EP0091574A1 - Sicherheitsskibindung - Google Patents

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EP0091574A1
EP0091574A1 EP83102744A EP83102744A EP0091574A1 EP 0091574 A1 EP0091574 A1 EP 0091574A1 EP 83102744 A EP83102744 A EP 83102744A EP 83102744 A EP83102744 A EP 83102744A EP 0091574 A1 EP0091574 A1 EP 0091574A1
Authority
EP
European Patent Office
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ski
pressure
sole
bolt
holder
Prior art date
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Application number
EP83102744A
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English (en)
French (fr)
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EP0091574B1 (de
Inventor
Gerhard Oberleitner
Theodor Nitschko
Engelbert Spitaler
Wilfried Riss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TMC Corp
Original Assignee
TMC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by TMC Corp filed Critical TMC Corp
Publication of EP0091574A1 publication Critical patent/EP0091574A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0091574B1 publication Critical patent/EP0091574B1/de
Expired legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63CSKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C9/00Ski bindings
    • A63C9/08Ski bindings yieldable or self-releasing in the event of an accident, i.e. safety bindings
    • A63C9/088Ski bindings yieldable or self-releasing in the event of an accident, i.e. safety bindings with electronically controlled locking devices

Definitions

  • the invention relates to a safety ski binding with two jaws defining the ski boot, one of which, preferably the heel holder, can be released electronically and the other is designed as a holding jaw, which is a sensor system for detecting a force acting up and down on the ski boot , a transverse force acting on the ski boot and possibly a longitudinal force acting on the ski boot, the signals supplied by the sensor system being able to be processed in a computer circuit which emits a trigger signal after predetermined limit values have been exceeded.
  • a safety ski binding of the type mentioned is described for example in DE-OS 29 48 277.
  • This safety ski binding consists of a toe piece and a heel holder that can be swiveled around a transverse axis (see Fig. 1 to 3).
  • a transverse axis of the cross-section of the skier's leg, which is particularly prone to breakage, is assumed to be located above the upper of the shoe and in the longitudinal direction of the ski, approximately in the middle between the front and rear edge of the shoe upper.
  • a first pressure sensor is located between the tip of the shoe sole and the point of contact thereof on the holding jaw, further pressure sensors are located below the shoe sole, between a sole hold-down device arranged on the heel holder and the top of the shoe sole and between the underside of the shoe sole and the tread of the heel holder.
  • a trigger signal is generated in a computer circuit.
  • this sensor system is considered from a purely theoretical point of view, a constructive solution which shows how the forces which occur could be measured in the case of a binding consisting of two jaws is not disclosed.
  • either one or two sole holders are provided, which can be swung up or out against spring force.
  • the release force can be adjusted by changing the pre-tension of the springs, it is not possible with such a binding to adequately record all the forces that endanger the skier's leg.
  • the object of the invention is therefore to construct a safety ski binding of the type mentioned at the outset in such a way that it is possible to detect all the dangerous forces acting on the skier's leg.
  • the holding jaws have two sole holders which encompass the ski boot sole from above and laterally and which are pivoted slightly to a bolt running perpendicular to the upper side of the ski, which in turn has another bolt running transversely to the longitudinal direction of the ski and parallel to the upper side of the ski can also be pivoted slightly, the sole holders each being provided with a pressure piston which can be acted upon either by a differential pressure sensor or by an absolute pressure sensor, and at least one of the sole holders on its area facing away from the ski boot is provided with a pressure pin which can be acted on by an additional absolute pressure sensor, and that on the further, transversely to the ski longitudinal direction and parallel to the top of the ski bolt at a distance from the top of the ski a pivot plate is articulated slightly pivotable, which on its end area facing away from the ski boot a the w other absolute pressure transducer also carries pressurized pin.
  • the measures according to the invention allow the forces occurring in the region of the holding jaw to be recorded.
  • absolute pressure transducers are provided, one transverse to the longitudinal direction of the ski and force acting in the longitudinal direction of the ski via both pressure pistons arranged on the sole holders, in each case by subtraction or addition of the measured variables supplied by the absolute pressure load cells.
  • the pressure pin arranged on the sole holder or on the tread plate interacts with the further absolute pressure sensor. If a measurement of the force occurring in the longitudinal direction of the ski is not necessary, the forces acting transversely to the longitudinal direction of the ski are recorded by using the differential pressure cell which interacts with the two pressure pistons arranged on the sole holders.
  • An advantageous embodiment of the invention consists in that the pressure pin of the sole holder and the pressure pin of the tread plate each on a membrane of a closed measuring container filled with pressure fluid, approximately parallel to the top of the ski, the pressure pin of the sole holder from above, the pressure pin of the tread plate from below, acts, wherein a further side surface of the measuring container is formed by the membrane of the further absolute pressure cell.
  • a structurally simple type of transmission of the forces acting in the vertical direction either on the sole holder or on the tread plate in the area of the bale is given to the absolute pressure sensor.
  • the force that occurs in each case is measured as an absolute force, and the measured variable supplied by the absolute pressure sensor is further processed in the computer circuit.
  • the bolt running perpendicular to the top of the ski is held in a bearing body which is mounted further parallel to the top of the ski and transversely to the longitudinal direction of the ski, by means of its End regions in mounting tabs of a ski-fixed, the pressure transducer housing is held.
  • a further advantageous embodiment of the invention relates to the step plate, which has two holding straps running perpendicular to the top of the ski and parallel to the longitudinal axis of the ski, each of which engages in the area between the bearing body and one of the fastening straps of the housing and by means of which the step plate is articulated on the bolt.
  • each sole holder is provided on its area facing away from the ski boot with a holding arm, to which the pressure piston is attached pointing in the direction of the longitudinal axis of the ski , and that the pressure pistons abut one membrane, which membrane is closed on one side by the cylinder filled with hydraulic fluid, the other two sides of which are formed either by one of the membranes of the differential pressure transducer or by the membranes of the two absolute pressure transducers, which are arranged in alignment with one another.
  • a housing 2 is attached to a ski 1.
  • the housing 2 can also be firmly connected to the ski 1 with the interposition of a base plate (not shown).
  • three pressure transducers 3, 4, 5 are installed, for example screwed in.
  • the pressure cell 3 is located in the area of the housing 2 facing the ski tip, the two further pressure cells 4,5 are aligned with each other in the middle of the jaw.
  • the pressure load cells 3, 4, 5 are absolute pressure load cells, the pressure load cell 3 for detecting forces acting in the vertical direction, the two further pressure load cells 4, 5 for detecting forces acting in the horizontal direction and in the longitudinal direction of the ski, the force directions in each case based on the ski plane, are provided.
  • the pressure cell 3 is held in the housing 2 so that its steel membrane 3a is arranged vertically to the top of the ski and also vertically to the longitudinal axis of the ski.
  • the steel membrane 3a forms the one wall of a closed measuring container 25 filled with hydraulic fluid, which extends essentially parallel to the steel membrane 3a and whose two side surfaces running parallel to the top of the ski are each formed by a flexible membrane 6, 7.
  • the lower membrane 6 can be acted on from the outside by a pressure pin 8 which is fastened to an extension 9a of a tread plate 9, the upper membrane 7 can be acted on by a pressure pin 15 which is fastened to a sole holder 13.
  • the tread plate 9 together with its extension 9a forms a flat plate, the end area of the tread plate 9 facing away from the extension 9a is provided for supporting the ball area of a ski boot sole and is designated as the tread area 9b.
  • the middle section 9c of the tread plate 9 adjoining the tread area 9b carries a retaining tab 9d symmetrical to the longitudinal axis of the ski, which retaining tabs 9d also run at right angles to the top of the ski.
  • two fastening tabs 2a are provided which overlap the two retaining tabs 9d of the tread plate 9.
  • a bolt 11 arranged transversely to the longitudinal direction of the ski and parallel to the top of the ski is held on the fastening tabs 2a of the housing 2 by means of its end regions.
  • the bolt 11 also passes through the retaining tabs 9d of the tread plate 9, the mounting of the tread plate 9 on the bolt 11 taking place in such a way that there is a gap, albeit a small one, between the underside of the tread plate 9 and the upper side 1 of the ski. It is thus the tread plate 9 a slight pivoting movement around the Bolt 11 allowed. If no ski boot is used in the cheeks, which position is shown, for example, in FIG. 1, the tread plate 9 is pressed on the one hand by the flexible membrane 6 of the measuring container 25 pressing pin 8 and on the other hand by a tread plate 9 at least in its area not covered by the housing 2 surrounded elastic sleeve 12 held in a position parallel to the top of the ski.
  • the cuff 12 also prevents snow and dirt from entering the area between the tread plate 9 and the top of the ski. Furthermore, a bearing body 10 is pivotally mounted on the bolt 11 between the two retaining tabs 9d of the tread plate 9, the bearing body 10 being arranged at a distance from the top of the tread plate 9 and, in the present exemplary embodiment, being designed as a cuboid block. The function of the bearing body 10 will be discussed later.
  • the pressure pin 15 resting on the upper membrane 7 of the measuring container 25 is fastened to an arm 13a of the sole holder 13.
  • Each sole holder 13, 14 has an area at least partially covering the bearing body 10 from above, these areas also overlapping one another. By means of these two overlapping regions of the two sole holders 13, 14, they are mounted on a common axis, which is designed as a further bolt 16.
  • the bolt 16 is held in the bearing body 10 perpendicular to the top of the ski.
  • Each sole holder 13, 14 has a holding arm 13c, 14c, each holding arm 13c, 14c carrying a pressure piston 17, 18.
  • the two pressure pistons 17, 18 point from the associated holding arm 13c, 14c of the sole holder 13, 14 in the direction of the longitudinal axis of the ski and run parallel to the upper side of the ski at a right angle to the longitudinal axis of the ski.
  • Each pressure piston 17, 18 bears against a flexible membrane 21, 22, which membranes 21, 22 each terminate one end of a cylinder 19, 20 filled with pressure fluid.
  • the the Pressure piston 17, 18 facing away from each cylinder 19, 20 is formed by one of the membranes of the two pressure transducers 4, 5.
  • Piezoresistive and temperature-compensated load cells are advantageously used as pressure load cells.
  • the voltage generated by the piezoelectric crystal is processed in a computer circuit (amplified, filtered, etc.), which is accommodated either in the toe or in the heel holder, not shown. If the signals supplied by the pressure transducers 3, 4, 5 exceed certain values which can be stored in the computer and which correspond to the trigger values according to data specific to the user, such as weight, shoe size, and tibial head diameter, the computer issues a trigger command and one in the heel holder (not shown) located lock is unlocked for example by means of an electromagnet, which releases the ski boot inserted into the binding via the heel holder.
  • the computer and the trigger mechanism are powered by batteries in the heel holder or in the ski.
  • the heel holder is not the subject of the present invention, its further construction is not discussed in detail.
  • the heel holder is also equipped with force measuring sensors, so that the lock is also actuated and the ski boot is released when impermissibly high forces are transferred from the heel to the heel holder.
  • the skier When the ski boot is inserted into the binding, the skier loads the tread plate 9 as a result of his weight over the ski boot.
  • the force thus transmitted to the pressure cell 3 is taken into account in the computer circuit by the stored skier's body weight. Due to the contact pressure of the heel holder, a certain force is exerted by the sole holders 13, 14 on the pressure load cells 4, 5, which is also taken into account in the computer circuit from the outset.

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsskibindung mit zwei den Skischuh festlegenden Backen, von denen der eine, vorzugsweise der Fersenhalter, auf elektronischem Weg freigebbar ist. Der andere, als ein Haltebacken ausgebildete Backen weist ein Meßfühlersystem auf, durch welches Krafte, die auf den Skischuh von oben und nach unten oder quer, gegebenenfalls in Längsrichtung wirken, erfaßt werden können. Die vom Meßfühlersystem gelieferten Signale werden in einer Rechnerschaltung verarbeitet, welche ihrerseits nach Überschreitung vorgegebener Grenzwerte ein Auslösesignal abgibt. Erfindungsgemäß sind im Haltebacken jedem Sohlenhalter (13,14) Druckbolzen (17,18) zugeordnet, durch welche entweder eine Differenzdruckmeßdose oder eine Absolutdruckmeßdose (4,5) beaufschlagbar ist, welche auf Bewegungen der einzelnen oder beider Sohlenhalter (13,14) anspricht. Zumindest einer der Sohlenhalter (13,14) ist mit einem eine weitere Absolutdruckmeßdose (3) beaufschlagbaren Druckstift (15) versehen. An einem Querbolzen (11), um welchen sich der vertikale Bolzen (16) der Sohlenhalter (17,18) schwenkbar gelagert ist, ist eine Trittplatte (9) verschwenkbar angelenkt; sie trägt einen die weitere Absolutdruckmeßdose beaufschlagenden Druckstift (8).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsskibindung mit zwei den Skischuh festlegenden Backen, von denen der eine, vorzugsweise der Fersenhalter auf elektronischem Weg freigebbar ist und der andere als Haltebacken, ausgebildet ist, der ein Meßfühlersystem zur Erfassung einer auf den Skischuh nach oben und nach unten wirkenden Kraft, einer auf den Skischuh wirkenden Querkraft sowie gegebenenfalls einer auf den Skischuh wirkenden Längskraft aufweist, wobei die vom Meßfühlersystem gelieferten Signale in einer Rechnerschaltung verarbeitbar sind, welche nach Überschreiten vorgegebener Grenzwerte ein Auslösesignal abgibt.
  • Eine Sicherheitsskibindung der eingangs genannten Art ist beispielsweise in der DE-OS 29 48 277 beschrieben. Diese Sicherheitsskibindung besteht aus einem Vorderbacken und einem um eine Querachse schwenkbaren Fersenhalter (s.insb.Fig.1 bis 3). Als besonders bruchgefährdeter Querschnitt des Skifahrerbeins ist hiebei eine Querachse angenommen, die sich oberhalb des Schuhschaftes und in Skilängsrichtung etwa in der Mitte zwischen dem vorderen und dem hinteren Schuhschaftrand befindet. Ein erster Druckfühler befindet sich zwischen der Spitze der Schuhsohle und dem Anlagepunkt derselben am Haltebacken, weitere Druckfühler sind unterhalb der Schuhsohle, zwischen einem am Fersenhalter angeordneten Sohlenniederhalter und der Oberseite der Schuhsohle sowie zwischen der Unterseite der Schuhsohle und dem Trittsporn des Fersenhalters angeordnet. Unter Berücksichtigung der Abstände der Druckfühler vom bruchgefährdeten Querschnitt, der Querachse, sowie unter Berücksichtigung der auf die Druckfühler wirkenden Kräfte wird in einer Rechnerschaltung ein Auslösesignal gebildet. Dieses Meßfühlersystem wird jedoch unter rein theoretischen Gesichtspunkten betrachtet, eine konstruktive Lösung, die zeigt, wie im Falle einer aus zwei Backen bestehenden Bindung die Messung der auftretenden Kräfte erfolgen könnte, ist nicht offenbart.
  • Bei einer herkömmlichen Sicherheitsskibindung ist entweder ein oder es sind zwei Sohlenhalter vorgesehen, die gegen Federkraft hoch- bzw. ausschwenkbar sind. Obwohl die Auslösekraft durch Verändern der Vorspannung der Federn einstellbar ist, ist es bei einer solchen Bindung nicht möglich, alle das Bein des Skifahrers gefährdenden Kräfte in ausreichender Weise zu erfassen.
  • Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Sicherheitsskibindung der eingangs genannten Art konstruktiv so zu gestalten, daß ein Erfassen aller auf das Bein des Skifahrers wirkenden gefährlichen Kräften möglich ist.
  • Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Haltebacken zwei die Skischuhsohle von oben und seitlich umfassende Sohlenhalter aufweist, die an einem senkrecht zur Skioberseite verlaufenden Bolzen geringfügig verschwenkbar angelenkt sind, welcher Bolzen seinerseits um einen weiteren quer zur Skilängsrichtung und parallel zur Skioberseite verlaufenden Bolzen ebenfalls geringfügig verschwenkbar ist, wobei die Sohlenhalter mit je einem entweder eine Differenzdruckmeßdose oder je eine Absolutdruckmeßdose beaufschlagbaren Druckkolben versehen sind und wobei zumindest einer der Sohlenhalter an seinem dem Skischuh abgewandten Bereich mit einem eine weitere Absolutdruckmeßdose beaufschlagbaren Druckstift versehen ist, und daß an dem weiteren, quer zur Skilänsrichtung und parallel zur Skioberseite verlaufenden Bolzen in einem Abstand von der Skioberseite eine Trittplatte geringfügig verschwenkbar angelenkt ist, welche an ihrem dem Skischuh abgewandten Endbereich einen die weitere Absolutdruckmeßdose ebenfalls beaufschlagbaren Druckstift trägt.
  • Die erfindungsgemäße Maßnahmen gestatten ein Erfassen der im Bereich des Haltebackens auftretenden Kräfte. Im Falle, daß Absolutdruckmeßdosen vorgesehen sind, einer quer zur Skilängsrichtung und in Skilängsrichtung wirkenden Kraft über beide an den Sohlenhaltern angeordnete Druckkolben jeweils durch Subtraktion bzw. Addition der von den Absolutdruckmeßdosen gelieferten Meßgrößen. Bei erhöhtem Sohlenandruck auf einen der Sohlenhalter oder auf beide oder auf die Trittplatte in Vertikalrichtung wirkt der jeweils am Sohlenhalter oder an der Trittplatte angeordnete Druckstift mit der weiteren Absolutdruckmeßdose zusammen. Ist eine Messung der in Skilängsrichtung auftretenden Kraft nicht erforderlich, so erfolgt durch Verwendung der mit den beiden an den Sohlenhaltern angeordneten Druckkolben zusammenwirkenden Differenzdurckmeßdose eine Erfassung der quer zur Skilängsrichtung wirkenden Kräfte.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Druckstift des Sohlenhalters und der Druckstift der Trittplatte auf je eine, etwa parallel zur Skioberseite verlaufende Membran eines mit Druckflüssigkeit gefüllten, geschlossenen Meßbehälters, der Druckstift des Sohlenhalters von oben, der Druckstift der Trittplatte von unten, wirkt, wobei eine weitere Seitenfläche des Meßbehälters von der Membran der weiteren Absolutdruckmeßdose gebildet ist. Auf diese Weise ist eine konstruktiv einfache Art der Übertragung der in vertikaler Richtung entweder auf die Sohlenhalter oder auf die Trittplatte im Bereich des Ballens wirkenden Kräfte auf die Absolutdruckmeßdose gegeben. Die jeweils auftretende Kraft wird als Absolutkraft gemessen, die von der Absolutdurckmeßdose gelieferte Meßgröße wird in der Rechnerschaltung weiterverarbeitet.
  • Um den Sohlenhaltern sowohl eine horizontale als auch eine vertikale geringfügige Schwenkbewegung zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der senkrecht zur Skioberseite verlaufende Bolzen in einem Lagerkörper gehalten ist, welcher am weiteren parallel zur Skioberseite und quer zur Skilängsrichtung verlaufenden Bolzen gelagert ist, der mittels seiner Endbereiche in Befestigungslaschen eines skifesten, die Druckmeßdose aufnehmenden Gehäuses gehalten ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung betrifft die Trittplatte, welche zwei senkrecht zur Skioberseite und parallel zur Skilängsachse verlaufende Haltelaschen aufweist, welche jeweils in den Bereich zwischen den Lagerkörper und je eine der Befestigungslaschen des Gehäuses greifen und mittels welcher die Trittplatte am Bolzen angelenkt ist.
  • Das Zusammenwirken der beiden Sohlenhalter mit den Absolutdruckmeßdosen oder mit der Differenzdruckmeßdose wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch besonders vereinfacht, daß jeder Sohlenhalter an seinem dem Skischuh abgewandten Bereich mit einem Haltearm versehen ist, an welchem jeweils der Druckkolben in Richtung zur Skilängsachse weisend befestigt ist, und daß die Druckkolben an je einer Membran anliegen, welche Membran mit Druckflüssigkeit gefüllte Zylinder einseitig abschließen, deren beide weitere Seiten entweder von je einer der Membranen der Differenzdruckmeßdose oder von den Membranen der beiden Absolutdruckmeßdosen, die miteinander fluchtend angeordnet sind, gebildet sind.
  • Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Backens darstellt, näher beschrieben. Hiebei zeigen:
    • Fig.l bis 3 ein Auführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Backens, Fig. in Seitenansicht im Schnitt, Fig.2 eine Draufsicht zu Fig.l und Fig.3 eine Vorderansicht im Schnitt entlang der Linie III-III der Fig.2.
  • Wie aus Fig.l ersichtlich ist, ist auf einem Ski 1 ein Gehäuse 2 befestigt. Das Gehäuse 2 kann auch unter Zwischenschaltung einer nicht dargestellten Grundplatte mit dem Ski 1 fest verbunden sind. Im Gehäuse 2 sind drei Druckmeßdosen 3,4,5 eingebaut, beispielsweise eingeschraubt. Die Druckmeßdose 3 befindet sich hiebei in dem der Skispitze zugewandten Bereich des Gehäuses 2, die beiden weiteren Druckmeßdosen 4,5 sind miteinander fluchtend etwa in der Mitte des Backens engebaut. Die Druckmeßdosen 3,4,5 sind Absolutdurckmeßdosen, wobei die Druckmeßdose 3 zur Erfassung von in vertikaler Richtung wirkenden Kräften, die beiden weiteren Druckmeßdosen 4,5 zur Erfassung von in horizontaler Richtung und in Skilängsrichtung wirkenden Kräften, die Kraftrichtungen jeweils bezogen auf die Skiebene, vorgesehen sind.
  • Die Druckmeßdose 3 ist im Gehäuse 2 so gehalten, daß ihre Stahlmembran 3a vertikal zur Skioberseite und ebenfalls vertikal zur Skilängsachse angeordnet ist. Die Stahlmembran 3a bildet die eine Wand eines mit Druckflüssigkeit gefülllten, geschlossenen Meßbehälters 25, der sich im wesentlichen parallel zur Stahlmembran 3a erstreckt und dessen beide parallel zur Skioberseite verlaufenden Seitenflächen von je einer flexiblen Membran 6,7 gebildet sind. Die untere Membran 6 ist von außen von einem Druckstift 8 beaufschlagbar, welcher an einem Fortsatz 9a einer Trittplatte 9 befestigt ist, die obere Membran 7 ist von einem Druckstift 15 beaufschlagbar, der an einem Sohlenhalter 13 befestigt ist.
  • Die Trittplatte 9 bildet mitsamt ihrem Fortsatz 9a eine ebene Platte, der dem Fortsatz 9a abgewandte Endbereich des der Trittplatte 9 ist zur Auflage des Ballenbereiches einer Skischuhsohle vorgesehen und als Trittbereich 9b bezeichnet. Der an den Trittbereich 9b anschließende Mittelabschnitt 9c der Trittplatte 9 trägt symmetrisch zur Skilängsachse je eine Haltelasche 9d, welche Haltelaschen 9d auch im rechten Winkel zur Skioberseite verlaufen. Am Gehäuse 2 sind zwei Befestigungslaschen 2a vorgesehen, die die beiden Haltelaschen 9d der Trittplatte 9 übergreifen. An den Befestigungslaschen 2a des Gehäuses 2 ist ein quer zur Skilängsrichtung und parallel zur Skioberseite angeordneter Bolzen 11 mittels seiner Enbereiche gehalten. Der Bolzen 11 durchsetzt auch die Haltelaschen 9d der Trittplatte 9, wobei die Lagerung der Trittplatte 9 am Bolzen 11 so erfolgt, daß zwischen der Unterseite der Trittplatte 9 und der Skioberseite 1 ein wenn auch geringer Abstand vorhanden ist. Es ist somit der Trittplatte 9 eine geringfügige Schwenkbewegung um den Bolzen 11 erlaubt. Ist kein Skischuh in den Backen eingesetzt, welche Lage beispielsweise in Fig.l dargestellt ist,wird die Trittplatte 9 einerseits durch die flexible Membran 6 des Meßbehälters 25 beaufschlagenden Druckstift 8 und anderseits durch eine die Trittplatte 9 zumindest in deren vom Gehäuse 2 nicht abgedeckten Bereich umgebenen elastischen Manschette 12 in einer zur Skioberseite parallelen Lage gehalten. Die Manschette 12 verhindert außerdem ein Eindringen von Schnee und Schmutz in den zwischen der Trittplatte 9 und der Skioberseite vorhandenen Bereich. Weiters ist zwischen den beiden Haltelaschen 9d der Trittplatte 9 ein Lagerkörper 10 am Bolzen 11 schwenkbar gelagert, wobei der Lagerkörper 10 in einem Abstand von der Oberseite der Trittplatte 9 angeordnet ist und im vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein quaderförmiger Klotz gestaltet ist. Auf die Funktion des Lagerkörpers 10 wird später noch eingegangen werden.
  • Der an der oberen Membran 7 des Meßbehälters 25 anliegende Druckstift 15 ist an einem Arm 13a des Sohlenhalters 13 befestigt. Der Sohlenhalter 13 übergreift gemeinsam mit einem zweiten Sohlenhalter 14 in an sich bekannter Weise den vorderen Bereich einer nicht dargestellten Skischuhsohle sowohl von oben als auch seitlich. Jeder Sohlenhalter 13,14 weist je einen den Lagerkörper 10 zumindest teilweise von oben überdeckenden Bereich auf, wobei diese Bereiche auch einander überlappen. Mittels dieser beiden einander überlappenden Bereiche der beiden Sohlenhalter 13,14 sind diese an einer gemeinsamen Achse, die als ein weiterer Bolzen 16 ausgebildet ist, gelagert. Der Bolzen 16 ist im Lagerkörper 10 senkrecht zur Skioberseite verlaufend gehalten. Jeder Sohlenhalter 13,14 weist je einen Haltearm 13c,14c auf, wobei jeder Haltearm 13c,14c einen Druckkolben 17,18 trägt. Die beiden Druckkolben 17,18 weisen vom zugehörigen Haltearm 13c,14c des Sohlenhalters 13,14 in Richtung zur Skilängsachse und verlaufen parallel zur Skioberseite im rechten Winkel zur Skilängsachse. Jeder Druckkolben 17,18 liegt an einer flexiblen Membran 21,22 an, welche Membranen 21,22 je einen mit Druckflüssigkeit gefüllten Zylinder 19,20 einseitig abschließen. Die den Druckkolben 17,18 abgewandte Fläche jedes Zylinders 19,20 wird von je einer der Membranen der beiden Druckmeßdosen 4,5 gebildet.
  • Als Druckmeßdosen werden vorteilhafterweise piezoresistive und temperaturkompensierte Meßdosen Verwendung finden. Die jeweils vom piezoelektrischen Kristall erzeugte Spannung wird in einer Rechnerschaltung weiterverarbeitet (verstärkt, gefiltert usw.), welche entweder im Vorderbacken oder im nicht dargestellten Fersenhalter untergebracht ist. Übersteigen die von den Druckmeßdosen 3,4,5 gelieferten Signale bestimmte, im Rechner einspeicherbare Werte, die den Auslösewerten nach für den Benutzer spezifischen Daten, wie Gewicht, Schuhgröße, Schienbeinkopfdurchmesser entsprechen, so wird vom Rechner ein Auslösebefehl gegeben und eine im nicht dargestellten Fersenhalter befindliche Verriegelung wird beispielsweise mittels eines Elektromagneten entriegelt, was eine Freigabe des in die Bindung eingesetzten Skischuhes über den Fersenhalter bewirkt. Die Spannungsversorgung des Rechners und des Auslösemechanismus erfolgt mittels im Fersenhalter oder auch im Ski untergebrachten Batterien. Da der Fersenhalter nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wird auf dessen weiteren Aufbau nicht näher eingegangen. Selbstverständlich Ist auch der Fersenhalter mit Kraftmeßsensoren ausgerüstet, so daß die Verriegelung auch dann betätigt wird und der Skischuh frei kommt, wenn von der Schuhferse unzulässig hohe Kräfte auf den Fersenhalter übertragen werden.
  • Bei In die Bindung eingesetztem Skischuh belastet der Skifahrer in Folge seines Gewichtes über den Skischuh die Trittplatte 9. Die dadurch auf die Druckmeßdose 3 übertragene Kraft ist in der Rechnerschaltung durch das eingespeicherte Körpergewicht des Skifahrers berücksichtigt. Durch den Anpreßdruck des Fersenhalters wird auch von den Sohlenhaltern 13,14 eine gewisse Kraft auf die Druckmeßdosen 4,5 ausgeübt, welche ebenfalls in der Rechnerschaltung von vornherein berücksichigt ist.
  • Erfolgt nun ein erhöhter Andruck der Skischuhsohle in Skilängsrichtung, wie er beispielsweise bei einem Sturz des Skifahrers nach vorne auftreten kann, so verschwenken die Sohlenhalter 13,14 um den Bolzen 16 geringfügig nach außen, wodurch die vom Druckkolben 17,18 über die im Zylinder 19,20 befindliche Druckflüssigkeit auf die Druckmeßdosen 4,5 übertragene Kraft erhöht wird. Erfolgt eine Belastung einer der beiden Sohlenhalter 13,14 in horizontaler Richtung, so wird nur die dem jeweiligen Sohlenhalter 13,14 zugehörige Druckmeßdose 4,5 mit einer erhöhten Kraft beaufschlagt. Durch die Addition der beiden von den beiden Druckmeßdosen 4,5 gelieferten Meßgrößen in der Rechnerschaltung werden die in Skilängsrichtung wirkenden Kräfte erfaßt, durch Subtraktion der beiden Meßgrößen die horizontal wirkenden Kräfte. Es wird daher vom Rechner nach Berücksichtigung von Summe und Differenz der Meßgrößen der Druckmeßdosen 4,5 und auch nach Berücksichtigung der gleichzeitig am Fersenhalter ermittelten Meßgrößen nach Überschreiten vorgegebener Schwellwerte ein Auslösebefehl erteilt.
  • Ein erhöhter Schuhsohlenandruck auf die Sohlenhalter 13,14 in Vertikalrichtung weg vom Ski, wie er beispielsweise bei einem Rückwärtssturz des Skifahrers auftritt, wird über den Sohlenhalter 13 auf die Druckmeßdose 3 übertragen. Da der den Sohlenhalter 13 tragende Bolzen 16 im Lagerkörper 10 gehalten ist, welcher seinerseits um den Bolzen 11 relativ zum Gehäuse 2 schwenkbar ist, beaufschlagt der am Sohlenhalter 13 angeordnete Druckstift 15 die Membran 7 des Meßbehälters 25. Die im Meßbehälter 25 befindliche Druckflüssigkeit drückt ihrerseits auf die Membran der Druckmeßdose 3. Die so gewonnene Meßgröße wird ebenfalls der Rechnerschaltung zugeführt und bei der Ermittlung des Auslösebefehles berücksichtigt.
  • Ein erhöhter Sohlendruck auf die Trittplatte 9, wie er beispielsweise bei einem Sturz des Skifahrers nach vorne auftritt, bewirkt ein geringfügiges Verschwenken der Trittplatte 9 um den Bolzen 11, so daß der am Fortsatz 9a der Trittplatte 9 befestigte Druckstift 8 die flexible Membran 6 des Meßbehälters 25 beaufschlagt, wodurch auch die auf die Membran der Druckmeßdose 3 übertragene Kraft erhöht wird. Die von der Druckmeßdose 3 gelieferte Meßgröße wird nun ebenfalls der Rechnerschaltung zugeführt und bei der Ermittlung eines Auslösebefehles berücksichtigt.
  • Wird anstelle der beiden Druckmeßdosen 4,5 eine Differenzdruckmeßdose verwendet, deren beide Membranen mit den Sohlenhaltern 13,14 zusammenwirken, so ist eine Differenzmessung der von den Sohlenhaltern 13,14 auf die Membranen 21,22 übertragenden Kräfte möglich. In Skilängsrichtung wirkende Kräfte können von einer Druckmeßdose dieser Art nicht erfaßt werden.
  • Die Erfindung ist auf das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt. Es sind weitere Abwandlungen möglich, ohne den Rahmen des Schutzumfanges zu verlassen.

Claims (5)

1. Sicherheitsskibindung mit zwei den Skischuh festlegenden Backen, von denen der eine, vorzugsweise der Fersenhalter auf elektronischem Weg freigebbar ist und der andere als Haltebacken, ausgebildet ist, der ein Meßfühlersystem zur Erfassung einer auf den Skischuh nach oben und nach unten wirkenden Kraft, einer auf den Skischuh wirkenden Querkraft sowie gegebenenfalls einer auf den Skischuh wirkenden Längskraft aufweist, wobei die vom Meßfühlersystem gelieferten Signale in einer Rechnerschaltung verarbeitbar sind, welche nach Überschreiten vorgegebener Grenzwerte ein Auslösesignal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltebacken zwei die Skischuhsohle von oben und seitlich umfassende Sohlenhalter (13,14) aufweist, die an einem senkrecht zur Skioberseite verlaufenden Bolzen (16) geringfügig verschwenkbar angelenkt sind, welcher Bolzen (16) seinerseits um einen weiteren quer zur Skilängsrichtung und parallel zur Skioberseite verlaufenden Bolzen (11) ebenfalls geringfügig verschwenkbar ist, wobei die Sohlenhalter (13,14) mit je einem entweder eine Differenzdruckmeßdose oder je eine Absolutdruckmeßdose (4,5) beaufschlagbaren Druckkolben (17,18) versehen sind und wobei zumindest einer der Sohlenhalter (13,14) an seinem dem Skischuh abgewandten Bereich mit einem eine weitere Absolutdruckmeßdose (3) beaufschlagbaren Druckstift (15) versehen ist, und daß an dem weiteren, quer zur Skilängsrichtung und parallel zur Skioberseite verlaufenden Bolzen (16) in einem Abstand von der Skioberseite eine Trittplatte (9) geringfügig verschwenkbar angelenkt Ist, welche an ihrem dem Skischuh abgewandten Endbereich einen die weiteren Absolutdruckmeßdose (3) ebenfalls beaufschlagbaren Druckstift (8) trägt.
2. Skibindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstift (15) des Sohlenhalters (13) und der Druckstift (8) der Trittplatte (9) auf je eine, etwa parallel zur Skioberseite verlaufende Membran (6,7) eines mit Druckflüssigkeit gefüllten, geschlossenen Meßbehälter (25), der Druckstift (15) des Sohlenhalters (13) von oben, der Druckstift (8) der Trittplatte (9) von unten, wirkt, wobei eine weitere Seitenfläche des Meßbehälters (25) von der Membran (3a) der weiteren Absolutdruckmeßdose (3) gebildet ist.
3. Skibindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrecht zur Skioberseite verlaufende Bolzen (11) in einem Lagerkörper (10) gehalten ist, welcher am weiteren parallel zur Skioberseite und quer zur Skilängsrichtung verlaufenden Bolzen (11) gelagert ist, der mittels seiner Endbereiche in Befestigungslaschen (2a) eines skifesten, die Druckmeßdosen (3,4,5) aufnehmenden Gehäuses (2) gehalten ist.
4. Skibindung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trittplatte (9) zwei senkrecht zur Skioberseite und parallel zur Skilängsachse verlaufende Haltelaschen (9d) aufweist, welche jeweils in den Bereich zwischen den Lagerkörper (10) und je eine der Befestigungslaschen (2a) des Gehäuses (2) greifen und mittels welcher die Trittplatte (9) am Bolzen (16) angelenkt ist.
5. Skibindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sohlenhalter (13,14) an seinem dem Skischuh abgewandten Bereich mit einem Haltearm (13a,14a) versehen ist, an welchem jeweils der Druckkolben (17,18) in Richtung zur Skilängsachse weisend befestigt ist, und daß die Druckkolben (17,18) an je einer Membran (21,22) anliegen, welche Membranen (21,22) mit Druckflüssigkeit gefüllte Zylinder (19,20) einseitig abschließen, deren beide weitere Seiten entweder von je einer der Membranen der Differenzdurckmeßdose oder von den Membranen der beiden Absolutdurckmeßdosen (4,5), die miteinander fluchtend angeordnet sind, gebildet sind.
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