EP0091574B1 - Sicherheitsskibindung - Google Patents

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Publication number
EP0091574B1
EP0091574B1 EP83102744A EP83102744A EP0091574B1 EP 0091574 B1 EP0091574 B1 EP 0091574B1 EP 83102744 A EP83102744 A EP 83102744A EP 83102744 A EP83102744 A EP 83102744A EP 0091574 B1 EP0091574 B1 EP 0091574B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ski
pressure
sole
bolt
boot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP83102744A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0091574A1 (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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C9/00—Ski bindings
    • A63C9/08—Ski bindings yieldable or self-releasing in the event of an accident, i.e. safety bindings
    • A63C9/088—Ski bindings yieldable or self-releasing in the event of an accident, i.e. safety bindings with electronically controlled locking devices

Definitions

  • a safety ski binding of the type mentioned at the outset is described, for example, in DE-A No. 2948277.
  • This safety ski binding consists of a toe piece and a heel holder that can be pivoted about a transverse axis (see in particular FIGS. 1 to 3).
  • a transverse axis of the cross-section of the skier's leg, which is particularly prone to breakage, is assumed here, which is located above the shoe upper 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 arranged 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 step spur of the heel holder.
  • a trigger signal is generated in a computer circuit.
  • 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 jaw has two sole holders which embrace the sole of the ski boot from above and to the side and which are pivotably pivoted slightly to one another perpendicular to the top of the ski, which in turn can also be pivoted slightly by a further bolt which runs transversely to the longitudinal direction of the ski and parallel to the top of the ski , whereby to measure the transverse and longitudinal forces acting horizontally to the top of the ski, the sole holders are each provided with a pressure piston which can be acted upon either by a differential pressure measuring cell or by an absolute pressure measuring cell, and to measure the forces acting vertically to the top of the ski, at least one of the sole holders on its area facing away from the ski boot with one is provided with a further pressure pin which can be acted upon, and that on the further bolt, which runs transversely to the longitudinal direction of the ski and parallel to the top of the ski, at a distance from the ski a footplate is articulated slightly pivotably on the upper side and carries at its end region facing away from the ski boot a
  • 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, a force acting transversely to the longitudinal direction and 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 measurement variables supplied by the absolute pressure transducers.
  • the pressure pin arranged on the sole holder or on the tread plate interacts with the further absolute pressure measuring cell. If it is not necessary to measure the force occurring in the longitudinal direction of the ski, the differential pressure load cell, which interacts with the two pressure pistons arranged on the sole holders, is used to record the forces acting transversely to the longitudinal direction of the ski.
  • An advantageous embodiment of the invention is that the pressure pin of the sole holder acts from above and the pressure pin of the tread plate from below acts on a membrane of a closed measurement container filled with hydraulic fluid, which runs approximately parallel to the top of the ski, with a further side surface of the measurement container on the membrane the further absolute pressure cell is formed.
  • 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 measuring cell.
  • the force that occurs in each case is measured as an absolute force, and the measured variable supplied by the absolute pressure measuring cell 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 on the further bolt running parallel to the top of the ski and transversely to the longitudinal direction of the ski, which means of its end areas in Fastening tabs of a ski-fixed housing that holds the pressure load cell is held.
  • tread 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 tread plate is articulated on the bolt.
  • each sole holder is provided with a holding arm on its area facing away from the ski boot, to which the pressure piston is attached pointing in the direction of the longitudinal axis of the ski , and that the pressure pistons rest against a membrane, which membrane is closed on one side by cylinders 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 aligned with one another.
  • FIG. 1 to 3 show an exemplary embodiment of a baking according to the invention
  • FIG. 1 shows a side view in section
  • FIG. 2 shows a top view of FIG. 1
  • FIG. 3 shows a front view in section along line 111-111 of FIG. 2.
  • a housing 2 is fastened on 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 cells 3, 4, 5 are installed, for example screwed in.
  • the pressure load cell 3 is located in the area of the housing 2 facing the ski tip, the two further pressure load cells 4, 5 are installed in alignment with one another approximately in the middle of the jaw.
  • the pressure load cells 3, 4, 5 are absolute pressure load cells, with the pressure load cell 3 for detecting forces acting in the vertical direction to the ski level, the two further pressure load cells 4, 5 for detecting the horizontal direction in the ski plane, i.e. forces acting in the longitudinal direction of the ski are also provided.
  • the pressure cell 3 is held in the housing 2 such 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 the two side surfaces of which run 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 middle section 9c of the tread plate 9 adjoining the tread area 9b carries a holding tab 9d symmetrical to the longitudinal axis of the ski, which holding 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.
  • the bolt 11 also passes through the retaining tabs 9d of the tread plate 9, the tread plate 9 being mounted on the bolt 11 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.
  • the tread plate 9 is thus allowed a slight pivoting movement around the bolt 11. If no ski boot is inserted in the cheeks, which position is shown, for example, in FIG. 1, the tread plate 9 is on the one hand by a pressure pin 8 acting on the flexible membrane 6 of the measuring container 25 and on the other hand by a pressure plate 9, at least in its housing 2 covered area surrounding 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 which at least partially covers 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, these 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 rich direction of the longitudinal axis of the ski and run parallel to the top of the ski at right angles to the longitudinal axis of the ski.
  • Each pressure piston 17, 18 rests on a flexible membrane 21, 22, which membranes 21, 22 each seal a cylinder 19, 20 filled with hydraulic fluid on one side.
  • the surface of each cylinder 19, 20 facing away from the pressure piston 17, 18 is formed by one of the membranes of the two pressure cells 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 delivered by the pressure transducers 3, 4, 5 exceed certain values that can be stored in the computer and which, according to the trigger values, correspond to data specific to the user, such as weight, shoe size, tibia head diameter, the computer issues a trigger command and one more Heel holder, not shown, 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. Since the heel holder is not the subject of the present invention, its further construction is not discussed in detail. Of course, the heel holder is also equipped with force measuring sensors, so that the lock is also activated and the ski boot is released when inadmissibly 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 due to 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 body weight of the skier. Due to the contact pressure of the heel holder, the sole holders 13, 14 also exert a certain force 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)

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 nicht auslösbarer 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 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 für den freigebbaren Backen abgibt.
  • Eine Sicherheitsskibindung der eingangs genannten Art ist beispielsweise in der DE-A Nr. 2948277 beschrieben. Diese Sicherheitsskibindung besteht aus einem Vorderbacken und einem um eine Querachse schwenkbaren Fersenhalter (s. insbesondere Fig. 1 bis 3). Als besonders bruchgefährdeter Querschnitt des Skifahrerbeins ist hierbei 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 sind entweder ein oder zwei Sohlenhaltervorgesehen, 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 Kräfte möglich ist.
  • Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäss dadurch, dass der Haltebacken zwei die Skischuhsohle von oben und seitlich umfassende Sohlenhalteraufweist, dieaneinemsenkrechtzur 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 zur Messung der horizontal zur Skioberseite wirkenden Quer- und Längskräfte die Sohlenhalter mit je einem entweder eine Differenzdruckmessdose oder je eineAbsolutdruckmessdose beaufschlagbaren Druckkolben versehen sind und zur Messung der vertikal zur Skioberseite wirkenden Kräfte 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 Skilängsrichtung 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 erfindungsgemässen 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 erhöhten 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 Differenzdruckmessdose eine Erfassung der quer zur Skilängsrichtung wirkenden Kräfte.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Druckstift des Sohlenhalters von oben und der Druckstift der Trittplatte von unten auf je eine, etwa parallel zur Skioberseite verlaufende Membran eines mit Druckflüssigkeit gefüllten, geschlossenen Messbehälters 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 Absolutdruckmessdose 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. Hierbei zeigen Fig. 1 bis 3 ein Auführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Backens, Fig. 1 in Seitenansicht im Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1, und Fig. 3 eine Vorderansicht im Schnitt entlang der Linie 111-111 der Fig. 2.
  • Wie aus Fig. 1 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 sein. Im Gehäuse 2 sind drei Druckmessdosen 3, 4, 5 eingebaut, beispielsweise eingeschraubt. Die Druckmessdose 3 befindet sich hierbei in dem der Skispitze zugewandten Bereich des Gehäuses 2, die beiden weiteren Druckmessdosen 4,5 sind miteinanderfluchtend etwa in der Mitte des Backens eingebaut. Die Druckmessdosen 3,4,5 sind Absolutdruckmessdosen, wobei die Druckmessdose 3 zur Erfassung von in zur Skiebene vertikaler Richtung wirkenden Kräften, die beiden weiteren Druckmessdosen 4, 5 zur Erfassung von in zur Skiebene horizontaler Richtung, d.h. auch in Skilängsrichtung wirkenden Kräften 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 gefüllten, 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 der Trittplatte 9 ist zur Auflage des Ballenbereiches einer Skischuhsohle vorgesehen und als Trittbereich 9 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 Endbereiche 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. 1 dargestellt ist, so wird die Trittplatte 9 einerseits durch einen 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 aus erdem 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 überdekkenden 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 um 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 infolge 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 berücksichtigt 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 1 S, 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 Ermittelung 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.

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 nicht auslösbarer 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 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 für den freigebbaren Bakken 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 zur Messung der horizontal zur Skioberseite wirkenden Quer- und Längskräfte die Sohlenhalter (13,14) mit je einem entweder eine Differenzdruckmessdose oder je eine Absolutdruckmessdose (4, 5) beaufschlagbaren Druckkolben (17, 18) versehen sind und zur Messung der vertikal zur Skioberseite wirkenden Kräfte 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 (11) in einem Abstand von der Skioberseite eine Trittplatte(9) geringfügig verschwenkbar angelenkt ist, welche an ihrem dem Skischuh abgewandten Endbereich einen die weitere Absolutdruckmessdose (3) ebenfalls beaufschlagbaren Druckstift (8) trägt.
2. Skibindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckstift (15) des Sohlenhalters (13) von oben und der Druckstift (8) der Trittplatte (9) von unten auf je eine, etwa parallel zur Skioberseite verlaufende Membran (6, 7) eines mit Druckflüssigkeit gefüllten, geschlossenen Messbehälters (25) 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 (16) 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 einem der Ansprüche 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 (11) angelenkt ist.
5. Skibindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sohlenhalter (13,14) an seinem dem Skischuh abgewandten Bereich mit einem Haltearm (13c, 14c) 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 Differenzdruckmessdose oder von den Membranen der beiden Absolutdruckmessdosen (4, 5), die miteinander fluchtend angeordnet sind, gebildet sind.
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