EP0421180A1 - Sicherheits-Skibindung mit einer elektronischen Schaltung - Google Patents

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EP0421180A1 EP90117878A EP90117878A EP0421180A1 EP 0421180 A1 EP0421180 A1 EP 0421180A1 EP 90117878 A EP90117878 A EP 90117878A EP 90117878 A EP90117878 A EP 90117878A EP 0421180 A1 EP0421180 A1 EP 0421180A1
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    • 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

  • the invention relates to safety ski bindings with an electronic circuit according to the features of the preamble of claim 1.
  • the version according to ... 535 works with shear pins that support the sole holder.
  • the sole holder is released and in turn releases the ski boot from its binding on the ski. A then necessary replacement of the shear pins and reattaching the sole holder on the slopes is a skier unreasonable.
  • the version according to ... 756 provides for an error control system in the electronic logic which, if the electronics fail, switches over to a purely mechanical release function of the safety ski binding. As a result, the electronic circuit must be expanded at least by an additional circuit in order to detect and report errors.
  • a safety mechanism is also provided in the safety ski binding according to ... 841, which switches the release system to a purely mechanical, pneumatic or hydraulic emergency release system in the event of an electrical control failure.
  • the others have the advantage that they work in the event of a defect in the circuit or the magnet or in the event of a power failure as usual safety ski bindings, but they are designed so that an error message a switching mechanism is necessary.
  • the invention is based on the object.
  • the device provided according to the invention makes a switching mechanism unnecessary, since the separating element of the device comes into operation with a sufficient delay, however, which is permissible in relation to the risk of injury to the skier.
  • An expedient embodiment of the invention comprises the features of claim 2.
  • the process of releasing according to the invention is effected by sufficient movement of the cylinder.
  • the openings in pistons preferably comprise a throttle and a check valve for the first cylinder chamber.
  • an instantaneous reset of the cylinder is achieved in a known manner.
  • the cylinder-fixed cavity can taper towards its free end and form the separating member.
  • the device can be arranged so that the isolating element can directly influence the armature of the electromagnet.
  • the single figure of the drawing shows schematically and partly in section the device according to the invention in association with a locking device of a sole holder.
  • the safety ski binding which can be designed to hold a ski boot in any known manner, is only shown to the extent required by the parts essential to the invention. It has an electronic circuit that detects at least the forces and / or moments acting on the skier's leg via corresponding measuring paths by at least one transducer and, when a predetermined threshold value is reached, excites or de-energizes an electromagnet 1, a so-called remanence magnet, the armature 2 of which lock of a sole holder shown by an angle lever 3 releases.
  • the axis 4 of the angle lever and the holding plate 5 of the electromagnet are parts of the binding that are held in a ski-tight state in use.
  • the armature 2 of the electromagnet is designed as a hinged armature and is under the influence of a helical tension spring 6 which loads it in the opening direction in the present case is formed by a peg-shaped extension of the soft iron core of the electromagnet 1. It also serves as a guide for the hinged anchor 2.
  • a current impulse passes through the coil of the electromagnet due to a pulse generated in the electronic circuit, which cancels the magnetic holding force for the anchor at least to the extent that the anchor hit under the influence of the coil spring 6 against the angle lever 3 and it can pivot against the force of its retaining spring about the axis 4, which leads, in a manner not shown, directly or indirectly to releasing the locking of the sole holder, so that the ski boot is off can loosen the binding and thus the ski.
  • a force or a moment acts on the skier's leg that corresponds to the respectively predefined threshold value
  • a device designated 8 in its entirety is provided, which is influenced on the one hand by the sole holder, not shown, or a part that is operatively connected to it, at least via the measuring path.
  • the device has a separating element 9, which in the present case can influence the angle lever 3 in the sense of releasing the locking of the sole holder.
  • a holding plate 10 is provided for the device 8.
  • This device comprises a shock absorber with a piston 11 which is fixedly connected to the holding plate 10 via its piston rod 12.
  • a cylinder 13 is slidably mounted on the piston and the piston rod. Its interior is divided by the piston into a first (14) and a second cylinder chamber 15 for a liquid or gaseous medium. Both chambers are connected to each other by a throttle 16 and a check valve 17 in the piston 11.
  • the piston 11 and its piston rod 12 are drilled axially and receive a plunger 18 which is connected directly or indirectly to the sole holder in any suitable manner, not shown, with respect to the illustration to the right of the holding plate 10.
  • a spring plate 19 in the cylinder chamber 15. This is attached to a stepped part 20 of the tappet, which extends through the cylinder end wall 21 into a cylinder-fixed cavity 22 and carries a flange 23 at the free end, the edge of which carries the Cylinder end wall 21 engages behind.
  • a damping spring 24 is supported on the cylinder end wall and acts on the spring plate 19 of the plunger 18.
  • the cylinder-fixed cavity 22 is formed by the interior of the separating member 9, which tapers towards its free end. While the separator in the present example is intended to interact with the angle lever 3, it can just as well interact with a suitable other part, for example directly with the hinged anchor 2, in the sense of releasing the locking of the sole holder.
  • the device according to the invention is always ready for operation. It therefore does not form an "emergency release system" that is only activated by manual or automatic switchover if there is a power failure or a defect in the circuit or in the magnet occurs.

Abstract

Eine elektronische Schaltung einer Sicherheitsskibindung erfaßt wenigstens die auf das Bein des Skiläufers einwirkenden Kräfte und/oder Momente durch mindestens einen Wandler. Bei Erreichen eines vorgegebenen Schwellenwertes erregt oder entregt die Schaltung einen Elektromagneten, dessen Anker die Verriegelung eines Sohlenhalters löst, der vorzugsweise von einer Feder in Richtung seiner geöffneten Stellung belastet und durch eine Verriegelungseinrichtung in seiner geschlossenen Stellung gehalten ist. Die Schaltung und der Magnet werden durch eine Batterie gespeist. Um eine zuverlässige Auslösung mit im wesentlichen gleicher Auslösecharakteristik auch im Falle eines Stromausfalls sicherzustellen, ist eine von der elektronischen Schaltung unabhängige mechanische, pneumatische und/oder hydraulische Einrichtung (8) vorgesehen, die einerseits vom Sohlenhalter oder einem damit in Wirkverbindung stehenden Teil zumindest über einen Meßweg beeinflußt wird und andererseits ein Trennglied (9) aufweist, das einem Stoßdämpfer (11,13,24) nachgeschaltet ist und den Anker (2) des Elektromagneten (1) oder einen Teil (3) der Verriegelungseinrichtung im Sinne des Lösens der Verriegelung des Sohlenhalters beeinflußen kann.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf Sicherheits-Skibindungen mit einer elektronischen Schaltung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Derartige Sicherheits-Skibindungen haben zwar bisher über Einzelstücke hinaus keinen Eingang in die Praxis gefunden, gehören aber seit langem zum papierenen Stand der Technik. So sei beispielsweise auf die DE 2737535 A1, DE 2938756 A1 und DE 3017841 C2 verwiesen.
  • Problematisch ist bei allen bekannten Ausführungen die Sicherstellung einer Auslösung im Gefahrenfall auch dann, wenn ein Stromausfall erfolgt oder ein Defekt in der Schaltung oder im Magneten auftritt.
  • Bei der Ausführung nach ... 535 wird mit Scherstiften ge­arbeitet, die den Sohlenhalter tragen. Mit dem Ab­reißen der Scherstifte im Gefahrenfall kommt der Sohlenhalter frei und gibt seinerseits den Skischuh aus seiner Bindung am Ski frei. Ein dann notwendiges Austauschen der Scherstifte und Wiederbefestigen des Sohlenhalters auf der Piste ist einem Skiläufer nicht zuzumuten.
  • Die Ausführung nach ... 756 sieht in der elektronischen Logik ein Fehlerkontrollsystem vor, das bei Ausfall der Elektronik eine Umschaltung auf eine rein mechanische Auslösefunktion der Sicherheits-Skibindung bewirkt. Hierdurch ist die elektronische Schaltung mindestens durch einen zusätzlichen Schaltkreis zu erweiteren, um Fehler zu erfassen und zu melden.
  • In der Sicherheits-Skiibndung nach ... 841 ist ebenfalls ein Umschaltmechanismus vorgesehen, der bei Ausfall einer elektrischen Ansteuerung das Auslösesystem auf ein rein mechanisches, pneumatisches bzw. hydraulisches Notauslösesystem umschaltet.
  • Gegenüber der Ausführung nach ... 535 weisen die anderen zwar den Vorteil auf, daß sie für den Fall eines Defektes in der Schaltung oder des Magneten oder bei Stromausfall wie bisher übliche Sicherheits-Skibindungen arbeiten, doch sind sie so konzipiert, daß eine Fehlermeldung an einen Umschaltmechanismus notwendig ist.
  • Einmal dieses zu vermeiden und zum anderen auch im Falle von erwähnten Defekten bzw. bei Stromausfall eine wenig­stens annähernd gleiche Auslösecharakteristik zu behalten, liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde.
  • Gelöst ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1. Die erfindungs­gemäß vorgeshene Einrichtung macht einen Umschaltmechanismus entbehrlich, da das Trennglied der Einrichtung mit aus­reichender jedoch in Bezug auf das Verletzungsrisiko des Skiläufers zulässiger Verzögerung in Funktion tritt.
  • Eine zweckmäßige Ausführung der Erfindung umfaßt die Merkmale des Anspruchs 2. Durch eine ausreichende Bewegung des Zylinders wird der Vorgang des erfindungsgemäßens Lösens bewirkt.
  • Vorzugsweise umfassen die Öffnungen in Kolben eine Drossel und ein Rückschlagventil für die erste Zylinderkammer. Hierdurch wird in bekannter Weise eine unverzögerte Rückstellung des Zylinders erreicht. Weiter kann der zylinderfeste Hohlraum sich zu seinem freien Ende hin verjüngen und das Trennglied bilden. In diesem Fall läßt sich die Einrichtung so anordnen, daß das Trennglied unmittelbar den Anker des Elektromagneten beeinflussen kann.
  • Im folgenden ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­spiels näher beschrieben.
  • Die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch und teil­weise im Schnitt die erfindungsgemäße Einrichtung in Zuordnung zu einer Verriegelungseinrichtung eines Sohlen­halters.
  • Die Sicherheits-Skibindung, die zum Halten eines Skischuhs in beliebiger und bekannter Weise ausgebildet sein kann, ist nur soweit dargestellt, wie es die erfindungswesentlichen Teile erfordern. Sie besitzt eine elektronische Schaltung, die wenigstens die auf das Bein des Skiläufers einwirkende Kräfte und/oder Momente über entsprechende Meßwege durch mindestens einen Wandler erfaßt und bei Erreichen eines vorgegebenen Schwellenwertes einen Elektromagneten 1, einen sogenannten Remanenzmagneten, erregt oder entregt, dessen Anker 2 die durch einen Winkelhebel 3 dargestellte Verriegelung eines Sohlenhalters löst. Die Achse 4 des Winkelhebels und die Halteplatte 5 des Elektromagneten sind im Gebrauchszustand skifest gehaltene Teile der Bindung. Der Anker 2 des Elektromagneten ist als Klappanker ausgebildet und steht unter dem Einfluß einer ihn im Öffnungssinne belastenden Schraubenzugfeder 6. Der Winkel­hebel 3 ist von einer nicht dargestellten schwachen Haltefeder in Bezug auf die Darstellung im Uhrzeigersinn belastet und in Anlage an einem Anschlag 7 gehalten, der im vorliegenden Fall von einer zapfenförmigen Verlängerung des Weicheisenkerns des Elektromagneten 1 gebildet ist. Er dient gleichzeitig auch als Führung für den Klappanker 2.
  • Greift am Bein des Skiläufers eine Kraft oder ein Moment an, die bzw. das dem jeweils vorgegebenen Schwellenwert entspricht, geht durch die Spule des Elektromagneten aufgrund eines in der elektronischen Schaltung erzeugten Impulses ein Stromstoß, der die magnetische Haltekraft für den Anker wenigstens soweit aufhebt, daß der Anker unter dem Einfluß der Schraubenzugfeder 6 gegen den Winkelhebel 3 schlagen und ihn entgegen der Kraft seiner Haltefeder um die Achse 4 schwenken kann, Was in nicht dargestellter Weise mittelbar oder unmittelbar zum Lösen der Verriegelung des Sohlenhalters führt, so daß sich der Skischuh aus der Bindung und damit vom Ski losen kann. Wegen konstruktiver Einzelheiten sei beispielsweise auf die DE 3132465 A1 und DE 3146318 C2 verwiesen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine in ihrer Gesamtheit mit 8 bezeichnete Einrichtung vorgesehen, die einerseits vom nicht dargestellten Sohlenhalter oder einem damit in Wirkverbindung stehenden Teil zumindest über den Meßweg beeinflußt wird. Die Einrichtung weist ein Trenn­glied 9 auf, das im vorliegenden Fall den Winkelhebel 3 im Sinne des Lösens der Verriegelung des Sohlenhalters beein­flussen kann.
  • Entsprechend der Halteplatte 5 für den Elektromagneten 1 ist eine Halteplatte 10 für die Einrichtung 8 vorgesehen. Diese Einrichtung umfaßt einen Stoßdampfer mit einem Kolben 11, der über seine Kolbenstange 12 fest mit der Halteplatte 10 verbunden ist. Auf dem Kolben und der Kolbenstange ist ein Zylinder 13 verschiebbar gelagert. Sein Innenraum ist durch den Kolben in eine erste (14) und eine zweite Zylinderkammer 15 für ein flüssiges oder gasförmiges Medium unterteilt. Beide Kammern sind durch eine Drossel 16 und durch ein Ruckschlagventil 17 im Kolben 11 miteinaner verbunden.
  • Der Kolben 11 und seine Kolbenstange 12 sind axial durchbohrt und nehmen einen Stößel 18 auf, der in Bezug auf die Darstellung rechts von der Halteplatte 10 in nicht gezeichneter beliebiger geeigneter Weise direkt oder indirekt mit dem Sohlenhalter verbunden ist. Ebenfalls mit dem Stößel verbunden befindet sich in der Zylinderkammer 15 ein Federteller 19. Dieser ist auf einen Abgesetzten Teil 20 des Stößels aufgesteckt, der sich durch die Zylinderstirnwand 21 in einen zylinderfesten Hohlraum 22 erstreckt und am freien Ende einen Flansch 23 trägt, dessen Rand die Zylinderstirnwand 21 hintergreift. An der Zylinderstirnwand stützt sich eine Dämpfungsfeder 24 ab, die auf den Federteller 19 des Stößels 18 wirkt.
  • Im vorliegenden Fall ist der zylinderfeste Hohlraum 22 durch das Innere des Trenngliedes 9 gebildet, das sich zu seinem freien Ende hin verjüngt. Während das Trennglied im vorliegenden Beispiel zum Zusammenwirken mit dem Winkelhebel 3 vorgesehen ist, kann es ebensogut mit einem geeigneten anderen Teil, beispielsweise unmittelbar mit dem Klappanker 2, im Sinne des Lösens der Verriegelung des Sohlenhalters zusammenwirken.
  • Wenn der Sohlenhalter im Bereich seiner Meßwege bewegt wird, wird diese Bewegung durch den Stößel 18 auf die Einrichtung 8 übertragen. Stoßartige für das Bein des Skiläufers unge­fährliche Kräfte werden dadurch gedämpft, daß sich der Stößel 18 im Zylinder 13 entgegen der Kraft der Dämpfungs­feder 24 bewegt. Der Zylinder 13 kann in diesem Fall der Stößelbewegung nicht folgen, da der Kolben 11 wegen der Drossel 16 und des Rückschlagventils 17 keinen schnellen Übertritt des entsprechenden Mediums aus der Zylinderkammer 14 in die Zylinderkammer 15 zuläßt. Erst bei einer quasi statischen Belastung von entsprechender Größe erfolgt die Verschiebung des Zylinders 13 mit dem Stößel 18, was schließlich zur Betätigung des Winkelhebels 3 durch das Trennglied 9 führt. Eine anschließende schnelle Rückstellung des Zylinders 13 ist durch das Rückschlagventil 17 ermöglicht. Diese Rückstellung kann in beliebiger und gewünschter Weise durch geeignete Bindungsteile oder eine besondere Feder erfolgen.
  • Durch die im zulässigen Maße verzögerte mechanische Auslösung ist es nicht notwendig, daß hierbei mit gegebenen­falls unzulässig erhöhten Auslösewerten gearbeitet werden muß. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist die erfindungs­gemäße Einrichtung ständig funktionsbereit. Sie bildet also kein "Notauslösesystem", das erst durch manuelle oder auto­matische Umschaltung in Funktion gesetzt wird, wenn ein Stromausfall erfolgt oder ein Defekt in der Schaltung oder im Magneten auftritt.

Claims (4)

1. Sicherheits-Skibindung mit einer elektronischen Schaltung, die wenigstens die auf das Bein des Skiläufers einwirkenden Kräfte und/oder Momente durch mindestens einen Wandler erfaßt und bei Erreichen eines vorgegebenen Schwellenwertes einen Elektromagneten erregt oder entregt, dessen Anker die Verriegelung eines Sohlenhalters löst, der vorzugsweise von einer Feder in Richtung seiner geöffneten Stellung belastet und durch die Verriegelungseinrichtung in seiner geschlossenen Stellung gehalten ist, und mit einer die Schaltung und den Magneten speisenden Batterie,
gekennzeichnet durch eine von der elektronischen Schaltung unabhängige mechanische, pneumatische oder/und hydraulische Einrichtung (8), die einerseits vom Sohlenhalter oder einem damit in Wirkverbindung stehenden Teil zumindest über einen Meßweg beeinflußt wird und andererseits ein Trennglied (9) aufweist, das einem Stoßdämpfer (11,13,24) nachgeschaltet ist und den Anker (2) des Elektromagneten (1) oder einen Teil (3) der Verriegelungseinrichtung im Sinne des Lösens der Ver­riegelung des Sohlenhalters beeinflussen kann.
2. Sicherheits-Skibindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer eine Zylinder­/Kolben-Anordnung (11,13) umfaßt mit einer ersten (14) und einer zweiten Zylinderkammer (15) für ein flüssiges oder gasförmiges Medium, die miteinander durch Öffnungen (16,17) im Kolben (11) in Verbindungstehen,
daß der Kolben (11) mit einer die erste Zylinderkammer (14) durchdringenden Kolbenstange (12) aus dem Zylinder (13) herausragt und an einem festen Teil (10) der Skibindung gehalten ist,
daß der Kolben (11) und die Kolbenstange (12) axial durchbohrt sind und einen Stößel (18) aufnehmen, der einerseits in die zweite Zylinderkammer (15) hineinragt und einen Federteller (19) trägt und anderseits direkt oder indirekt mit dem Sohlenhalter verbunden ist,
daß zwischen dem Federteller (19) des Stößels (18) und der gegenüberliegenden Zylinderstirnwand (21) eine Druckfeder (24) vorgesehen ist
und daß der Stößel (18) über den Federteller (19) hinaus verlängert und durch die Zylinderstirnwand (21) hindurch in einen zylinderfesten Hohlraum (22) geführt ist und mit einem Flansch (23) die Zylinderstirnwand hintergreift.
3. Sicherheits-Skibindung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen im Kolben eine Drossel (16) und ein Rückschlagventil (17) für die erste Zylinderkammer (14) umfassen.
4. Sicherheits-Skibindung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderfeste Hohlraum (22) sich zu seinem freien Ende hin verjüngt und das Trennglied (9) bildet.
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