Ski-Sicherheitsbindung Die Erfindung bezieht sich auf Sicherheitsbindun gen, mit denen der Stiefel eines Skiläufers auf dem Ski festgehalten werden kann, und betrifft solche Skibindungen, die beim Sturz des Skiläufers nach vorne selbsttätig aufgehen, wenn eine zur Sicherheit des Skiläufers gegen Unfälle gewählte vorbestimmte Zugkraft an der Ferse des Beines überschritten wird.
Aus der US-Patentschrift 2 610 861 ist bereits eine Skisicherheitsbindung bekannt, bei der die Sohlen spitze des Skistiefels an einem auf dem Ski angebrach ten festen Widerlager abgestützt ist und hinten auf den Absatz ein sich allgemein schräg von hinten oben nach vorne unten erstreckendes Druckglied drückt, das an dem einen Ende eines auf dem Ski gelagerten, in einer senkrechten Längsebene schwenkbaren zwei armigen Hebels ebenfalls in der senkrechten Längs ebene schwenkbar angelenkt ist. An dem anderen Ende des zweiarmigen Hebels greift eine Zugfeder in einer solchen Richtung an, dass sie bestrebt ist, das freie Ende des Druckgliedes in einen am Absatz befestigten Beschlag zu drücken.
Von dem unter der Wirkung der Feder stehenden Druckglied wird somit der Absatz des Stiefels auf den Ski gedrückt.
Wenn der Fersenzug im Bein grösser wird als die senkrechte Komponente der Kraft, die vom schräg auf den Absatz drückenden Druckglied ausgeübt wird, beginnt der Absatz sich vom Ski zu lösen. Beim Ab heben des Absatzes steigt durch die zunehmende Federspannung zunächst die senkrechte Komponente der vom Druckglied ausgeübten Kraft an. Da jedoch beim Abheben des Absatzes die Neigung des Druck- gliedes zunehmend flacher wird, gibt es einen Punkt, von welchem ab die Grösse der senkrechten Kompo nente, die bestrebt ist, den Absatz auf den Ski zurück zuholen, trotz zunehmender Federkraft wieder ab nimmt. Wenn der Fersenzug so gross ist, dass der Absatz diesen labilen Druck erreicht, bewegt sich der Absatz weiter.
Dadurch kommt er vom Ski frei. Der Vorteil einer solchen Bindung besteht darin, dass sie den Stiefel vollständig freigibt, wenn die sichere Belastung der Ferse bzw. des Beines über schritten wird, und dass der Auslösepunkt sicher vorbestimmt werden kann. Die Länge des Weges, den der Absatz vom Ski zurücklegen kann, ehe er sich von der Bindung löst, die Kraft, mit der der Absatz auf dem Ski gehalten wird, und die Kraft im Augen blick des Auslösens hängen von der Neigung des Druckgliedes, von der Länge des Druckgliedes, von dem Drehpunkt des Hebels und der Federvorspan- nung ab.
Bei der bekannten Skisicherheitsbindung sind zum einen die Spannung der Feder und zum anderen der waagerechte Abstand des Hebeldrehpunktes vom Stiefelabsatz und damit die Neigung des Druckgliedes einstellbar. Durch Veränderung der Federspannung kann die Kraft gewählt werden, bei der sich der Absatz vom Ski abzuheben beginnt. Der bis zum Auslösen zurückzulegende Weg des Absatzes wird jedoch nur unwesentlich verändert. Da bei Verände rung der Federvorspannung die Kinematik die gleiche bleibt, bleibt auch die Charakteristik des Kraftanstiegs beim Abheben des Stiefelabsatzes vom Ski die gleiche. Sie beginnt nur bei einer grösseren oder kleineren Kraft.
Wird der waagerechte Abstand des Hebeldreh punktes vom Absatz vergrössert und damit die Nei gung des Druckgliedes verringert, so wird bei gleicher Federvorspannung die senkrechte Druckkomponente der vom Druckglied auf den Absatz wirkenden Kraft, die den Absatz auf dem Ski festzuhalten sucht, gerin ger und - wegen der Änderung der Kinematik - die Charakteristik des Kraftanstieges beim Abheben des Absatzes vom Ski flacher. Gleichzeitig wird aber auch der vom Absatz beim Abheben vom Ski bis zum Überschreiten des labilen Punktes zurückgelegte Weg kürzer. Ein flacher Kraftanstieg mit geringer Anfangskraft ist jedoch nur beim Langlauf oder Auf stieg erwünscht. Dort soll aber gleichzeitig der Absatz sehr weit vom Ski abgehoben werden können, ohne dass sich die Bindung öffnet.
Bei der bekannten Skisicherheitsbindung sind die beiden genannten Einstellmöglichkeiten auch nur vor gesehen, um die Kraft, mit welcher der Absatz auf dem Stiefel gehalten wird, und die Auslösekraft der Körperkonstitution des Skiläufers anpassen zu kön nen. Viel wichtiger ist aber, dass jeder Skiläufer seine Bindung den voneinander vollständig verschiedenen Anforderungen beim Abfahrtslauf einerseits und beim Aufstieg und Langlauf andererseits durch einfache Handhabe leicht anpassen kann. Beim Abfahrtslauf soll der Absatz fest auf dem Ski gehalten sein und sich erst bei grösserem Fersenzug von dem Ski ab heben. Wenn, z. B. beim Sturz nach vorn, der Fersen zug ein vorbestimmtes sicheres Mass überschreitet, soll sich aber der Stiefel schnell vom Ski lösen.
Um dem Skiläufer ein Gefühl dafür zu geben, dass der Fersenzug sich der vorbestimmten Auslösekraft nähert, ist nur ein geringer Weg des Absatzes mit steilem Kraftanstieg bis zum Auslösepunkt erwünscht. Es ist nicht erwünscht, dass der Absatz beim Abfahrtslauf erst einen langen Weg mit zunehmender Rückstell- kraft zurücklegen muss, ehe sich der Absatz vom Ski löst. Beim Aufstieg und Langlauf soll dagegen die Vorspannung, mit welcher der Absatz auf dem Ski gehalten wird, nur gering sein, aber der Weg gross, den der Absatz beim Abheben vom Ski bis zum Auslösen zurücklegen kann.
Die vorgenannten Forderungen werden erfüllt, wenn eine Skisicherheitsbindung, bei der die Sohlen spitze des Skistiefels an einem auf dem Ski angebrach ten festen Widerlager abgestützt ist und hinten auf den Absatz ein sich allgemein schräg von hinten oben nach vorne unten erstreckendes Druckglied drückt, das an einem auf dem Ski gelagerten, in einer senk rechten Längsebene schwenkbaren Hebel in der glei chen Ebene schwenkbar angelenkt ist und unter der Wirkung einer Feder steht, gemäss der Erfindung in der Weise ausgebildet wird, dass an dem Hebel oder dem Druckglied ein zwischen zwei Stellungen I und 1I schwenkbarer Wählhebel gelagert ist,
der von einer Feder auf Druck beansprucht wird, welche mit ihrem einen Ende an diesem Wählhebel und mit ihrem anderen Ende an einem gegenüber dem Ski festen Punkt angehängt ist, der auf der Verlängerung der Verbindungslinie des Wählhebeldrehpunkts und des Anhängepunkts der Feder am Wählhebel liegt, wenn sich der Wählhebel in einer Zwischenstellung befindet, die der dem Hebeldrehpunkt entfernten Wählhebel- stellung I nahe ist, so dass der Wählhebel bei der dem Hebeldrehpunkt fernen Stellung I für den Abfahrtslauf über die Verbindungslinie der beiden Federaufhänge- punkte wandert, wenn der Stiefelabsatz beim Abheben vom Ski eine vorbestimmte Wegstrecke überschreitet,
und damit beim Überschreiten dieser Wegstrecke der Wählhebel selbsttätig in die dem Hebeldrehpunkt nahe Stellung II für den Aufstieg oder Langlauf schnappt, in der das Druckglied mit geringerer Kraft auf den Stiefelabsatz drückt.
Wenn der Skiläufer den Wählhebel in die dem Hebeldrehpunkt nahe Stellung gebracht hat, greift die Feder an einem kleineren Hebel an als in der anderen, dem Hebeldrehpunkt fernen Stellung. Bei der dem Hebeldrehpunkt nahen Stellung wird der Stiefelabsatz somit mit geringerer Kraft auf dem Ski festgehalten, und steigt diese Kraft beim Abheben des Absatzes vom Ski flacher an, als in der dem Hebeldrehpunkt fernen Stellung. Die erstgenannte Stellung ist für den Aufstieg oder Langlauf vorgesehen. Bei dieser Art des Skilaufs soll ja der Skiläufer seinen Stiefelabsatz ohne grosse Kraft weit vom Ski abheben können. Das Auslösen des Absatzes erfolgt in gleicher Weise, wie es oben im Zusammenhang mit der bekannten Skisicherheitsbindung beschrieben ist.
Wenn der Skiläufer nun abfahren will, braucht er nur an seinen beiden Ski den Wählhebel in die dem Hebeldrehpunkt ferne Stellung zu schwenken, in wel cher die Feder an einem grossen Hebelarm angreift. In dieser Stellung wirkt sich die Federkraft um ein mehrfaches stärker auf den Stiefelabsatz aus. Der Stiefelabsatz wird also mit grosser Kraft auf dem Ski gehalten. Wenn der Fersenzug grösser wird als diese Kraft, hebt sich der Absatz vom Ski ab. Der Skiläufer spürt aber einen steilen Kraftanstieg, der ihm anzeigt, wenn sich die Bindung dem Auslösepunkt nähert.
Wenn der Absatz eine durch die Lage des Wähl- hebeldrehpunkts gegebene Strecke vom Ski abgehoben ist, überschreitet der Wählhebeldrehpunkt die Ver bindungslinie der beiden Federaufhängepunkte, d. h. seinen Totpunkt. Sofort nach Überschreiten dieser Hubstrecke des Absatzes schnappt deshalb der Wähl- hebel selbsttätig aus der dem Hebeldrehpunkt fernen Stellung in die dem Hebeldrehpunkt nahe Stellung über. Von diesem Punkt an gleicht die Kraft, die bestrebt ist, den Stiefelabsatz auf den Ski zurückzu holen, der sehr viel geringeren Kraft beim Aufstieg und Langlauf.
Wenn also der Skiläuferbei Stellung der Wählhebel seiner beiden Bindungen auf Abfahrtslauf-nach vorne stürzt und dabei die für seine Ferse bzw. sein Bein sichere Zugkraft überschritten wird, schnappt der Wählhebel selbsttätig in die Aufstieg- bzw. Langlauf stellung um. Da dabei die Kraft, die bestrebt ist, den Absatz auf den Ski zurückzuholen, plötzlich sehr stark abnimmt, bewegt sich der Stiefelabsatz weiter, bis er von der Bindung und damit vom Ski vollständig freikommt. Der Skiläufer hat also die Möglichkeit, seine Bindung ohne Abschnallen des Skis und ohne jede mühsame Einstellung bei angeschnalltem Ski auf einfache Weise durch Umlegen eines Hebels in die Stellung für Abfahrtslauf oder die Stellung für Lang lauf oder Aufstieg zu bringen.
In jeder Stellung ist die Grösse und die Charakteristik der Kraft, die bestrebt ist, den Absatz auf dem Ski zu halten, seiner Körperkonstitution entsprechend, und in beiden Stel lungen wird eine Überbeanspruchung der Ferse bzw. des Beins des Skiläufers bei einem Sturz mit Sicher heit vermieden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schema tischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispie len näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Skisicherheitsbindung nach dem Grundprinzip der Erfindung und Fig. la den Kraft verlauf beim Abheben des Absatzes vom Ski.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der<B>Ski-</B> sicherheitsbindung und Fig. 2a den Kraftverlauf bei dieser Bindung.
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsförm der Ski sicherheitsbindung und Fig. 3a den Kraftverlauf bei dieser Bindung.
Fig. 4 ist eine vierte Ausführungsform.
Fig. 5 zeigt eine ausgeführte Skisicherheitsbindung nach der Erfindung.
Fig. 6 ist ein Querschnitt nach der Linie A - B von Fig. 5.
Fig. 7 zeigt die Skisicherheitsbindung nach Fig. 5 unmittelbar vor dem Auslösen.
Fig. 8 ist eine Rückansicht des bei der Bindung verwendeten Absatzbeschlages.
Fig. 9 ist ein Schaubild der senkrecht auf den Absatz wirkenden Kraft, aufgetragen über dem Ab hebeweg des Absatzes vom Ski.
Fig. 10 ist eine Seitenansicht einer weiteren be sonders bevorzugten Ausführungsform einer Skisicher heitsbindung.
Fig. 11 ist ein Schnitt längs der Linie C - D in Fig. 10.
Fig. 12 zeigt die Skisicherheitsbindung nach Fi gur 10 unmittelbar vor dem Einhängen in den Be schlag am Absatz.
Fig. 13 zeigt die Skisicherheitsbindung nach Fi gur 10 in der Einstellung für Abfahrtslauf.
Fig. 14 zeigt die für den Abfahrtslauf eingestellte Bindung unmittelbar vor dem Umschnappen in die Aufstiegstellung und Fig. 15 zeigt die gleiche Bindung unmittelbar vor dem Freigeben des Skistiefels. In Fig. 1 ist mit 1 der Ski bezeichnet. Die Sohle 2 des Stiefels 3 wirkt an der Spitze 4 mit einer bekannten Drehsicherheitsbindung 5 zusammen, die den Ski stiefel an der Sohlenspitze freigibt, wenn die im Bein wirkende Verdrehkraft ein vorbestimmtes sicheres Mass überschreitet.
In eine - vorzugsweise durch einen hier nicht dargestellten Beschlag verstärkte - Vertiefung oder Pfanne 6 am Absatzende 7 der Sohle 2 greift das Ende eines Druckgliedes 8, das sich von der Vertie fung 6 schräg nach hinten und oben erstreckt und mittels eines Zapfens 9 an einem Hebel 10 angelenkt ist, der selbst mittels eines Drehzapfens 11 an einer auf der Grundplatte 12 befestigten Konsole 13 schwenkbar gelagert ist. Der Hebel 10 besitzt einen nach unten ragenden Fortsatz 14, in dem mittels eines Gelenkzapfens 15 ein Wählhebel 16 gelagert ist. Der Wählhebel 16 wird von zwei Schenkeln gebildet, von denen je einer an jeder Seite des Hebels 10 liegt und die am äusseren Ende durch einen Bolzen 17 ver bunden sind, der an den Seiten über die Schenkel des Hebels 16 hinausragt.
An diesen seitlichen Ver längerungen des Bolzens 17 hängt je eine Zugfeder 18, die mit ihrem unteren Ende in einem Auge 19 an der Grundplatte 12 eingehängt ist. Die Grundplatte 12 ist mittels hier nicht dargestellter Schrauben auf dem Ski 1 befestigt. Die hintere Endstellung des Wählhebels 16 ist durch Aufliegen des Verbindungsbolzens 17 auf der Oberkante des Hebels 10 gegeben. Die vordere Endstellung des Wählhebels 16 ist dadurch gegeben, dass dieser an dem oberen Ende des Druckgliedes 8 anliegt.
Bei der in Fig. 1 ausgezogen dargestellten Stel lung des Wählhebels wirkt die Feder 18 an dem lan gen Hebelarm L auf den Hebel 10, während bei der punktiert angedeuteten hinteren, dem Hebeldrehpunkt 11 nahen Stellung die Feder 18 nur an dem kleinen Hebelarm 1 wirksam ist. Entsprechend der unter schiedlichen Länge des Hebelarms, an welchem die Feder 18 auf den Hebel 10 wirkt, ist auch die Kraft unterschiedlich, mit welcher das Druckglied 8 auf den Absatz 7 des Stiefels 3 drückt. In Fig. la ist jeweils die senkrechte Komponente dieser Kraft auf getragen, die allein bestrebt ist, den Stiefelabsatz 7 auf den Ski 1 zurückzubringen.
I ist die senkrechte Kraftkomponente, mit welcher der Absatz in der Abfahrtstellung der Bindung und 11 die senkrechte Kraftkomponente, mit welcher der Absatz bei der Aufstieg- oder Langlaufstellung der Bindung auf dem Ski 1 gehalten wird.
Zunächst sei angenommen, dass sich der Wähl hebel 16 in der in Fig. 1 punktiert dargestellten, dem Hebeldrehpunkt nahen Stellung befindet, in welcher die Feder 18 an dem kleinen Hebelarm 1 wirkt. In dieser Stellung wird der Stiefelabsatz 7 nur mit der verhältnismässig kleinen Kraft II auf dem Ski 1 ge halten. Der Skiläufer braucht beim Aufstieg oder Langlauf nur die geringe Kraft II aufzuwenden, um den Absatz 7 vom Ski 1 abzuheben. Nach dem Ab heben wächst die Kraft, die bestrebt ist, den Absatz 7 auf dem Ski 1 zu halten, längs der Kurve a flach an. Die Skisicherheitsbindung verhält sich bei dieser Stel lung wie oben beschriebene bekannte Sicherheits bindung.
Obwohl beim Abheben des Absatzes 7 die Kraft der Feder 18 zunimmt, erreicht wegen der zunehmend stärkeren Neigung des Druckgliedes 8 die senkrechte Kraftkomponente, die allein bestrebt ist, den Absatz 7 auf den Ski 1 zurückzubringen, bei IH ein Maximum. Hat sich der Absatz so weit abgehoben, dass die senkrechte Kraftkomponente den maximalen Wert III erreicht hat, so befindet sich der Absatz in einer labilen Lage. Übt der Skiläufer mit seinem Bein einen etwas grösseren Zug aus, so bewegt sich der Stiefelabsatz über den Punkt IH hinweg. Da von diesem Punkt ab die Kraft, die den Stiefelabsatz zurückzuholen trachtet, wieder abnimmt, bewegt sich der Stiefelabsatz unter der im Bein wirkenden Kraft weiter, bis er von dem Druckglied 8 vollkommen frei kommt.
Wenn nun der Skiläufer abfahren will, so stellt er den Wählhebel 16 in die in Fig. 1 ausgezogen dargestellte, dem Hebeldrehpunkt 11 ferne Lage ein. In dieser Lage wird der Absatz 7 mit der grösseren Kraft I auf dem Ski gehalten. Übersteigt die von der Achillessehne des Beines auf die Ferse ausgeübte Zugkraft die Kraft I, z. B. dann, wenn der Skiläufer sich nach vorne lehnt, so hebt sich der Absatz 7 vom Ski 1 ab. Je weiter sich der Absatz 7 vom Ski entfernt, umsomehr steigt die senkrechte Komponente der vom Druckglied 8 auf den Absatz 7 ausgeübten Kraft an. Dieser Kraftanstieg ist in Fig. 1 mit b bezeichnet.
Beim Abheben des Absatzes 7 vom Ski 1 bewegen sich der Bolzen 17, an welchem das obere Ende der Feder 18 eingehängt ist, und der Schwenkzapfen 15 des Wählhebels 16 längs eines Kreises üm den Gelenk zapfen 11 des Hebels 10. Dabei wird eine Stellung des Hebels 10 erreicht, bei welcher die Mitte des Bolzens 17, die geometrische Achse des Schwenkzapfens 15 und das Auge 19 in einer Linie liegen, der Wählhebel 16 also eine Totpunktstellung einnimmt.
Die in dieser Stellung am Absatz 7 wirkende senkrechte Kraft komponente ist in Fig. la mit IV bezeichnet. Über schreitet der Fersenzug diese Kraft IV, so wandert die Verbindungslinie zwischen den beiden Aufhängepunk ten der Feder 18 über die geometrische Achse des Schwenkzapfens 15, was zur Folge hat, dass die Feder 18 den Wählhebel 16 in die dem Hebeldrehpunkt 11 nahe hintere Stellung schwenkt.
Dadurch sinkt die am Stiefelabsatz wirkende senkrechte Kraftkomponente sofort auf den Wert V ab, der auf der Kurve a liegt, die den Verlauf der senkrechten Kraftkomponente, die den Stiefelabsatz 7 auf den Ski zurückzuholen trachtet, bei der Aufstieg- oder Langlaufstellung der Bindung zeigt. Da in diesem Augenblick die von dem Druck glied 8 auf den Stiefelabsatz 7 aufgebrachte Kraft plötzlich stark absinkt, überwiegt in diesem Augen blick die vom Körper auf das Bein ausgeübte Zug kraft. Die Folge ist, dass sich der Stiefelabsatz weiter vom Ski abhebt und am Punkt III wie oben beschrie ben von der Bindung freigegeben wird.
Der Punkt III des Kraftverlaufs wird erreicht, bevor sich das Druckglied 8 und der hintere Teil der Sohle 2 in einer Strecklage zueinander befinden. Wenn der Weg, den der Stiefelabsatz bis zum erreichen dieses Punktes zurücklegt, für den Aufstieg oder Langlauf zu gering ist und ein grösserer Abhebeweg gewünscht wird, so kann eine Begrenzungsvorrichtung vorgesehen sein, die das Druckglied 8 in einer vor bestimmten Winkelendlage gegenüber dem Hebel 10 festhält, so dass das Druckglied 8 nicht mehr wie in Fig. 1 frei nach oben ausschwingen kann. Die Winkel endlage kann z.
B. durch einen festen Anschlag (nicht dargestellt) oder wie bei 326 in Fig. 10 und 12 ange deutet ein ausbiegbares, aber nicht dehnbares Zug glied starr begrenzt sein. Es kann aber auch - wie in Fig. 2 dargestellt ist - eine Feder 21 vorgesehen sein, die an einem Auge 22 auf der Grundplatte 12 verankert ist und mit ihrem freien Ende in ein Loch 23 des Druckgliedes 8 eingehängt ist. Im übrigen gleicht die in Fig. 2 dargestellte Skisicherheitsbindung derjenigen nach Fig. 1.
Da die Mittellinie der Feder 21 in der Ausgangs lage der Bindung nur einen kleinen Winkel mit dem Ski einschliesst, kommt sie beim Abheben des Ab satzes 7 vom Ski 1 zu Anfang noch kaum zur Wirkung, so dass der Kraftverlauf b beim Abfahren und der Anfang des Kraftverlaufs a1 beim Aufstieg oder Lang lauf in Fig. 2a dem entsprechenden Kraftverlauf nach Fig. la gleicht. Je mehr sich aber das Druckglied 8 und der hintere Teil der Sohle 2 der Strecklage nähern, umso stärkeren Einfluss gewinnt die Feder 21.
Die Kurve a erreicht nicht mehr ein Maximum und fällt dann wieder ab, sondern die senkrechte Kraftkompo nente, die den Absatz 7 auf den Ski 1 zurückzubringen trachtet, nimmt ständig weiter; und zwar zunehmend steiler zu, bis die Strecklage vom Druckglied 8 und hinterem Teil der Sohle 2 überschritten wird und bei Erreichen der Kraft IH' sich das freie Ende des Druckgliedes 8 aus der Pfanne 6 am Stiefelabsatz 7 herausbewegt, da sich beim weiteren Anheben des Ab satzes das Ende des Druckgliedes 8 etwa längs der Bahn 24 und die Pfanne 6 im Stiefelabsatz 7 längs der Bahn 25 bewegen.
Die in Fig. 3 gezeigte Skisicherheitsbindung unter scheidet sich nur dadurch von derjenigen nach Fig. 2, dass hier zwischen der Zugfeder 21a und dem Druck glied 8 ein loses Kabel 26 eingeschaltet ist. Die so ausgebildete Bindung verhält sich zunächst genauso wie die Sicherheitsbindung nach Fig. 1. Das zwischen dem Ende der Feder 21 und dem Einhängloch 23 in dem Druckglied 8 zwischengeschaltete Kabelstück 26 besitzt eine solche Länge, dass es etwa in oder kurz nach der Stellung der Bindung straff wird, in der die Kraft, die bestrebt ist, den Stiefelabsatz auf den Ski zurückzubringen, den labilen Punkt III in Fig. la erreicht.
Von diesem Punkt an verändert sich der Kraftverlauf bei der Bindung nach Fig. 3 gegenüber derjenigen nach Fig. 1. Je nach der Wahl der Feder 21a steigt die Kraft von diesem Punkt an mehr oder weniger steil bis zu dem Punkt IR" an, in welchem sich die Pfanne 6 im Absatz 7 von dem freien Ende des Druckgliedes 8 trennt, wie es oben schon in Verbindung mit der Sicherheitsbindung nach Fig. 2 beschrieben ist.
Die Bindung nach Fig. 3 hat den Vorteil, dass bei der Aufstieg- und Langlaufstellung des Wählhebels 16 die den Absatz zurückholende Kraft in dem nor malen Bereich der Absatzbewegung nur schwach an steigt und dass somit der Skiläufer beim Aufstieg und Langlauf keine grosse Arbeit zu leisten hat. Nähert sich der Absatz jedoch der Auslösestellung III", so steigt die Kraft steil an, _ so dass der Skiläufer fühlt, dass er sich nun der Auslösestellung seiner Bindung nähert.
Die Grösse der Kraft III" kann praktisch etwa genauso gross wie die Kraft IV gewählt werden, wird wohl in der Regel aber etwas niedriger gewählt.
Wenn bei der Bindung nach Fig. 3 der Skiläufer bei Stellung des Wählhebels 16 in der Abfahrtslauf stellung, d. h. in der vom Hebeldrehpunkt 11 entfern ten Stellung des letzteren, nach vorne stürzt, steigt die Kraft zunächst von I nach IV längs der Kurve b an. Dort schaltet der Wählhebel, wie oben bei der Bindung nach Fig. 1 beschrieben, selbsttätig in die Aufstieg- oder Langlaufstellung um, so dass die Kraft von IV auf V abfällt. Die Folge ist, dass nunmehr die Kraft längs der Linie a2 nicht mehr ausreicht, um den Absatz auf den Ski zurückzubringen und der Skiläufer weiter nach vorne stürzt.
Dabei steigt die Kraft am Ende zwar wiederum steil an, jedoch wird durch die dem Skiläufer innewohnende kinetische Energie das Druckglied 8 entgegen der auf dieses wirkenden Kraft vom Absatz 7 nach oben gerissen, bis der Punkt III" erreicht ist und der Absatz von der Bindung freigegeben wird.
In Fig. 4 ist eine Skisicherheitsbindung nach der Erfindung gezeigt, die im Prinzip derjenigen nach Fig. 2 gleicht. Bei der Bindung nach Fig. 2 wird nämlich in jeder Stellung der Bindung von der Feder 18 auf das Druckglied 8 eine in Richtung der Verbindungslinie des Gelenkpunktes 9 und des Abstützpunktes des Endes des Druckgliedes 8 in der Pfanne 6 gerichtete Kraft übertragen, die mit der Kraft der Feder 21 zu einer resultierenden Kraft zusammengesetzt werden kann, die in dem Punkt 23 angreift. Von diesem Gedanken ausgehend ist bei der Bindung nach Fig. 4 nur noch eine einzige Feder 28 vorgesehen, die über einen Wählhebel 16a auf das Druckglied 8a wirkt.
Das Druckglied 8a ist auch hier über einen Gelenk zapfen 9 an dem Ende eines Hebels 10a angelenkt, der sich um die Konsole 13a drehen kann, die auf dem Ski 1 bfestigt ist. Das Druckglied 8a ist im Quer schnitt U-förmig gestaltet und nach unten offen. Der Wählhebel 16a besitzt am Ende einen Zapfen 17a, der durch einen Schlitz 29 in der Seitenwand des Druckgliedes 8a hindurchreicht. Zwischen den beiden Seitenwänden des Druckgliedes 8a ist an diesem Bolzen 17a das obere Ende der Druckfeder 28 an gehängt. Durch das Zusammenwirken des Bolzens 17a mit den Enden des Schlitzes 29 sind die beiden Stel lungen des Wählhebels 16a bestimmt, der einen Hand griff 16b besitzt, um ihn leicht von der einen in die andere Stellung schwenken zu können.
Auch bei dieser Bindung ist die Kraft, mit welcher der Stiefelabsatz auf dem Ski gehalten wird, bei der dem Stiefelabsatz nahen Stellung des Wählhebels 16a grösser als bei der dem Stiefelabsatz ferneren Stellung. Ebenso schnappt auch hier der Wählhebel nach dem Anheben des Absatzes selbsttätig von der dem Stiefelabsatz nahen in die dem Stiefelabsatz fernen Stellung um. Der Kraftverlauf ist dem Prinzip nach ähnlich demjenigen nach Fig. 2a.
In den Fig. 5 und 6 ist eine Skisicherheitsbindung nach dem Grundprinzip von Fig. 1 in seinen Einzel heiten dargestellt. Auf dem Ski 1 ist hinter dem Ab satz 7 des Skistiefels mittels nicht dargestellter Schrau ben die die Skibindung tragende Grundplatte 112 befestigt. Von dieser Grundplatte 112 ragt die Kon sole 113 nach oben, die an ihrem oberen Ende einen Schlitz 131 aufweist, um eine Gabel zu bilden. Am oberen Ende der Konsole 113 ist der Hebel 110 mittels des Gabelbolzens 111 gelagert.
Am freien Ende des Hebels 110 ist mittels des sich in Querrichtung er streckenden Gelenkbolzens 109 das Druckglied 108 angelenkt, das mit seinem als Zylinder mit quer zum Ski verlaufender Achse ausgebildeten Ende 108a in die Pfanne 106 des Absatzbeschlages 106a eingreift. Gegebenenfalls kann das Ende 108a des Druckgliedes 108 statt als Zylinder auch als Kugel ausgebildet sein. Der Wählhebel 116 ist U-förmig ausgebildet, wobei je ein Schenkel auf jeder Seite des Hebels 110 liegt.
An den unteren Enden der beiden Schenkel sind nach innen ragende Gelenkbolzen 115 vorgesehen, die in eine Bohrung 132 im Hebel 110 eingreifen und durch die Formsteifigkeit des gabelförmigen Wähl- hebels 116 in der Bohrung gehalten werden. Der Wählhebel besitzt einen Griff 116a, der als eine Scheibe mit beiderseitig linsenförmigen Vertiefungen ausge bildet ist. Das Gabelquerstück 116b des Wählhebels 116 ist nach beiden Seiten verlängert und nach unten abgebogen. An den beiden nach unten ragenden Enden ist eine Bohrung 133 vorgesehen, in welcher die obere öse 134 der Zugfeder 118 hängt.
Am unteren Ende ist diese Feder mittels der Öse 135 über einen Stift 136 gehängt, der durch zwei nach oben abgebogene Augen 119 gesteckt ist, die an den beiden Seiten der Grund platte 112 nach oben ragen. Die in Fig. 5 mit aus gezogenen Linien gezeichnete hintere bzw. Aufstieg- oder Langlaufstellung 1I des Wählhebels 116 ist durch seine Anlage an der Konsole 113 gegeben. Die in Fig. 5 gestrichelt gezeichnete und für den Abfahrtslauf vorgesehene Stellung I des Wählhebels 116 ist durch das Anschlagen an die Wange 108b des Druckgliedes 108 gegeben.
Abweichend von der Skisicherheitsbindung nach Fig. 1 ist bei der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Bindung an jeder Seite des Hebels 110 mittels nicht dargestellter Nieten ein allgemein winkelförmiger Federschuh 137 befestigt, dessen wegragender Schenkel 138 hinter der Feder 118 liegt, wenn sich diese in Aufstiegstellung befindet. Der Schenkel 138 jedes Federschuhes ist wie aus den Fig. 5 und 7 ersichtlich - gekrümmt ausgeführt.
Der obere Rand 139 des Hebels 110 hat in dem Schwenkbereich des Wählhebels 116 eine einem Kreis bogen um die Mitte des Gelenkbolzens 115 entspre- chende Kontur, so dass beim Schwenken des Wähl- hebels <B>116</B> der Abstand zwischen dem Gabelquerstück 116b des Wählhebels und der oberen Kante 139 des Hebels<B>110</B> konstant bleibt und beim Verstellen des Wählhebels ein Einklemmen des Handschuhs ver hindert ist.
Der auf diese Weise eine verhältnismässig grosse Fläche bildende Hebel<B>110</B> ist mit einem gros sen Loch 140 versehen, das ausser zur Gewichts ersparnis gleichzeitig auch als Handgriff zum Anheben des Hebels 110 dient, wenn man zum Anlegen der Bindung das Druckglied 108 in die Pfanne 6 des Absatzbeschlages 6a bringen will.
Der Absatzbeschlag 106a weist eine Abwinkelung 143 auf, die über den Absatz greift und Befestigungs löcher zum Einschrauben von Schrauben 144 besitzt, die quer durch die Schichten des Leders des Absatzes hindurchgehen. Die Abwinkelung 143 überträgt die auf die Kugelpfanne 106 ausgeübte vertikale Druck komponente unmittelbar auf den Absatz. Die Schrau ben 144 dienen also nur als Befestigungsschrauben und haben keine Kraft zu übertragen, so dass keine Gefahr besteht, dass der Beschlag 106a vom Absatz 7 ab gerissen wird.
Zum Anlegen der Bindung wird der Wählhebel 116 zunächst in seine dem Hebeldrehpunkt<B>111</B> nahe Lage II geschwenkt. Dann kann man den Hebel 110 mittels eines in seine Öffnung 140 eingesteckten Fingers anheben, wobei der hierbei gleichzeitig auf die Wange 108b des Druckgliedes drückende Finger das Druck glied 108 in Richtung zum Absatz drückt, so dass beim Anheben des Hebels<B>110</B> das Druckglied 108 mit seinem Ende 108a in die Pfanne 106 des Absatz beschlages einrastet. Damit ist die Bindung fertig angelegt.
Wie aus Fig. 9 hervorgeht, drückt die Bindung mit einer Kraft von etwa 3 kg senkrecht auf den Absatz. Wenn nun der Skiläufer beim Aufstieg oder Langlauf den Absatz vom Ski abhebt, schwenkt der Hebel 116 nach oben, wobei die beiden Federn 118 gespannt werden. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, wirkt dabei die Kraft k der beiden Federn<B>118</B> an dem kleinen Hebelarm 1i. Wäre kein Federschuh 137,138 vorhanden, dann würde die auf den Absatz wirkende senkrechte Kraftkomponente einen Verlauf haben, wie es bei a in Fig. la und in Fig. 9 dargestellt ist.
Wie oben schon im Zusammenhang mit Fig. la beschrie ben, steigt die Kraft längs der Kurve a bis zu dem la bilen Punkt IH nur verhältnismässig flach an. Bei dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungs beispiel ist angenommen, dass der Skiläufer wünscht, ein gutes Gefühl dafür zu haben, dass er sich dem labilen Punkt und damit dem Auslösepunkt der Bin dung nähert. Dies ist durch den Federschuh 137,138 erreicht. Die Wirkung des Federschuhs ist aus Fig. 7 ersichtlich.
Sobald der Absatz 7 etwa 2 Zentimeter vom Ski abgehoben ist, kommt der Schenkel 138 des Federschuhs 137 zur Anlage an der Feder 118 und drückt diese beim weiteren Schwenken des Hebels 110 in einem mittleren Bereich zwischen ihren beiden Aufhängepunkten zunehmend aus der gestreckten La- ge weg, so dass nunmehr die Federkraft k rascher zunimmt und ausserdem an einem zunehmend grösser werdenden Hebelarm 13 angreift. Die Folge ist, dass die vom Druckglied 108 auf den Absatz 7 ausgeübte vertikale Druckkraftkomponente den Verlauf a1 nimmt.
Bei diesem Verlauf nimmt die Kraft zunächst flach und dann, wenn sie sich dem Auslösepunkt nähert, zunehmend steiler zu, bis sie bei etwa 6 cm Abhebeweg des Absatzes mit 50 kg den Auslösepunkt III"' erreicht hat. Wenn also der Skifahrer-beispiels- weise wenn er nach vorne fällt - den Absatz mit mehr als 50 kg Zugkraft nach oben zieht, wird der Absatz nach Überschreiten von 6 cm Weg automatisch von der Bindung frei.
Wenn der Skiläufer abfahren will, stellt er den Wählhebel 116 von der Stellung II in die Stellung I. In dieser Stellung wirkt die Federkraft k am Hebel arm 12. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, wird in dieser Stellung der Absatz mit einer Kraft von 30 kg auf dem Ski gehalten. Wenn nun der Skiläufer nach vorne fällt, beispielsweise wenn er gegen ein Hindernis stösst oder in schweren Schnee kommt, dann wird der Absatz hochgerissen.
Wie oben im Zusammen hang mit Fig. la erläutert, nimmt dabei zunächst die vertikale Druckkomponente nach der Linie b zu, bis nach einem sehr kurzen Abhebeweg von nur etwa 2 cm der Hebel 110 mit dem Wählhebel 116 eine Lage er reicht hat, bei welcher der obere Aufhängepunkt<B>133</B> der Feder<B>118</B> in Verlängerung der Verbindungslinie zwischen dem Aufhängepunkt 119 der Feder und dem Wählhebeldrehpunkt 115 liegt.
Ist dieser labile Punkt überschritten, so zieht die Feder 118 den Wählhebel 116 in die Stellung II. Nachdem also die senkrechte Druckkomponente bei 2 cm Abhebeweg in Punkt IV etwa 100 kg erreicht hat, was bei dem gewählten Aus führungsbeispiel als maximal zulässige Belastung für die Achillessehne angenommen ist, fällt die Druck komponente, die bestrebt ist, den Absatz auf den Ski zurückzudrücken, schlagartig auf etwa 5 kg im Punkt V ab und steigt dann beim weiteren Fallen nach vorne noch einmal bis etwa 50 kg im Punkt I11"' bei etwa 6 cm Hubweg an, ehe der Absatz von der Bindung freigegeben wird. Es ist also ersichtlich, dass beim Sturz nach vorne niemals eine Zugkraft auf die Achil lessehne von 100 bzw. 50 kg überschritten werden kann.
Die angenommene Höchstkraft von 100 kg ist für einen geübten Skiläufer, insbesondere Rennläufer, gedacht. Für Skiläufer normaler Kontistution und für Kinder werdn die Federn 118 gegen schwächere Fe dern ausgetauscht.
Damit beim Abheben des Absatzes vom Ski und Sturz nach vorne die dem Punkt IV entsprechend labile Stellung sicher und schnell überschritten wird, ist das Druckglied 108 mit einer Nase 108c versehen, die mit der Vorderkante 116c zusammenwirkt, um den Wählhebel zwangsweise über die labile Stellung hinweg zu drücken.
In den Fig. 10 und 11 ist eine Skisicherheitsbin dung in ihren Einzelheiten gezeigt, die nach dem in Fig. 3 gezeigten Grundprinzip der Erfindung ausge- bildet ist. Die Grundplatte 212 ist bei dieser Ausfüh rungsform in einer auf dem Ski 1 mittels der Schrau ben<B>251</B> befestigten Führungsplatte 252 in Längs richtung des Skis verschiebbar. Auf der Grundplatte 212 ist eine Gewindebüchse 203 aufgeschweisst, die eine Fixierschraube 204 aufnimmt, deren Spitze in eine der konischen Vertiefungen 205 in der Führungs platte 252 eingreifen kann, um die Grundplatte 212 in einer bestimmten Lage gegenüber der Führungs platte 252 festzulegen.
Dadurch kann die Skisicher heitsbindung in unterschiedlichem Abstand von der vor dem Stiefel angebrachten üblichen Verdrehsiche- rung eingestellt werden und damit verschiedenen Stiefelgrössen angepasst werden. Die auf der Grund platte 212 befestigte Konsole 213 besitzt oben eben falls einen Schlitz 231, der eine Gabel bildet, in welche der Hebel 210 greift, der mittels des Gelenkbolzens 211 an der Konsole 213 angelenkt ist. Der kräftig ausgebildete Hebel 210 besitzt an seinem Ende eine Bohrung, in der der als Hohlzylinder ausgebildete Gelenkzapfen 209 des Druckgliedes 208 gelagert ist, das am oberen Ende durch einen Einschnitt 255 gabelförmig ausgebildet ist.
Am unteren Ende des Druckgliedes 208 ist ein Zylinder 208a mit sich in Querrichtung erstreckender Achse angeformt, der in die entsprechend geformte Pfanne 206 des Absatz beschlages 206a eingreift.
Der Hebel 210 ist nach unten durchgewölbt aus gebildet. An seiner tiefsten Stelle ist mittels des Schwenkzapfens 215 der gabelförmig ausgebildete Wählhebel 216 schwenkbar gelagert. Der Wählhebel 216 besitzt am äusseren Ende eine sich in Quer richtung erstreckende sattelförmige Vertiefung 216a, in welcher der mittlere Teil eines U-förmig gebogenen Bolzens 217 gelagert ist.
Die beiden Enden des U- förmig gebogenen Bolzens 217 sind jeweils mit einem Gewinde 217a versehen, das in ein Gewindestück 256 eingeschraubt ist, das aussen ein der Federsteigung der Feder 218 entsprechendes Gewinde besitzt und die obere Aufhängung der Feder 218 bildet. Die letzten Windungen der Feder liegen mit radialer Vor spannung in den Gewindegängen. Jede Feder 218 hat unten eine Öse 235, die in ein Auge 219 eingehängt ist, das auf der Grundplatte 212 befestigt ist.
An einem zwischen den Enden der Feder 218 liegenden Punkt ist zwischen zwei benachbarten Win dungen ein Kabel 226 durchgeführt, an dessen in das Innere der Feder hineinragendes Ende eine Verdickung 226a angelötet oder angepresst ist, die verhindert, dass dieses Ende zwischen den Windungen der Feder<B>218</B> nach aussen herausgezogen wird. Das Kabel 226 erstreckt sich von einer Feder 218 durch ein Loch 223 im Druckstück 208 hindurch zu der Feder 218 auf der anderen Seite der Bindung. Das Kabel 226 ist bestrebt, sich zu strecken und damit das Druckglied 208 in Richtung zum Absatz 7 zu schwenken. Statt einer verhältnismässig steifen Drahtlitze bzw. eines Drahtseiles kann auch eine z. B. aus zwei Gliedern bestehende Kette verwendet werden.
Die Bewegung des Druckgliedes in Richtung zum Absatz kann dann durch eine Drehfeder bewirkt werden, die bestrebt ist, das Druckglied vom Hebel weg nach vorne zum Absatz hin zu schwenken.
Am vorderen Ende der Grundplatte 212 ist ein Flansch 258 angebogen, in dem eine sich nach oben etwas erweiternde Ausnehmung 259 vorgenommen ist. Der Flansch kann auch gebogen ausgeführt sein und sich der Kontur des Stiefelabsatzes anpassen. In diese Ausnehmung 259 passt der Beschlag 206a, der an dem Absatz 7 des Skistiefels befestigt ist. Die Ausnehmung 259 soll den Absatz 7 beim Verkanten des Skis und beim sogenannten Wedeln gegen die dabei auftretende hohe Seitenkraft und der Mitte des Skis festhalten. Ausserdem soll sie den Absatz nach dem Abheben immer wieder in die Mittellage auf dem Ski zurück bringen.
Dadurch wird etwa noch vorhandenes seit liches Spiel immer wieder selbsttätig ausgeschaltet.
Statt des Absatzbeschlages 206 oder zusätzlich zu diesem kann auch ein anderer Teil der Bindung, nämlich das Druckglied 208 oder der Hebel 210, seitlich geführt werden, indem zwei von der Grund platte senkrecht wegragende Führungsschienen vorge sehen werden, von denen jede mit einer Seitenfläche des betreffenden Teils zusammenwirkt.
Wenn die Bindung angelegt werden soll, wird zunächst der Wählhebel 216 in die in Fig. 10 gezeigte Lage geschwenkt. Nachdem der Stiefel mit seiner Sohlenspitze unter die vorne auf dem Ski angebrachte Drehsicherheitsbindung geschoben ist, wird der Ab satz 7 nach unten gesenkt, wie es in Fig. 10 mit dem Pfeil 257 angedeutet ist. Dabei wird das Druckglied 208 gegen die Wirkung des federnden Kabels 226 zurückgedrückt. Der Absatzbeschlag 206a greift in die Ausnehmung 259 in dem am vorderen Ende der Grundplatte 212 vorgesehenen Flansch 258 ein und wird dadurch selbsttätig genau in die Mittellage auf dem Ski gebracht.
Wenn der Absatz auf dem Ski ruht, hat das Druckglied 208 die in Fig. 12 ausgezogen gezeichnete Stellung unmittelbar hinter dem Absatz beschlag 206a. Um die Bindung einzuhängen, d. h. den Zylinder 208a am Ende des Druckgliedes 208 in die Pfanne 206 des Absatzbeschlages 206a zu bringen, braucht der Skiläufer nur an dem Fangrie men 260 zu ziehen, dessen untere Schlaufe sich durch das als Gelenkzapfen für das Druckglied 208 dienende Hohlniet 209 erstreckt. Beim Hochziehen des Hebels 210 mittels des Fangriemens 260 wird das Druck glied 208 durch die Federspannung des Kabels 256 nach vorne gedrückt, sobald sich der Zylinder 208a am Ende des Druckgliedes 208 oberhalb der Pfanne 206 befindet.
Jetzt braucht der Skiläufer nur noch den Fangriemen loszulassen, worauf der Zylinder 208a in die Pfanne einrastet und damit die Bindung fertig angelegt ist. Der Fangriemen 260 ist in der üblichen Weise mittels eines Riemens 261 am Stiefel befestigt, wie in Fig. 13 - 15 gezeigt.
Um für den Aufstieg die auf den Absatz wirkende Niederhaltekraft nach Wunsch etwas härter oder weicher machen zu können, kann die Spannung der Feder 218 durch Verstellen der Federmutter 256 längs des Gewindes 217a verändert werden. Zu diesem Zweck werden zuerst der Bügel 217 aus dem Sattel 216a herausgehoben- und dann die Federösen 235 aus den Augen 219 ausgehängt. Nach dem Verstellen wird der Montagevorgang in umgekehrter Reihenfolge wiederholt.
Die Wirkungsweise der Bindung nach den Fig. 10 bis 12 ist die gleiche, wie sie oben anhand des in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels erläutert ist. Der Unterschied zu der Skisicherheitsbindung nach Fig. 3 besteht nur darin, dass dort eine besondere Feder 21a vorgesehen ist, um das Druckglied 8 im letzten Teil seines Weges in Richtung nach unten zu ziehen, wäh rend hier eine besondere Feder gespart ist. Die Wirkung der Feder 21a bei der Bindung nach Fig. 3 wird hier durch die seitliche Ausbiegung der Feder 218 erhalten.
In Fig. 13 ist die Skisicherheitsbindung mit dem in Abfahrtstellung geschwenkten Wählhebel 216 ge zeigt. In dieser Stellung wird das Druckglied 208 mit einer dem Punkt I in Fig. 3a entsprechenden Kraft auf dem Ski gehalten.
Die Stellung des Absatzes 7 in Fig. 14 entspricht dem Punkt IV in Fig. 3a, in welchem sich die Ver bindungslinie der Aufhängepunkte der Feder 218 durch den Drehpunkt 215 des Wählhebels erstreckt.
Die Lage des Absatzes 7 in Fig. 15 entspricht einem Punkt unmittelbar unterhalb des Auslösepunk- tes 11I"' in Fig. 3a. Die in Fig. 15 gezeigte Lage des Absatzes 7 ist die höchste Lage, bei welcher die Kugel 208a noch in die Pfanne 206 eingreift. Der Rand der Pfanne 206 ragt dabei in die oberhalb des Zylinders 208a vorgesehene Auskerbung 208b im Druckglied 208 hinein.
Von dieser Lage an bewegen sich die Pfanne 206 des Absatzbeschlages längs des Weges 225 und die Kugel 208 längs des Weges 224 und trennen sich somit, d. h. unmittelbar anschliessend an die Lage nach Fig. 15 wird der in Fig. 3a mit III"' bezeichnete Punkt erreicht, bei welchem der Absatz von dem Druckglied freikommt. Aus Fig. 15 ist auch zu sehen, dass bei dieser Lage des Absatzes 7 das Kabel 216 die Federn 218 nach vorne durchgebogen hat, wobei das seitliche Ausbiegen der Federn 218 dem Spannen der Feder 21a in Fig. 3 entspricht.
Statt des Kabels 226, welches das Ausschwingen des Druckgliedes 208 über einen bestimmten Winkel hinaus nur gegen den Widerstand der Feder 218 gegen seitliches Ausbiegen zulässt, kann an den Hebel 210 auch ein fester Anschlag vorgesehen sein, der das weitere Ausschwingen des Druckgliedes 208 verhin dert. Eine andere Möglichkeit, das Ausschwingen des Druckgliedes 208 zu begrenzen, besteht darin, dass, wie in Fig. 10 angedeutet, statt des Hebels 226 ein Kabel 326 vorgesehen wird, das an seinem rückwärti gen Ende an dem Bolzen 215 angehängt ist und damit ebenfalls eine Schwenkbewegung des Druckgliedes 208 nur soweit zulässt, bis das Kabel 326 straff ist. densten Abänderungen und Abwandlungen vorsehen kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.