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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Sicherheitstechnik
(Schutzausrüstung) im Bereich Wintersport, im speziellen
im Bereich des Alpinen Skilaufs und des Tourenskilaufs und insbesondere
einen mit einer Skisicherheitsbindung kompatiblen Skischuh nach DIN
ISO 5355 und/oder DIN ISO 9523 mit einem
vorstehenden Schuhspitzenabschnitt und einem vorstehenden Schuhabsatzabschnitt.
Insbesondere ist eine genormte Sohle eines Alpin- bzw. Touren-Skischuhs
vorgesehen, die mit zu derzeit auf dem Markt befindlichen Alpin-
bzw. Touren-Skisicherheitsbindungssystemen kompatibel ist und vorzugsweise
eine Vorrichtung zur weiteren elektronisch angesteuerten Trennung
von Skischuh und Ski aufweist.
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Knieverletzungen
haben einen unverändert großen Anteil am Gesamtverletzungsaufkommen
im Skilauf, die Statistiken in den verschiedenen Ländern weisen
einen Anteil zwischen 30–35% aus. Alle unsere heute auf
dem Markt befindlichen Skiauslösebindungen sind konstruiert
mit dem Ziel, die Verletzungen des Unterschenkelknochens (Tibia)
zu vermeiden. Dieses Ziel wurde weitgehend erreicht und bei einer
richtig eingestellten Bindung sind Tibiafrakturen praktisch auszuschließen.
Untersuchungen haben aber eindeutig gezeigt, dass es typische Situationen
gibt, in denen das Knie und insbesondere das Vordere Kreuzband (VKB)
stark belastet sein können, ohne dass an der Skibindung
Kräfte und Momente auftreten, die sie zur Auslösung
bringen könnten. Dies erklärt das Versagen der
heute üblichen kraft- bzw. momentgesteuerten Bindungen
in Hinblick auf das Vermeiden von Knieverletzungen. Dieses Problem
kann durch elektronisch angesteuerte Auslösesysteme möglicherweise
gelöst werden.
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Dabei
wird die Trennung durch einen Strom- oder Spannungspuls getriggert.
Die Logik für das Auslösen dieses Strom- oder
Spannungspulses ist in eine Auslöseelektronik integriert,
welche wiederum durch ein oder mehrere externe Signale angesteuert oder
geregelt wird. Die Sensorik kann entweder über Kabel oder über
eine Funkstrecke mit der Auslöseelektronik verbunden sein.
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Es
ist vorbekannt, Skibindungen als so genannte Sicherheitsbindungen
auszubilden, bei denen ein einstellbares Drehmoment/eine einstellbare
Kraft zwischen dem Skischuh und der Bindungsvorrichtung dazu führt,
dass eine Verriegelungsanordnung der Bindungsvorrichtung geöffnet
und daraufhin der Skischuh aus der Bindungsvorrichtung freigegeben wird.
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Die
Integration von Sensorik und Elektronik in Skibindungen mit dem
Ziel, ihre Auslösefunktion zu beeinflussen bzw. zu verbessern,
wird in zahlreichen Patent- und Gebrauchsmusterschriften vorgeschlagen.
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In
der Offenlegungsschrift
DE
38 41 586 wird ein Auslösemechanismus zum Lösen
einer Verriegelungseinrichtung bei Erreichen einer vorgegebenen Belastung
von Knochen und Muskulatur des Beins eines den Skistiefel tragenden
Skifahrers beschrieben, wobei die Verriegelungseinrichtung als elektromagnetisch
betätigbare Verriegelungseinrichtung ausgebildet ist. Der
Auslösemechanismus umfasst einen an dem Skistiefel vorgesehenen
Kraftsensor, durch den bei Erreichen einer der vorgegebenen Belastung entsprechenden
Kraft ein Steuersignal für eine aus einem Akkumulator gespeiste
elektrische Schaltung erzeugbar ist, durch die ein Elektromagnet
zum Verstellen eines Riegelelements der Verriegelungseinrichtung
in eine Freigabestellung betätigbar ist.
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Die
aus den Patentschriften
DE 22
44 949 ,
DE 25 19 544 und
DE 27 26 143 bekannten elektronischen
Skisicherheitsbindungen umfassen Messwandler zur Erfassung der auf
das Bein des Skiläufers wirkenden Kräfte und/oder
Drehmomente und eine elektronische Schaltung, die bei Erreichen
eines vorgegebenen Schwellenwertes eine Auslöseeinrichtung
zur Trennung der Verbindung zwischen Skischuh und Ski ansteuert.
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In
der europäischen Patentschrift
EP 0 421 180 wird eine Skisicherheitsbindung
mit einer elektronischen Schaltung beansprucht, 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.
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Die
Patentschrift
DE 44 46 260 offenbart
eine elektronisch gesteuerte Sicherheitsbindung für Ski und
Snowboard, bei der die Kräfte elektronisch mit Piezokristallen
gemessen werden, und die Bindung durch eine Explosions- oder Treibladung
schnell geöffnet wird, falls für den Ski- bzw.
Snowboardfahrer gefährliche Kräfte auftreten.
Zusätzlich enthält die Bindung Federn zur mechanischen
Auslösung.
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Einen
weiteren pyrotechnische Lösungsansatz bietet die Offenlegungsschrift
DE 10 2007 001 599 ,
die eine Sicherheitsbindung, Skibindung, Bindungen und deren Unterbau
zur Verfügung betrifft, wobei der Skifahrer durch Funksignale,
drahtlos oder verkabelt, pyrotechnische Treibsätze, teleskopartige Patronen,
oder Sprengsätze, die auf die Bindung oder deren Unterbau
einwirken, ansteuern kann, um sich mit Zündung dieser aus
der Bindung des Skis zu befreien.
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Eine
teilweise Implementierung bindungsspezifischer Komponenten in den
Skischuh findet sich unter anderem in folgenden Schriften: die Offenlegungsschrift
DE 40 30 463 betrifft
einen Bindungsschuh, für Snowboard- und Skifahrer, mit
dem es möglich ist, die Arretierung und das Auslösen
der Bindung mit den Füßen über eine im
Bereich der Zehen sich befindende Druckdose zu steuern.
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Die
Offenlegungsschrift
DE
196 52 594 beschreibt ein Bindungssystem zur auslösbaren
Verbindung von Schuh und Ski, wobei am Ski angeordnete, im wesentlichen
stationäre Halteelemente mit schuhseitigen Teilen und/oder
schuhseitigen beweglichen Riegelelementen zusammenwirken, die ausschließlich
durch Bewegungen und/oder Kräfte zwischen Schuhteilen auslösbar
sind.
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Der
Patentschrift
DE 24 26 062 zeigt
eine Auslöseskibindung, bei der Schwenkbewegungen des Unterschenkels
dann zu einer Verringerung der an den Verriegelungsgliedern wirksamen
Kraft ihrer Feder führen, wenn das Bein des Skifahrers
durch extreme Schwenkstellungen des Unterschenkels ohnedies bereits einer
starken Belastung unterworfen ist und bei dann auftretenden Notsituationen
das Auslösen mit einem entsprechend reduzierten Auslösemoment
bewirken kann. Bei einer Ausführungsform (
1)
sind Teile der Bindung in die Schuhsohle integriert, insbesondere
tritt das vordere bzw. das hintere Verriegelungsglied aus den Enden
einer durchgehenden Längsöffnung in der Sohle
aus.
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Die
Offenlegungsschrift
DE
1 929 800 zeigt eine Vorrichtung mit Sicherheitselementen
für die lösbare Verbindung eines Skistiefels mit
einem Ski, wobei die Sicherheitselemente in miteinander zu verbindende
Teile am Skistiefel oder am Ski eingearbeitet sind.
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Die
Offenlegungsschrift
DE
24 06 015 offenbart eine Auslöseskibindung mit
zwischen dem Bein und dem Schuh des Skiläufers angeordnetem
Geber oder Gebern zum Einleiten des Lösevorgangs der Bindung
bei gefährlichen Überbelastungen, wobei der oder
die Geber unmittelbar auf eine zwischen dem Bein und dem Schuh wirkende übermäßige Kraft
unter Weitergabe des Auslöseimpulses an die Auslösevorrichtung
der Bindung ansprechen, wobei die den oder die Auslöseimpulse
des oder der Geber weitergebenden bzw. von dem oder den Auslöseimpulsen
angesteuerten beweglichen Teile der Halte- und Auslösevorrichtung
am Schuh angeordnet sind.
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In
der Offenlegungsschrift
DE
2 049 994 ist ein vom Skifahrer auslösbarer Sicherheitsskischuh beschrieben,
wobei durch Willensentscheidung des Skifahrers über Fernsteuerung
Sicherheitsskischuhsysteme ausgelöst werden können.
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Die
Offenlegungsschrift
DE
10 2005 005 543 beansprucht einen elektronisch auslösbaren
Skischuh mit einer Verbindung zu einem Sportgerät, beispielsweise
einem Ski, über Kulissenführungen, bei der eine
Kraft eingestellt werden kann, bei deren Überschreiten
der Schuh über ein elastisches Element vom Sportgerät
gelöst wird, wobei beide Kulissenführungen unelastisch
und die elastische Verriegelung im Schuh angeordnet ist. Die dort
beschriebene Technologie macht jedoch die Neuschaffung oder Modifikation
am Markt befindlicher Skisicherheitsbindungen erforderlich.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
Sicherheitskonzept für den Wintersport, insbesondere für
den Alpin- und den Touren-Skilauf bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Vorrichtung bzw. einem Verfahren gemäß den
Ansprüchen gelöst.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere einen Skischuh nach DIN
ISO 5355 und/oder DIN ISO 9523 mit einem
vorstehenden Schuhspitzenabschnitt und einem vorstehenden Schuhabsatzabschnitt.
Der Skischuh ist mit einer auf dem Markt üblichen Skisicherheitsbindung
kompatibel. Ein erfindungsgemäßer Skischuh verfügt
zusätzlich über eine Sicherheitseinrichtung zum
Zurückbewegen des Schuhspitzenabschnitts und/oder des Schuhabsatzabschnitts
während eines Auslösezustandes.
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Vorzugsweise
und vorteilhafterweise ist die Sicherheitsvorrichtung vollständig
in eine Sohle des Skischuhs integriert ist. Damit wird eine Kompatibilität
mit herkömmlichen Bindungen und Schuhoberteilen gewährleistet.
Besonders bevorzugt kann die erfindungsgemäße
Sohle auch an herkömmliche Skischuhe unten angefügt
werden oder die bestehende Sohle ersetzen.
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Vorzugsweise
ist die Sicherheitseinrichtung elektrisch und/oder elektronisch
und/oder per Infrarot und/oder akustisch und/oder pyrotechnisch
in den Auslösezustand versetzbar. Dabei kann sie ausgebildet
sein, um durch mindestens ein auf biologischen Daten (z. B. EEG,
EMG) beruhendes und/oder durch eine Sprachsteuerung ausgelöstes
Triggersignal in den Auslösezustand versetzt zu werden.
Die Auslösung der Sicherheitseinrichtung kann über
einen vom Skifahrer selbst oder einer anderen Person betätigbaren
Schalter erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann die
Auslösung der Sicherheitseinrichtung über mindestens
ein Signal erfolgen, welches die Kinematik und Kinetik des aktuellen
Bewegungszustandes charakterisiert. Entsprechende Signalgeber können überall
an der Wintersportausrüstung oder am Fahrer an geeigneten
Stellen angeordnet sein. Das Signal zur Triggerung der Sicherheitseinrichtung
ist bevorzugt ein drahtloses, weiter vorzugsweise ein Akustik- und/oder
Infrarotsignal.
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Ausführungsformen
der Erfindung sind komplett in die Basis eines Skischuhs implementierbar, wobei
keine Umrüstung der auf dem Ski fest installierten (rein
mechanischen) Komponenten gängiger Skisicherheitsbindungen
erforderlich ist. Eine Variante beruht auf einem Rollenverschluss,
bei dem die auf die Rollen wirkenden Kräfte durch Widerlager aufgenommen
werden und im Falle der Auslösung die verschließende
Rolle durch einen Magnet über das Widerlager gehoben wird,
so dass ein bewegbar ausgeführter Teil der Skischuhspitze
und oder des Skischuhabsatzes, welcher durch den/die Niederhaltebacken
der Skibindung gehalten wird, in das Innere der Skischuhsohle bewegt
und somit der Skischuh vom Ski getrennt wird. Eine weitere Ausgestaltungsvariante
kombiniert das technische Prinzip des Rollenverschlusses mit einem
pyrotechnischen Ansatz dadurch, dass eine Treibladung den auslösenden Magnet
ersetzt. Der Einsatz eines pyrotechnischen Elements kann insbesondere
unter Bedingungen des professionellen Skirennsports (mit Kräften > 3·g) eine ultraschnelle
Auslösung vermitteln. Ein erfindungsgemäßer
Skischuh weist weiter vorzugsweise eine Vorspanneinrichtung zum
Zurückbewegen des Schuhspitzenabschnitts und/oder des Schuhabsatzabschnitts
und eine Sperreinrichtung auf. Die Vorspanneinrichtung kann dabei
in einem unausgelösten Zustand durch die Sperreinrichtung
inaktiv bzw. gesperrt sein und in dem Auslösezustand kann
die Sperreinrichtung gesteuert werden, um die Vorspanneinrichtung
zu aktivieren bzw. zu entsperren. Auf diese Weise kann der Schuhspitzenabschnitt und/oder
der Schuhabsatzabschnitt zurückbewegt werden.
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Die
Sicherheitseinrichtung weist in einer Ausführungsform einen
Kolben auf und die Vorspanneinrichtung vorzugsweise mindestens eine
Feder. Die Sperreinrichtung kann somit durch den Kolben vom unausgelösten
Zustand in den Auslösezustand versetzt werden. Die Sperreinrichtung
kann ferner ein Bremsstück und eine federbeaufschlagte
Rolle aufweisen, wobei die Rolle vom unausgelösten Zustand
in den Auslösezustand über das Bremsstück durch
den Kolben versetzbar ist. Andere Maßnahmen zur lösbaren
Sperrung der Vorspanneinrichtung sind bekannt und können
ebenfalls verwendet werden.
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Die
Sicherheitseinrichtung weist in einer Ausführungsform eine
pyrotechnische Treibladung auf, die den Kolben im Auslösezustand
betätigt. Verwendbare Treibladungen bestehen aus Zündpillen, wobei
die Pille etwa 10–150 mg, vorzugsweise etwa 27–42
mg, weiter bevorzugt 30 mg Sprengstoff aufweist und/oder einen Durchmesser
von etwa 1–6 mm, vorzugsweise etwa 2–5 mm, weiter
bevorzugt etwa 3–4 mm hat.
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Alternativ
kann die Sicherheitseinrichtung einen Anker aufweisen. Weiter bevorzugt
hat die Vorspanneinrichtung mindestens eine Feder, wobei die Sperreinrichtung
vom unausgelösten Zustand in den Auslösezustand
durch den Anker versetzbar ist. Die Sperreinrichtung kann ferner
mindestens eine Rolle aufweisen, wobei die Rolle vom unausgelösten
Zustand in den Auslösezustand durch den Anker versetzbar
ist. Andere Sperrmechanismen oder -einrichtungen sind ebenfalls
möglich.
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Im
letztgenannten Fall hat die Sicherheitseinrichtung vorzugsweise
einen Magneten, weiter bevorzugt einen Elektromagneten oder einen
Permanent-Elektromagneten, der den Anker im Auslösezustand
betätigt.
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Bevorzugt
ruht die Rolle im unausgelösten Zustand in oder an einer
Hinterschneidung bzw. hinterschnittenen Kante bzw. in einer hinterschnittenen Vertiefung.
Im Auslösezustand ist sie durch eine schiefe Ebene bzw.
Schräge an dem Anker über die Kante bzw. aus der
Vertiefung bringbar, so dass die Vorspanneinrichtung den Schuhspitzenabschnitt und/oder
den Schuhabsatzabschnitt zurückbewegen kann. Andere Einrichtungen
zur Entsperrung bzw. Entriegelung können in dieser Ausführungsform ebenfalls
verwendet werden.
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Die
Rolle liegt vorzugsweise durch die Feder und/oder eine zweite Feder
in oder an der Hinterschneidung bzw. hinterschnittenen Kante bzw.
in der hinterschnittenen Vertiefung vorgespannt an. Vorzugsweise
ist die Rolle schwenkbar über einen oder mehrere Hebel
um eine Drehachse drehbar gelagert, wobei die Rolle über
eine an der Drehachse positionierte Spiralfeder vorgespannt sein
kann.
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Die
Sicherheitseinrichtung ist bevorzugt ausgebildet, dass sie beim
Einschlüpfen eines Fußes in den Skischuh und/oder
beim Einstieg des Skischuhes in die Skisicherheitsbindung vorgespannt
wird, um die notwendige Energie für das Zurückbewegen des
Schuhspitzenabschnitts und/oder des Schuhabsatzabschnitts bereitzustellen.
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In
der Sicherheitseinrichtung kann nach Wegfall des Kraftschlusses
mit der Skibindung der zurückbewegte Schuhspitzenabschnitt
und/oder Schuhabsatzabschnitt durch Federkraft oder durch das Wiedereinsteigen
in die Bindung in seine Ausgangsposition gebracht werden.
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Die
Erfindung umfasst ebenfalls die Kombination eines Skis und/oder
einer bekannten Skisicherheitsbindung mit dem zuvor und nachfolgend
beschriebenen Skischuh.
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Die
Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Auslösen
eines zuvor oder nachfolgend beschriebenen Skischuhs nach DIN
ISO 5355 und/oder DIN ISO 9523. Dabei
ist der Skischuh in einer kompatiblen Skisicherheitsbindung eingesetzt
und es erfolgt das Zurückbewegen des Schuhspitzenabschnitts
und/oder des Schuhabsatzabschnitts während eines Auslösezustandes.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen oder Modifizieren
eines zuvor oder nachfolgend beschriebenen Skischuhs nach DIN
ISO 5355 und/oder DIN ISO 9523 mit dem
Schritt des Ausbildens, Hinzufügens oder Ersetzens einer Schuhsohle
mit einer integrierten Einrichtung zum Zurückbewegen des
Schuhspitzenabschnitts und/oder des Schuhabsatzabschnitts während
eines Auslösezustandes.
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Die
vorliegende Erfindung erlaubt eine Erweiterung der mechanischen
Auslösefunktion von Skisicherheitsbindungen um eine elektronische
Auslösefunktion, wobei die korrespondierende Auslösevorrichtung
in die Sohle des Skischuhs integrierbar und kompatibel zu am Markt
verfügbaren Bindungssystemen ausgestaltet ist.
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Die
Erfindung soll den vorhandenen Sicherheitsstandard des/der Skifahrers/-in
anheben, indem das bisherige rein mechanische Auslösesystem
(welches den Knochen schützt) durch ein zusätzliches elektrisch
ansteuerbares Auslösesystem erweitert wird. Dabei soll
diese Erweiterung kompatibel mit allen auf dem Markt befindlichen
Auslösebindungen sein.
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Ermöglicht
werden kann dieses Konzept mit einem für den Endverbraucher
durchaus akzeptablen Mehrkostenanteil bei der Anschaffung eines
erfindungsgemäßen Produkts.
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Weiterhin
können Vorteile der konventionellen mechanischen Skibindung
(optimaler Knochenschutz, bewährte kostengünstige
Lösungen auf dem Markt) mit den möglichen Vorteilen
eines elektrischen/elektronischen Konzeptes (wie z. B. Ansteuerung über
biometrische Daten) ermöglicht werden.
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Die
Figuren zeigen beispielhaft bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung. Es zeigen:
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1a und 1b eine
erste Ausführungsform gemäß der Erfindung;
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2 eine
zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung;
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3 eine
dritte Ausführungsform gemäß der Erfindung;
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4a und 4b eine
vierte Ausführungsform gemäß der Erfindung;
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4c bis 4e Einzelheiten
gemäß der vierten Ausführungsform;
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5a und 5b eine
fünfte Ausführungsform gemäß der
Erfindung und
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6 eine
sechste Ausführungsform gemäß der Erfindung.
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Nachfolgend
werden die Ausführungsformen gemäß der
vorliegenden Erfindung anhand der Figuren beschrieben.
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Die
erste Ausführungsform gemäß 1a und 1b zeigt
einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen genormten
Skisohle. Der Grundgedanke dieser Ausführungsform basiert
auf dem Prinzip eines Rollenverschlusses. Bei dieser Ausführungsform
wird im Auslösezustand ein Teil 1 des Absatzes
(1a, 1b), welcher durch den Fersenniederhalterbacken
gehalten wird, in den Absatz nach innen bewegt und so der Schuh
vom Ski getrennt.
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In 1a und 1b sind
ein horizontaler und ein vertikaler Schnitt einer Anordnung skizziert, bei
der der mit den Federn 2 beaufschlagte Teil 1 durch
das Teleskoprohr 3 in der Außenposition gehalten
ist. Die beiden Federn 2 sind durch zwei Stäbe 13 und
zwei Umlenkhebel 10 spannbar, indem beim Einstieg des Skischuhs
in die Bindung der Teil 11 der vorderen Skischuhsohle mit
den Stäben 13 nach hinten verrückbar
und durch die beiden federbeaufschlagten Kipphebel 12 arretierbar
ist. Das Teleskoprohr ist vorne durch zwei Rollen 4 (1b),
die in einen federbeaufschlagten Konus 5 eingreifen, fixiert. Die
Rollen 4 sind in die Verriegelungsgabel 9 integriert.
Die untere Rolle 4 ist durch eine Stufe 6 gehalten.
Bei Eingang des Auslösesignals wird durch einen Schlag
des Ankers 7 des Elektromagneten 8 auf den Konus 5 dieser
nach hinten bewegt, so dass die unteren Rollen 4 über
die Stufe 6 und somit das Teleskoprohr 3 mit Verriegelungsgabel 9 und
Teil 1 nach vorne bewegt werden. Wegen der Bewegung der Verriegelungsgabel 9 nach
vorne, ist die Arretierung der beiden Stäbe 13 durch
das Kippen der beiden Kipphebel 12 lösbar, wobei
die beiden Stäbe 13 mit dem Teil 11 nach
vorne verschiebbar, und die Federn 2 entspannbar sind.
Durch die Druckfedern 14 ist die Verriegelungsgabel 9 mit
den Rollen 4, dem Konus 5, dem Teleskoprohr 3 und
Teil 1 wieder nach hinten in die ursprüngliche
Position verschiebbar.
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Die
Ausführungsform gemäß 2 und 3 verfolgt
einen mechanopyrotechnischen Ansatz. Auch bei dieser Variante wird
im Auslösezustand der Teil 1 des Absatzes, durch
den in den Fersenniederhalterbacken eingegriffen wird, in den Absatz
nach innen bewegt und so der Schuh vom Ski getrennt.
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Im
Gegensatz zur zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform
wird jedoch der bewegliche Teil 1 des Skischuhabsatzes
im Fall des Auslösesignals mit Hilfe einer Explosions-
oder Treibladung 17, ähnlich dem Zünder
des Airbags oder des Gurtstraffers beim Auto, nach innen in den
Schuhabsatz bewegt. Teil 1 ist durch das Bremsstück 15,
auf dem eine federbeaufschlagte Rolle 16 abläuft,
sowohl in der Außen- als in der Innenposition gehalten.
Bei der elektronischen Auslösung ist durch die Schockwelle
der Treibladung 17, die sich in einer Treibladungshülse 29 in
einer Vertiefung 31 des Magazins 30 befindet, der
Kolben 18 des Schlagstifts 19, an dem das Bremsstück 15 und, über
den Bügel 23, der Teil 1 befestigt sind,
nach vorne bewegbar. Dabei läuft die Rolle 16,
gegen die Federkraft der Druckfedern 20, 24 und 27,
auf dem Bremsstück 15 bis zu dessen hinterer Flanke
ab. Das Magazin 30 ist um die Achse 33 drehbar
und durch eine in einem quadratischen Gehäuse 32 befindlichen
und mit einer Ratsche gehaltenen Spiralfeder 34, vorgespannt.
Die Rolle 16 ist am Führungszylinder 21,
der im Führungsrohr 22 beweglich ist, gelagert.
Der Kolben 18 ist im Führungsrohr 25 und
dieses im Führungsrohr 26 beweglich. Durch den
im Führungsrohr 25 befindlichen Dichtring 28, der
an der Treibladungshülse 29 anliegt, ist die Schockwelle
abgedichtet, so dass der Kolben 18 mit Schlagstift 19 effizient
bewegbar sind. Durch den Schlagstift 19 ist, nach einem
gewissen Hub, das Führungsrohr 25 aus einer Vertiefung 31 des
Magazins 30 herausgezogen, und das Magazin 30 dreht sich
wegen der vorgespannten Spiralfeder 34 um die Achse 33.
Durch den über den Bügel 35 mit dem Führungsrohr 25 verbundenen,
bewegbaren, federbeaufschlagten Stift 36, der in eine Nocke
ober- oder unterhalb der Vertiefung 31 eingreift, ist das
Magazin 30 in der Position der nächsten Treibladung 17 haltbar.
Der bewegliche Teil 11 der vorderen Skischuhsohle ist über
einen verschiebbaren Zylinder 37 mit einer federbeaufschlagten
Klinke 39 und mit dem Schlagstift 19 verbunden.
Nach der elektronischen Auslösung und dem Verlassen des
Schuhs aus der Bindung, ist die Klinke 39, in der der vordere
Teil 40 des Schlagstifts 19, wegen einer Bohrung
im Innenteil der Klinke 39, verschiebbar ist, und der Teil 11, wegen
der gespannten Druckfeder 24, nach vorne bewegbar, und
die Klinke 39 in der Stellung 41, durch Verschieben
des Innenteils der Klinke 39, in den vorderen Teil 40 des
Schlagstifts 19 und in das Führungsrohr 25 einrastbar,
so dass beim Wiedereinbringen des Schuhs in die Bindung der Teil 11,
der Schlagstift 19 und das Führungsrohr 25 zurückverschiebbar
sind, wodurch die Klinke 39 in der Stellung 42 vom
Schlagstift 19 und Führungsrohr 25, und
der Stift 36 vom Magazin 30 entkoppelbar, und
die Rolle 16 über das Bremsstück 15 bis
zu dessen vorderer Flanke abrollbar sind.
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In 3 ist
eine ähnliche Anordnung wie in 2 skizziert,
bei der die Treibladung 17 nach jeder elektronischen Auslösung
manuell ersetzt werden kann. Der bewegliche Teil 11 der
vorderen Skischuhsohle ist über einen verschiebbaren Zylinder 37 mit einer
spiralfederbeaufschlagten Klinke 38 und mit dem Schlagstift 19 verbunden.
Nach der elektronischen Auslösung und dem Verlassen des
Schuhs aus der Bindung, ist die Klinke 38, in der der vordere Teil 40 des
Schlagstifts 19, wegen einer Bohrung im Innenteil der Klinke 38,
verschiebbar ist, und der Teil 11, wegen der gespannten
Druckfeder 24, nach vorne bewegbar, und die Klinke 38 in
der Stellung 41, durch Hochklappen der Klinke 38 um
90°, in den vorderen Teil 40 des Schlagstifts 19 einrastbar,
so dass beim Wiedereinbringen des Schuhs in die Bindung der Teil 11 und
der Schlagstift 19 zurückverschiebbar sind, wodurch
die Klinke 38 in der Stellung 42, durch Zurückdrehen
um –90°, vom Schlagstift 19 entkoppelbar,
und die Rolle 16 über das Bremsstück 15 bis zu
dessen vorderer Flanke abrollbar sind.
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Bei
der vierten Ausführungsform wird ebenfalls ein Rollenverschluss
verwendet, der sich jedoch von dem der ersten Ausführungsform
unterscheidet, indem bei ihr die auf die Rollen wirkenden Kräfte durch
Widerlager aufgenommen werden Bei der Auslösung wird die
verschließende Rolle durch einen Magneten über
das Widerlager gehoben.
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In 4a und 4b sind
ein horizontaler und ein vertikaler Schnitt einer Anordnung skizziert,
bei der der bewegliche Teil 1 des Skischuhabsatzes und der
bewegliche Teil 11 der vorderen Skischuhsohle durch die
Rolle 50 verkoppelbar sind, wobei die über den
Hebel 51 mit dem Teil 11, um die Achse 59 schwenkbar
verbundene und durch die Spiralfeder 60 nach unten druckbare
Rolle 50 in die Vertiefung 52 des Teils 1 eingreifbar
ist. Ein Elektromagnet 54 im stromlosen Zustand ist der
Anker 53 durch die Feder 55 gehalten) oder ein
kombinierter Permanent-Elektromagnet 54 (im stromlosen
Zustand ist der Anker 53 durch den Permanentmagneten gehalten)
sind fest in der Schuhsohle 69 eingebaut. Bei der Auslösung (Strompuls
im Elektromagneten) ist der mit der Feder 55 beaufschlagte
Anker 53 des Elektromagneten 54 nach vorne bewegbar,
die Rolle 50 auf der schiefen Ebene 57 des Ankers 53 abrollbar
und über die Kante 56 der Vertiefung 52 hebbar,
und dadurch der Teil 1 vom Teil 11 entkoppelbar,
und der Teil 1 von der aus dem Schuh herausstehenden Position
durch die Feder 58 nach innen bzw. vorne verschiebbar.
Nach dem Verlassen des Schuhs aus der Bindung ist der Teil 11 mit
der Rolle 50 durch die Feder 61 nach vorne bewegbar,
die Rolle 50 in die Vertiefung 52 des Teils 1 wieder
einrastbar, und die über den Hebel 62 mit dem
Teil 11 um die Achse 59 schenkbar verbundene, durch
die Spiralfeder 60 nach unten druckbare, Rolle 63 über
das schräge Profil 64 des Ankers 53 abrollbar.
Beim Wiedereinbringen des Schuhs in die Bindung sind die gekoppelten
Teile 11 und 1 zurückverschiebbar. Dabei
ist der Anker 53 durch die Feder 55 oder die auf
dem schrägen Profil 64 befindliche Rolle 63 vollständig
in den Elektromagneten 54 zurückbewegbar. Beim
weiteren Zurückverschieben der gekoppelten Teile 11 und 1 ist
die Rolle 63 über das Profil 64 bis zur
Position 66 auf dem Führungsrohr 65 des
Ankers 53 abrollbar.
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4c zeigt
nur den quaderförmigen Block des Absatzstucks bzw. Schuhabsatzabschnitts 1, das
vom Fersenniederhalterbacken einer Bindung gehalten wird. Rechts
anschließend befinden sich zwei lange Stäbe mit
rechteckigem Querschnitt. Zwischen den Stäben befindet
sich ein Querstuck. In die Aussparung zwischen Block und Querstück
wird die Feder 58 eingebaut, deren rechtes Ende am Querstück
angreift und deren linkes Ende mit dem Schuh verbunden ist. Der
Schuhabsatzabschnitt 1 wird durch die Rolle 50,
die in der Kerbe bzw. Aussparung 52 am rechten Ende der
Stäbe liegt, in Position, bzw. durch die Feder 58 gespannt
gehalten. Bei der Auslösung wird die Rolle 50 durch
den Magnetanker 53 aus der Kerbe über die Kanten 56 gehoben,
und der Schuhabsatzabschnitts 1 durch die Feder 58 nach rechts,
d. h., das Absatzstück nach innen, bewegt.
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4d zeigt
lediglich den quaderförmigen Block des Schuhspitzenabschnitts 11,
der vom Sohlenniederhalterbacken gehalten wird. Der links anschließende
Zylinder ist im eingebauten Zustand von der Feder 61 umgeben,
deren rechtes Ende an dem quaderförmigen Block angreift
und deren linkes Ende mit dem Schuh verbunden ist. Links anschließend
an den Zylinder befinden sich zwei lange Stäbe mit quaderförmigem
Querschnitt mit einer Kerbe und mit einem Loch am linken Ende, durch
das die Achse 59 geführt ist, um die die Rolle 50 über
die Hebel 51 schwenkbar ist. Nach der Auslösung,
bzw. nachdem der Schuh die Bindung verlassen hat, wird Teil 11 mit der
Rolle 50 durch die Feder 61 nach rechts bewegt, so
dass die Rolle 50 in die Kerbe 52 des Schuhabsatzabschnitts 1 wieder
einrastbar ist.
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4e zeigt
die Positionen von Schuhabsatzabschnitts 1 und Schuhspitzenabschnitt 11 bei nicht
ausgelöster Bindung.
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5a und 5b zeigen
eine ähnliche Anordnung wie die in 4a und 4b skizzierte, bei der zusätzlich
die um die Achse 59 schwenkbare und durch die Spiralfeder 60 nach
unten druckbare Rolle 67 in ein am Schuh befestigtes Widerlager 68 einrastbar
ist, wodurch auch nach dem Verlassen des Schuhs aus der Bindung
die gekoppelten zurückgeschobenen Teile 1 und 11 in
der aus dem Schuh herausstehenden Position von Teil 1 arretierbar
sind. Beim Einbringen des Schuhs in die Bindung bleibt diese Arretierung
bestehen und ist im Auslösezustand durch das Anheben der
Rolle 67, zusammen mit der Rolle 50, über
das Widerlager 68 durch den Anker 53 lösbar.
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Die
sechste Ausführungsform gemäß 6a und 6b ist
eine Kombination der zweiten und fünften Ausführungsformen,
wobei der auslösende Magnet durch die Treibladung ersetzt
wird.
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Die
Erfindung weist folgende bevorzugte Vorteile auf:
- – Erhöhung
der Sicherheit der Skifahrer, Verringerung des Risikos von Knieverletzungen;
- – Kompatibilität mit vorhandenen Sicherheitssystemen;
- – Weitere Attraktivität von Sicherheitsausrüstung im
Wintersportbereich;
- – Steigerung des Ein- und Aussteigekomforts (Ergonomie)
durch bevorzugte Bedienung auf Knopfdruck;
- – Im Falle eines Unfalles: einfache Trennung durch
Unfallhelfer oder den Verletzten selbst;
- – Im Falle einer Lawinensituation: schnelle Trennung
vom Ski.
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Die
Erfindung umfasst ebenfalls einzelne Merkmale in den Figuren, auch
wenn sie dort im Zusammenhang mit anderen Merkmalen gezeigt sind und/oder
vorstehend oder nachfolgend nicht genannt sind.
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Die
Erfindung umfasst ebenfalls Ausführungsformen mit jeglicher
Kombination von Merkmalen, die vorstehend oder nachfolgend zu verschiedenen
Ausführungsformen genannt oder gezeigt sind.
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Die
Erfindung umfasst ebenfalls die genauen oder exakten Ausdrücke,
Merkmale, numerischen Werte oder Bereiche usw., wenn vorstehend
oder nachfolgend diese Ausdrücke, Merkmale, numerischen
Werte oder Bereiche im Zusammenhang mit Ausdrücken wie
z. B. „etwa, ca., um, im Wesentlichen, im Allgemeinen,
zumindest, mindestens" usw. genannt wurden (also „etwa
3" soll ebenfalls „3" oder „im Wesentlichen radial"
soll auch „radial" umfassen). Der Ausdruck „bzw."
bedeutet überdies „und/oder".
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 3841586
A [0006]
- - DE 2244949 [0007]
- - DE 2519544 [0007]
- - DE 2726143 [0007]
- - EP 0421180 [0008]
- - DE 4446260 [0009]
- - DE 102007001599 A [0010]
- - DE 4030463 A [0011]
- - DE 19652594 A [0012]
- - DE 2426062 [0013]
- - DE 1929800 A [0014]
- - DE 2406015 A [0015]
- - DE 2049994 A [0016]
- - DE 102005005543 A [0017]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - DIN ISO 5355 [0001]
- - DIN ISO 9523 [0001]
- - DIN ISO 5355 [0020]
- - DIN ISO 9523 [0020]
- - DIN ISO 5355 [0033]
- - DIN ISO 9523 [0033]
- - DIN ISO 5355 [0034]
- - DIN ISO 9523 [0034]