder auf dem Kolben entgegen
der Auslösefeder verschiebbar gelagert ist. Es sind dann die Drossel, das Rückschlagventil und auch die
Umgehungsleitung mit dem Magnetventil im Kolben vorzusehen. Gleichzeitig kann dann das freie Ende des Zylinders
als Rastglied dienen und ggf. entsprechend der beschriebenen Ausführung auch den Sohlenhalter bilden.
Bezüglich der schematischen Darstellung sei noch erwähnt, daß sich im Anschluß an die Drossel 12 in
der Leitung zur Zylinderkammer 10 noch wie an sich bekannt und darum nicht dargestellt ein Druckbegrenzungsventil
befindet, das vorzugsweise einstellbar ist. Weiter liegt zwischen diesem und der Zylinderkammer
ein ebenfalls nicht dargestellter beliebiger geeigneter Hydrospeicher. Hierdurch ist sichergestellt, daß
nicht eine Reihe von schnell aufeinander-folgenden Stoßen zu einer Fehlauslösung der Bindung führen
kann.
Zum allgemeinen Stand der Technik bei Sicherheits-Skibindungen raüt-Hydraulikelementen sei beispielsweise
noch aus einer Reihe von Druckschriften die AT-PS 373159 genannt.
Schutzansprüche
1. Sicherheits-Skibindung, deren Sohlenhalter von einer Auslösefeder belastet ist, der eine hydraulische
Stoßdämpfungseinrichtung mit einer Drossel und einem Rückschlagventil nebengeordnet ist, wobei die Bindung
eine elektronische Schaltung besitzt, die auf Signale anspricht, welche von mindestens einem
die auf das Bein des Skiläufers einwirkenden Kräfte und/oder Momente erfassenden Meßwandler abgegeben
werden, und wobei der Schaltung ein Elektromagnet und eine Batterie zugeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß für das Rückschlagventil (13) und/oder die Drossel (12) eine Umgehungsleitung
vorgesehen ist und daß sich in dieser ein Absperrventil (17) befindet, das von dem Magneten betätigbar
ist.