EP0033131A1

EP0033131A1 - Auslösbares Einspannlager

Info

Publication number: EP0033131A1
Application number: EP81100425A
Authority: EP
Inventors: Carolyn Bildner
Original assignee: Carolyn Bildner
Current assignee: CESSIONE;COMMUNICATIONS MEDIA COMED AG
Priority date: 1980-01-23
Filing date: 1981-01-21
Publication date: 1981-08-05
Also published as: EP0033131B1; DE3165887D1; US4460195A

Abstract

Einspannvorrichtung, insbesondere für Skibindungen, unter einem vorbestimmten Einspanndruck, die bei Überschreiten des Einspanndruckes um einen vorbestimmten Wert den Gegenstand automatisch freigibt, wobei in einem, insich federnd ausgebildeten Einspannlager Drucksensoren angeordnet sind, die bei einem einstellbaren, vorbestimmten Druck über eine Schaltung ein elektronisches Signal erzeugen, durch das das Einspannlager durch eine mechanische Entrieglungsvorrichtung entriegelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspannen eines Gegenstandes unter einem vorbestimmten Einspanndruck, die bei Uberschreiten des Einspanndruckes um einen vorbestimmten Wert den Gegenstand automatisch freigibt.
Bei Vorrichtungen zum Einspannen von Gegenständen ist es wünschenswert, daß ein vorbestimmter Einspanndruck zum Festhalten des Gegenstandes in der Einspannvorrichtung nicht wesentlich überschritten wird, um den eingespannten Gegenstand nicht zu beschädigen oder zu zerstören. Darüber hinaus soll der vorbestimmte Einspanndruck bei den geschilderten Einspannvorrichtungen leicht eingestellt und variiert werden können, wobei der vorbestimmte Einspanndruck sowohl vom eingespannten Gegenstand, dem Material, aus dem dieser besteht, sowie den Maßnahmen abhängig ist, denen der eingespannte Gegenstand unterworfen wird. Darüber hinaus soll eine derartige Vorrichtung hinsichtlich des Einspanndruckes leicht nachjustierbar sein, wenn sich die Dimensionierung des eingespannten Gegenstandes in der Einspannrichtung aus irgendwelchen Gründen, beispielsweise durch Schrumpfung von Plastikmaterial bei Temperaturabfall, ändert. Die Justierung des Einspanndruckes soll schnell und einfach möglich sein; gleichzeitig soll bei Überschreitung des Einspanndruckes über einen definierten Wert hinaus die Aufhebung des Einspanndruckes und damit die Freigabe des eingespannten Gegenstandes sofort und zuverlässig erfolgen.
Diese Aufgaben stellen sich im Zusammenhang mit Aufzügen, Seilbahnen, Papierverarbeitungsanlagen, Kunststoffverarbeitungsanlagen sowie insbesondere auch bei Skibindungen.
Diese Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis ₁₂ gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der einzuspannende Gegenstand zwischen zwei Einspannlagern, die punktförmig oder flächenförmig den Gegenstand zwischen sich halten, eingespannt. Ein Lager, das beispielsweise in sich federnd ausgebildet sein kann, weist eine Vorrichtung zur Einstellung des _Einspanndruckes auf, mit dem der Gegenstand eingespannt wird. Vorzugsweise dient diese Vorrichtung zur Druckeinstellung gleichzeitig als Anzeige für den tatsächlich auf den eingespannten Gegenstand wirkenden Einspanndruck. Nach Justierung des vorbestimmten Einspanndruckes, bzw. bei Nachjustierung des Einspanndruckes wegen einer Dimensionsänderung des eingespannten Gegenstandes in Einspannrichtung, beispielsweise durch Längenschrumpfung eines Kunststoffgegenstandes bei Temperaturabfall, wird der Mechanismus, der den Einspanndruck bei Überschreiten eines bestimmten Wertes aufhebt, auf den bestimmten Wert oberhalb des Ausgangs-Einspanndruckes eingestellt. Die Messung des Auslösedruckes, bei dem der Einspanndruck aufgehoben werden soll, erfolgt im in sich federnden Einspannlager durch an sich bekannte Drucksensoren oder Lichtschranken oder dergleichen; diese erzeugen bei Erreichen des eingestellten Grenzwertes des Einspanndruckes elektronisch ein Signal, durch das die Aufhebung des Einspanndruckes ausgelöst wird, so daß der eingespannte Gegenstand freigegeben wird.
Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist ein Einspannlager derart ausgebildet, daß es mechanisch, beispielsweise durch eine Stellschraube, in Richtung auf das bewegliche, federnd ausgebildete Einspannlager bewegt werden kann. Hierdurch wird erreicht, daß bei einer Verkürzung der Längenausdehnung des eingespannten Gegenstandes in Einspannrichtung der vorgegebene Einspanndruck durch entsprechende Bewegung dieses Einspannlagers auf das gegenüberliegende Lager eingestellt wird. Die Auslösung des Mechanismus zur Aufhebung des Einspanndruckes bei Erreichen des vorbestimmten und eingestellten Grenzwertes des Einspanndruckes erfolgt in beschriebener Weise.
Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 11 näher erläutert; hierbei wird eine Skibindung als eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.

Fig. 1 ist die schematische Wiedergabe eines Querschnitts durch das Bauteil einer Erfindungsgemäßen Ausführungsform, in dem das in Richtung auf das gegenüberliegende Einspannlager bew_eg-liche Einspannlager angeordnet ist;
Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 3 ist die schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fersenautomaten;
Fig. 4 ist eine andere Seitenansicht eines Bauteils gemäß Fig. 3;
Fig. 5 ist ein schematischer Querschnitt einer Draufsicht auf ein Bauteil gemäß Fig. 3 und 4;
Fig. 6 entspricht Fig. 5 in der Auslösephase des Bauteils;
Fig. 7 ist ein Schaltbild zur Steuerung des Auslösemechanismus zur Freigabe des eingespannten Gegenstandes;
Fig. 8 ist ein schematischer Längsschnitt durch das Bauteil gemäß Fig. 5 mit einem geänderten Auslösungsmechanismus;
Fig. 9 ist ein Querschnitt durch eine besondere Ausführungsform des Bauteils gemäß Fig. 8 im Bereich des Austritts des Federkolbens aus dem Gehäuse;
Fig. 10 gibt einen Teilausschnitt im Quer- und Längsschnitt (schematisch) durch eine besondere Ausführungsform der Verriegelungsmechanik wieder;
Fig. 11 ist ein schematischer Längsschnitt durch eine Verriegelungsmechanik in zwei verschiedenen Funktionszuständen.

Die in den Figuren wiedergegebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Skibindung ist nur eine bevorzugte Anwendungsform, aus der jedoch andere Anwendungsformen der eingangs geschilderten Art ohne erfinderisches Zutun von einem Durschnittsfachmann abgeleitet werden können.
In Fig. 1 ist der einzuspannende Gegenstand 1 ein Skischuh; die vordere, verstellbar ausgebildete Haltevorrichtung für die Skischuhspitze besteht aus einem fest auf dem Ski 6 angeordneten Block 9, in dem eine Verstellschraube 2 für die Verstellung angeordnet ist. Die Verstellschraube 2 wirkt auf einen Schieber 3 in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Stellschraube 2 in Richtung auf den Fersenautomaten zu oder in entgegengesetzter Richtung bewegt wird. In senkrechter Richtung wird die Skischuhspitze durch das Bauteil 5 gehalten, das durch die Schraube 4 höhenverstellbar auf dem'Schieber 3 angeordnet ist. Zur seitlichen Halterung der Skischuhspitze sind seitwärts, die Skischuhspitze umfassende Zentrierrollen, Bolzen und/oder an sich bekannte klammerförmige Bauteile vorgesehen.
Durch die beschriebene Konstruktion ist es möglich, durch Verstellen der Stellschraube 2 und entsprechender Verschiebung des Schiebers 3 den Skischuh in Richtung der Skilängsachse nach Bedarf zu bewegen.
In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Ausführungsform als Skibindung schematisch wiedergegeben. Zusätzlich zu dem Bauteil gemäß Fig. 1 ist auf dem Ski 6 im hinteren Bereich des Skis das Gehäuse 13 des Fersenautomaten angeordnet, in dem ein Federkolben 18 in einem Federkolbengehäuse angeordnet ist. Der Druck, der durch Verstellen der Einstellschraube 2 über den Skischuh 1 auf den Federkolben 18 ausgeübt wird, wird durch die Stellung des Hebels 15 angezeigt: Dieser Hebel ist auf einer Achse 16 angeordnet, die mit dem Federkolben 18 einen Winkel von etwa 90° bildet, und durch diesen unmittelbar über einander angepaßte Profile angetrieben wird; hierdurch erfolgt je nach Belastung des Federkolbens 18 eine Verschwenkung des Hebels 15, wobei z.B. auf der Achse 16 und auf dem Gehäuse 13 im Bereich der Achse 16 Markierungen angebracht sind, von der der Druck abgelesen werden kann, der auf den Federkolben 18 einwirkt. Wird beispielsweise bei +20⁰C der in üblicher Weise zu bestimmende Einspanndruck für den Skischuh eingestellt, ist dieser Einspanndruck über die Markierung im Bereich 16 ablesbar: reduziert sich nun die Längenausdehnung des Skischuhs 1 durch Abkühlung auf beispielsweise -10⁰C, wird durch Verstellen der Stellschraube 2 der Skischuh 1 so weit in Richtung auf den Fersenautomat 13 hin verschoben, bis die gleiche Markierungseinstellung wieder erreicht wird, so daß der vorbestimmte Einspanndruck eingestellt ist.
In Fig. 3 ist ein Fersenautomat gemäß Fig. 2 in einer Seitenansicht wiedergegeben; hierbei tritt in an sich bekannter Weise ein Bedienungshebel 22 hinzu, der im oberen Bereich des Gehäuses 13 über ein entsprechend angepaßtes Profil mit dem Federkolben 18 verbunden ist; vor dem Einspannen des Skischuhs befindet sich das System in entspannter Stellung, d.h., der Federkolben in Position 18a, der Zeigerhebel in der Position 15a und der Bedienungshebel in der Position 22a; in gespanntem Zustand nimmt der Federkolben die Position 18, der Zeigerhebel die Position 15 und der Bedienungshebel die Position 22 ein. Im übrigen entsprechen die Bezugsziffern denen gemäß Fig. 2.
In Fig. 4 wird der Zustand des Fersenautomaten im überspannten Zustand wiedergegeben; durch entsprechende Einstellung der Einstellschraube 2 gemäß Fig. 1 kann der vorbestimmte Einspanndruck wieder eingestellt werden, indem die Markierungen 16 in Übereinstimmung gebracht werden. Im übrigen besitzen die Bezugsziffern die zuvor gegebene Bedeutung.
In Fig. 5 wird der erfindungsgemäße Fersenautomat im Schnitt parallel zur Skioberfläche schematisch wiedergegeben. Hierbei ist der Federkolben 18 teleskopartig ausgebildet, wobei die beiden Teile des teleskopartigen Federkolbens 18 im Inneren durch eine Feder 36 gegeneinander abgestützt sind. Mindestens ein Stift 34a dient als Sicherung gegen das Verdrehen des Federkolbens 18. Im vorderen Bereich weist der Federkolben 18 einen stufenförmigen Anschlag 35 auf, der das Heraustreten des Federkolbens 18 aus dem Gehäuse 13 über einen bestimmten Betrag hinaus verhindert. Im Bereich des hinteren Endes des Federkolbens 18 sind Anschlagstifte,Rollen oder Kugeln 38 im Gehäuse 13 angeordnet, die das Ausweichen des hinteren Teiles des teleskopartigen Federbolzens 18 sperren. wobei die Achse dieser.Verriegelungsrollen 38 in seitlichen, senkrechten Kulissenschlitzen im hinteren Federkolbenbereich geführt wird.
Im Endbereich des Gehäuses 13 ist ein in Richtung der Skilängsachse verschiebbarer Riegel 39 angeordnet, der eine zylinderförmige Aussparung aufweist, in der der zylinderförmige hintere Bereich des Federkolbens 18 aufgenommen werden kann; bei Bewegung des Riegels 39 auf die Skispitze zu wird durch außen liegende Auflauframpen am Sperriegel 39 die Sperrung durch die Kugeln oder Rollen 38 aufgehoben, so daß der hintere Bereich des teleskopartigen Federbolzens 18 in die Aussparung im Riegel 39 eintreten kann, wodurch der Druck des Federkolbens 18 auf den Skistiefelabsatz praktisch aufgehoben wird. Im Gehäuse 13, insbesondere in der Austrittsöffnung des Federkolbens 18 aus dem Gehäuse sind Fühler 42 zur elektronischen Druckaufnahme angeordnet. Hierbei werden vorzugsweise Piezo-Elemente verwendet, die bei einem bestimmten Druck eine bestimmte Spannung erzeugen, die bei einem bestimmten Grenzwert, der dem vorher festgelegten Auslösedruck entspricht, die Entriegelung der Verriegelungselemente 38 durch elektromagnetische Bewegung des Riegels 39 in Richtung auf die Skispitze entriegelt. Anstelle der Drucksensoren können auch Lichtschranken oder dergleichen verwendet werden, die in an sich bekannter Weise die Verschiebung des Federkolbens 18 in das Gehäuse 13 hinein bei zunehmendem Druck auf den Federkolben 18 registrieren und bei Uberschreiten eines bestimmten Kolbenweges, der proportional der Druckzunahme ist, die Entriegelung des Kolbens 18 innerhalb des Gehäuses 13 und damit die Entspannung des Federelements 36 bewirken.
Die Entriegelungsmechanik besteht aus dem Riegel oder Schieber 39, der mit einem Anker 40 verbunden ist, der wiederum durch eine Spule 41 durchtritt. Bei Erzeugung des Entriegelungssignals durch die Drucksensoren oder Lichtschranken 42 bei einem vorgegebenen Auslösedruck auf den Federkolben 18 wird in der Magnetspule 41 ein Magnetfeld erzeugt, durch das der Anker 40 den Schieber 39 in Richtung auf die Skispitze in Bewegung setzt und damit der Kolben 18 entriegelt und die Feder 36 entspannt wird. Der elektromagnetisch-elektronische Teil der Vorrichtung wird durch handelsübliche elektrische Batterien 43 gespeist. Die Steuerung arbeitet derart, daß die Signale von den Drucksensoren oder Lichtschranken 42 die jeweiligen Werte in einen Umrechner eingeben. Der Umrechner ist auf bestimmte Werte durch Mikroschalter 44 stufig vorprogrammierbar. Gegebenenfalls kann der Umrechner auch durch einen stetig einstellbaren Widerstand vorprogrammiert werden.
In Fig. 6 ist der erfindungsgemäße Fersenautomat gemäß Fig. 5 in einem anderen Funktionszustand wiedergegeben. Während in Fig. 5 das hintere Element des teleskopartigen Federkolbens 18 in der verriegelten Stellung wiedergegeben ist, ist in der Fig. 6 dieser Bereich in die dafür vorgesehene Ausnehmung im Schieber oder Riegel 39 eingetreten ;hierbei wurde zuvor die Verriegelung durch die Rollen 38 durch Bewegrung des Riegels oder Schiebers 39 in Richtung auf die Skispitze entriegelt, wobei die Rollen in ihr Lager durch die Auflaufprofile am Schieber 39 im Bereich der Rollen zurückgedrückt wurden. Die beschriebene Vorwärtsbewegung des Schiebers 39 wurde beispielsweise durch einen seitwärts auf die Spitze des Federkolbens 18 ausgeübten Druck über den eingestellten Grenzwert hinaus in beschriebener Weise ausgelöst und bewirkt.
Im Bereich Federkolben 18 sind die Drucksensoren vorzugsweise Halbleiter, Messtreifen oder Piezo-Elemente, an dem Kolben oder am anliegenden Gehäuse 13 angeordnet und erzeugen bei Druckeinwirkung auf den Federkolben 18 eine bestimmte Spannung.
Gemäß Fig. 7 wird diese Spannung über den Spannungsverteiler R1 und R2 aufgeteilt. Die für den Auslösewert notwendige Spannung wird vorzugsweise an R2 abgetastet. Dieselbe wirkt auf einen Schwellwertschalter V1, der bei Erreichung einer gewissen Eingangsspannung einen Impuls an einen Schaltverstärker V2 weitergibt. Dieser erregt eine Spule L1 (Spule 41 gemäß den Fign. 5 und 6), die ein Magnetfeld aufbaut, durch das der Anker 40 mit dem Schieber 39 (gemäß Fign. 5 und 6) bewegt wird, wodurch die Entriegelung des Federkolbens 18 erfolgt. Der Widerstand R2 kann durch ein Potentiometer oder einen Mikroschalter, die wahlweise mehrere Widerstände parallel schalten, verändert werden. Dadurch kann die Spannung bei vorgegebenem Druck eingestellt werden. Der Schwellwertschalter ist eine Schaltung, die als Signalumformer an sich bekannt ist. Die Rückstellung des Schiebers 39 (Fign. 5 und 6) erfolgt außerhalb der elektronischen Steuerung durch eine Rückholfeder, die beispielsweise in Fig. 5 mit 45 bezeichnet ist.
Um den Energieverbrauch zweitweise abzuschalten, ist ein Endschalter 22b (Fig. 3) vorgesehen, der im Ruhezustand der Spannvorrichtung durch den öffnungshebel automatisch in die Position 22a (Fig. 3) geschaltet wird. Wirkt auf den Federkolben 18 ein Druck von etwa 50% des Auslösedrucks in Richtung Skilängsachse, wird der öffnungshebel 22 soweit angehoben, daß der federnd gelagerte Schalter 22b freigegeben und der Stromkreis geschlossen wird.
Der Zeiger oder Hebel 15 gemäß den Fign. 2 und 3, der im Zusammenwirken mit entsprechenden Markierungen auf dem Gehäuse 13 als Anzeige für den auf den Federkolben 18 wirkenden Druck dient, kann vorzugsweise als Skibremse ausgebildet sein. Hierbei ist die Achse, um die sich das Bauteil 15 dreht, nicht parallel zur Skioberfläche sondern in einem Winkel von etwa 40 bis 50⁰, vorzugsweise 45° angeordnet ; hierdurch wird erreicht, daß in gespanntem Zustand der Feder 36 der als Bremsarm ausgebildete Zeiger 15 über die Skibreite schwenkt und somit nicht seitwärts über den Ski hinausragt. In gleicher Weise kann ein zweiter als Bremsarm ausgebildeter Zeiger 15 auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 13 angeordnet sein.
In Fig. 8 wird ein anderer Entriegelungsmechanismus des Fersenautomaten schematisch wiedergegeben, der im übrigen dem Fersenautomaten gemäß Fign. 5 und 6 entspricht.
Auch hierbei erfolgt die Verriegelung des hinteren Teiles des teleskopartig ausgebildeten Federkolbens 18 durch kugel- oder walzenartige Verriegelungselemente 38, die innerhalb dieses Bereiches sich gegenüberliegend angeordnet sind.
Bei der Verriegelung werden die im Kolben 18 aufgehängten Verriegelungselemente 38 teilweise durch entsprechende öffnungen in der Wand des Federkolbens 18 in entsprechende Gegenlager oder Vertiefungen in der anliegenden Gehäusewand verriegelnd gepreßt, so daß der untere Bereich des Federkolbens 18 mit dem Gehäuse 13 verriegelt ist.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 werden die Verriegelungselemente 38 in der Verriegelungsposition durch den Riegel oder Schieber 39 gehalten, der durch die rückwärtige Wand des Federkolbens 18 in diesen hinein und zwischen die Verriegelungselemente 38 tritt. Im vorliegenden Fall ist der Riegel oder Schieber 39 einstückig mit dem Anker 40 ausgebildet, der in der Spule 41 angeordnet ist, und in beschriebener Weise in Bewegung gesetzt wird. Der im vorliegenden Fall stangenförmig ausgebildete Riegel 39 läuft in seinem vorderen Ende spitz zu, wobei die entsprechenden Seitenwände ein Profil 63 bilden, auf dem die Verriegelungselemente 38 beim Verriegeln bzw. beim Entriegeln auf- bzw. abrollen.
Zwischen der rückwärtigen Wand des Federkolbens 18 und der Spule 41 ist vorzugsweise ein Federelement (nicht abgebildet) angeordnet, das nach Entriegelung und bei völliger Entlastung des vorderen Teiles des Federkolbens 18 dessen hinteren Bereich in die Ausgangsstellung für die Verriegelung zurückführt.
Vorzugsweise ist der Riegel 39 bzw. der Anker 40 durch die hintere Wand des Gehäuses 13 hinaus verlängert, so daß einerseits die Verriegelung mit der Hand vorgenommen werden kann, und andererseits optisch kontrolliert werden kann, ob der Federkolben 18 verriegelt ist oder nicht.
Im Gehäuse 13 ist eine Montageöffnung für die im Inneren angeordneten Bauteile des Fersenautomaten vorgesehen, die durch einen Schraubverschluß 65 verschlossen werden kann. Hierdurch wird leichte Zugänglichkeit zum Inneren des Fersenautomaten bei gleichzeitigem Ausschluß von Schmutz und Wasser gewährleistet. Ebenso werden hierdurch Manipulationen durch Dritte bei der Bindungseinstellung erschwert.
In Fig. 9 wird schematisch ein Querschnitt durch den Bereich eines erfindungsgemäßen Fersenautomaten wiedergegeben, in dem der vordere Teil des Federkolbens 18 aus dem Gehäuse 13 austritt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Druckaufnahme durch nur einen elektrischen Halbleiter 84, auf den der Druck, der auf die Spitze des Federkolbens 18 von dem Skischuh 1 durch Verdrehung oder ähnliches des Skischuhs 1 in der Bindung ausgeübt wird, über eine, den Vorderbereich des Federkolbens um etwa 180 umfassende Kulisse 83. Als Gegenlager für den Druckaufnehmer 84 dient eine verstellbare Schraube 85.
Bevorzugt werden zwei Kulissen in der Austrittsöffnung des Federkolbens aus dem Gehäuse V-förmig angeordnet, die den Federkolben über einen Bereich von jeweils etwa 90 umfassen, und die an jeweils einem flächenförmigen Drucksensor anliegen.
Schließlich können in analoger Anwendung auch kreis- oder halbkreisförmige Sensoren verwendet werden.
In Fig. 10 ist in der linken Hälfte der Figur ein Querschnitt und in der rechten ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Verriegelungsmechanik schematisch wiedergegeben. Hierbei sind die beiden Verriegelungsrollen 38 und die zwischenliegende Führungsrolle 70 mit kleinerem Durchmesser auf einer gemeinsamen Achse 75 drehbar gelagert. Die Achse 75 ist parallel •zur Skioberfläche und rechtwinklig zur Skilängsachse im hinteren Bereich des Kolbens 18 angeordnet; die beiden Enden der Achse 75 sind in Schlitzen in den Seitenwänden des hinteren Bereiches des Kolben 18 gelagert; die Schlitze erstrecken sich in senkrechter Richtung zur Skioberfläche, so daß in dieser Richtung die Achse 75, die Verriegelungsrollen 38 und die Führungsrolle 70 beweglich gelagert sind. Der Riegel 39 weist an seinem vorderen Ende ein Steuerprofil auf, auf dem die Führungsrolle 70 anliegt. Als Gegenlager für den Riegel 39 dient eine Lagerrolle 74, so daß der Riegel 39 zwischen der Lagerrolle 74 und der Führungsrolle 70 gelagert ist; das Steuerprofil ist derart ausgebildet, daß bei Bewegung des Riegels 39 in Richtung der Skilängsachse die Achse 75 mit den Verriegelungsrollen 38 über entsprechende Führung der Führungsrolle 70 auf dem Steuerprofil durch die entsprechenden öffnungen in der Kolben- und Gehäusewand verriegelnd gepresst wird: siehe Fig. 10, rechte Hälfte; bei entgegengesetzter Bewegung des Riegels 39 wird entriegelt.
In Fig. 11 ist eine weitere Ent-, Verriegelungsmechanik einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch wiedergegeben.
Während bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 die Entriegelung durch das Steuerprofil 63 unmittelbar auf dem Riegel 39 erfolgte, ist bei der vorliegenden Ausführungsform dieses Steuerungsprofil auf einem separaten Bauteil 95 aufgebracht, das im hinteren Bereich des Federkolbens 18 in Längsrichtung des Fersenautanatens bewegbar angeordnet ist. Dieses Bauteil 95, das im Prinzip in gleicher Weise wie in Fig. 8 das oder die Verriegelungselemente 38 in der Verriegelungsposition hält, wird bei Erzeugung des Auslösesignals durch den im vorliegenden Fall bolzenförmig ausgebildeten Riegel 39 bzw. Anker 40 aus der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition in Richtung auf die Skispitze hin herausgeschlagen; mit 94 ist die freie Wegstrecke des schlagbolzenartigen Riegels 39 bezeichnet. Durch entsprechende federnde Lagerung des Bauteils 95 und/oder der Verriegelungselemente 38 werden diese bei völliger Entlastung des Federkolbens 18 in die Ausgangsposition für die Verriegelung rückgeführt.
In Fig. 11 sind in der linken Hälfte der Abbildung die Verriegelungsposition und in der rechten Hälfte der Abbildung die Entriegelungsposition schematisch wiedergegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wird derart eingestellt, daß bei Normaltemperatur, beispielsweise im Skifachgeschäft, in an sich bekannter Weise die Bindung in Abhängigkeit von den physischen Daten des Skifahrers und des verwendeten Skischuhmaterials auf einen entsprechenden Auslösewert eingestellt wird. Die elektronische Auslösung wird auf einen etwas niedrigeren Wert eingestellt, so daß bei Versagen der elektronischen Steuerung der Auslösung die Bindung in konventioneller Weise bei einem etwas höheren Druck öffnet. Auf diese Weise wird maximale Sicherheit gewährleistet.

Claims

1. Vorrichtung zum Einspannen eines Gegenstandes unter einem vorbestimmten Einspanndruck, die bei Uberschreiten eines vorgegebenen Einspanndruckes um einen vorbestimmten Wert den Gegenstand automatisch freigibt, und die mindestens zwei sich gegenüberliegende Einspannlager aufweist, wobei zumindestens ein Einspannlager in sich federnd ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein Einspannlager in Richtung auf das andere Einspannlager verschiebbar ausgebildet ist, und daß das in sich federnd ausgebildete Einspannlager Drucksensoren aufweist, die den auf dieses Einspannlager wirkenden Druck registrieren, und bei einem einstellbaren, vorbestimmten Druck über eine Schaltung ein elektronisches Signal erzeugen, durch das eine mechanische Entriegelungsvorrichtung in Gang gesetzt wird, die das verriegelte, in sich federnde Einspannlager unter Freigabe des eingespannten Gegenstandes entriegelt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 als Skibindung, bestehend aus einem auf einen Ski montierbaren Vorderbacken und einen auf den Ski montierbaren Fersenautomaten, dadurch gekennzeichnet , daß der Vorderbacken gegebenenfalls auf einer Schiene montiert ist, und in Richtung der Skilängsachse durch eine Stellschraube verschiebbar ausgebildet ist, und daß der Fersenautomat einen teleskopartig ausgebildeten Federkolben als in sich federndes Einspannwiderlager aufweist, wobei die Federkolbenspitze in einen Beschlag oder in eine Vertiefung des einzuspannenden Skischuhs eingreift, wobei an dem Gehäuse des Fersenautomaten eine optische Anzeige angeordnet ist, die den tatsächlichen Druck anzeigt, unter dem der eingespannte Skischuh steht, und daß der Fersenautomat im Frontbereich eine zylindrische Bohrung für den Druchtritt des Zylinderkolbens nahezu gleichen Durchmessers aufweist, wobei in diesem Bereich entweder auf der Peripherie des Federkolbens oder im Wandbereich der zylindrischen Bohrung Drucksensoren angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der sich im Inneren des Gehäuses des Fersenautomaten befindliche Teil des teleskopartig ausgebildeten Federkolbens eine mechanische Verriegelung aufweist, die mit einer Entriegelungsmechanik zusammenwirkt, die elektromagnetisch ausgelöst wird, wenn auf die Drucksensoren im Bereich der Federkolbenspitze ein vorbestimmter, einstellbarer Druck wirkt.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Verriegelungsvorrichtung aus mindestens einem kugel-, rollen- oder stabförmigen Verriegelungselement besteht, das in verriegeltem Zustand gleichzeitig in die Gehäuseinnenwand und den hinteren Bereich des teleskopartig ausgebildeten Federkolbens eingreift und diesen Federkolbenteil gegen die Gehäusewand fixiert, wobei dieses Verriegelungselement vorzugsweise senkrecht zur Skilängsachse derart beweglich ausgebildet ist, daß es zur Entriegelung entweder aus dem Verriegelungslager in der Gehäusewand oder aus dem Eingriff in dm unteren Bereich des Federkolbens bewegt werden kann.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Verriegelungselement in der verriegelten Stellung mit einem in Skilängsrichtung beweglichen Riegel zusammenwirkt, der ein Steuerprofil aufweist, durch welches bei Bewegung des Riegels das Verriegelungselement je nach Bewegungsrichtung des Riegels aus der oder in die Verriegelungsposition gesteuert wird.

6. Vorrichtung nach mindestenes einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Riegel mit einem Anker zusammenwirkt oder mit diesem starr verbunden ist, der sich in einer Spule hinter dem Federkolben in Skilängsrichtung angeordnet befindet, und gegebenenfalls in Skilängsrichtung federnd gelagert ist, wobei dieser Anker mittelbar oder unmittelbar den Riegel unter Ent- oder Verriegelung des Verriegelungselementes bewegt, wenn'die Spule, gespeist aus einer im Gehäuse befindlichen Batterie, auf das entsprechende Signal der Drucksensoren mit Strom durchflossen wird.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß in der Austrittsöffnung des Federkolbens aus dem Gehäuse zwischen der Gehäusewand und dem Federkolben eine brückenförmige Kulisse angeordnet ist, die brückenförmig auf dem Federkolben aufliegt und diesen über einen Bereich von etwa 180° überfaßt, und die an einem flachen flächenförmigen Drucksensor anliegt.

₈.Vorriahtung nach Anspruch ₇, dadurch gekennzeichnet, daß in der Austrittsöffnung des Federkolbens aus dem Gehäuse zwischen der Gehäusewand und dem Federkolben mindestens zwei brückenförmige Kulissen in V-Anordnung angeordnet sind,die brückenförmig auf dem Federkolben aufliegen und diesen über einen Bereich von jeweils etwa 90° überfassen, und die an jeweils einen flächenförmigen Drucksesor anliegen.

9.Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Auslösung der mechanischen Entriegelung mehrere, beispielsweise fünf Widerstände aufweist, die jeweils einen vorbestimmten Auslösedruck entsprechen, und die durch Schalter an oder im Gehäuse in Abhängigkeit von dem gewünschten Auslösedruck eingeschaltet werden können.

|0.Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung ein Verzögerungselement aufweist, das die Registrierung und damit die mechanische Entriegelung verhindert, wenn der Auslöse-oder ein höherer Druck über einen Zeitraum von weniger als ¹/10 sec auftritt.

11.Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement aus zwei Verrieglungsrollen mit einer zwischenliegenden Führungsrolle kleineren Durchmessers besteht, die auf einer Achse drehbar angeordnet sind.

12Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der Achse in senkrechten Schlitzen in den Seitenwänden des hinteren Bereichs des teleskopartigen Federkolbens beweglich geführt sind, und daß das Steuerprofil des Riegels ausschließlich mit der Führungsrolle zusammenwirkt.