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Die Erfindung betrifft einen seitenauslösbaren Vorderbacken
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einer Skibindung mit einem aufgrund von Federmitteln federnd nach
oben nachgebenden, unter Federvorspannung an der Sohlenoberseite anliegenden Sohlenniederhalter
und einer am Ski abgestützten Auflageplatte für die Unterseite des vorderen Teils
der Schuhsohle.
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Es ist bereits ein Auslösevorderbacken für Skibindungen bekannt (AT-PS
300 630), bei dem an einem seitlich auslösbaren Vorderbacken ein Sohlenniederhalter
angeordnet ist, der gegen die Vorspannung einer Feder federnd nach oben ausweichen
kann.
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Hierdurch soll verhindert werden, daß z.B. bei einer Schneezwischenlage
zwischen Schuh und Ski der Schuh abnormale Beanspruchungen auf die Bindung und den
Ski ausübt und so die funktionellen Eigenschaften der Bindung verändert. Im Falle
der Zusammendrückung der den Sohlenniederhalter beaufschlagenden Feder wird jedoch
die Reibungskraft zwischen Sohlenniederhalter und Schuhsohle wesentlich erhöht.
Diese zunehmende Vorspannung hat nur dann keinen allzu großen Einfluß auf das Auslöseverhalten
der Bindung, wenn der Sohlenniederhalter bei einer Seitenauslösung mit ausgeschwenkt
wird, wie das bei dem vorbekannten Auslösevorderbacken der Fall ist.
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Weiter ist bereits eine Sohlenauflageeinrichtung bekannt (DE-AS 17
03 618), deren Aufgabe es ist, bei einer Seitenauslösung des Vorderbackens den Einfluß
der Reibung zwischen Schuhsohle und Ski weitgehend konstant zu halten. Der Reibungskoeffizient
soll weitgehend unabhängig von äußeren Einflüssen sein. Hierzu weist eine zwischen
Schuhsohle und Ski angeordnete Auflageplatte ein walkbares und geschmeidiges blattförmiges
Oberteil auf, das parallel zu den Seitenkanten des Skis nach unten und innen umgefaltet
ist, daß die umgefalteten Bereiche im Abstand von den Faltkanten am Ski befestigt
sind und daß die dem Ski zugewandte untere Fläche des Oberteils mit der zugehörigen
Auflagefläche einen geringen Reibungskoeffizienten bildet. Diese vorbekannte Auflageplatte
ist jedoch in der Herstellung
sehr aufwendig und gegen Verletzungen
im Gebrauch sowie insbesondere Temperatureinflüsse sehr empfindlich.
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Weiter sind auch schon sogenannte Reibungskompensatoren bekannt (DE-OS
29 05 837 ), bei denen je nach dem Auflagedruck des Ballens auf dem Ski die Seitenauslösekraft
herabgesetzt wird.
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Bei all diesen bekannten Bindungen ist jedoch eine Höheneinstellung
des Sohlenniederhalters erforderlich, um eine Anpassung an unterschiedliche Schuhsohlenstärken
zu ermöglichen und somit ein einwandfreies Auslöseverhalten des Vorderbackens anzustreben.
Gleichwohl kann es durch Fehleinstellungen oder Schneezwischenlagen zwischen Sohle
und Ski zu einem Festklemmen der Sohle zwischen Sohlenniederhalter und Auflageplatte
auf dem Ski kommen. Diese Gefahr besteht auch dann, wenn - wie das heute vielfach
üblich ist - der linke und rechte Ski vom Skifahrer absichtlich oder unabsichtlich
vertauscht werden, was aufgrund der völlig symmetrischen Ausbildung der heutigen
Bindungen ohne weiteres möglich ist. Aufgrund geringfügiger Dickenunterschiede beim
linken und rechten Skischuh kann es auch in diesem Fall zu einem Verklemmen der
Sohle zwischen Sohlenniederhalter und Auflageplatte kommen.
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Weiter besteht bei den vorbekannten seitenauslösbaren Vorderbacken
der Nachteil, daß im Fall einer Rücken- oder Vorlage die Reibung zwischen Schuhsohle
und Sohlenniederhalter bzw.
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Auflageplatte zunimmt, so daß die Seitenauslösewerte der Bindung sich
zu höheren Auslösekräften verändern. Dieser nachteilige Einfluß konnte bisher nur
durch die Seitenauslösekraft herabsetzende Reibungskompensatoren gemildert werden.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, einen seitenauslösbaren
Vorderbacken der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem ohne einen aktiven
Einfluß auf die
Seitenauslösekraft der Seitenbacken ein weitgehend
konstantes Seitenauslöseverhalten gewährleistet ist.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Auflageplatte
aufgrund weiterer Federmittel in entgegengesetzter Richtung wie der in seitlicher
Richtung skifeste Sohlenniederhalter federnd nachgiebig ausgebildet ist.
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Die Federkonstanten der im Sohlenniederhalter bzw. der Auflageplatte
angeordneten Federmittel sollen hierbei im wesentlichen gleich sein. Es ist weiter
bevorzugt, daß die Federcharakteristiken der beiden Federmittel im wesentlichen
linear sind.
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Besonders bevorzugte Wertebereiche der Federmittel sind durch die
Ansprüche 4 bis 7 geke-nnzeichnet.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung wird also die Schuhsohle
im vorderen Bereich gleichsam zwischen zwei in vertikaler Richtung einander entgegenwirkenden
Federn schwimmend eingespannt. Wird die Schuhsohle aufgrund einer Rückenlage des
Skifahrers nach oben gedrückt, so nimmt die Reibungskraft am Sohlenniederhalter
zu, jedoch an der Auflageplatte wegen der sich dort entspannenden Feder ab. Umgekehrt
nimmt bei einer Vorlage die Reibungskraft zwischen Schuhsohle und Sohlenniederhalter
ab und die Reibungskraft zwischen Schuhsohle und Auflageplatte zu. Durch geeignete
Wahl des Materials für die Federmittel und entsprechender Ausbildung der Federmittel
kann so eine weitgehende Konstanz der Gesamtreibungskraft bei einer Seitenauslösung
erzielt werden.
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Der Erfindungsgedanke ist also darin zu sehen, die bei einer Seitenauslösung
an sich nachteiligen Reibungskräfte zwischen einem skifesten Sohlenniederhalter
bzw. der Auflageplatte und der Schuhsohle nicht zu beseitigen, sondern unabhängig
von einer Vor- oder Rückenlage des Ski fahrers konstant zu halten. Die Somit konstanten
Reibungskräfte brauchen bei der
Grundeinstellung der seitlichen
Auslösekraft somit lediglich durch eine etwas höhere oder niedrigere Vorspannung
der Auslösefeder berücksichtigt zu werden.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Vorderbackens besteht darin,
daß eine Höhenverstellbarkeit für den Sohlenniederhalter angesichts der heutzutage
üblichen Normsohlen nicht mehr vorgesehen zu werden braucht. Durch geeignete Wahl
der Federmittel können die üblicherweise auftretenden Sohlenstärkentoleranzen von
+ 1 mm ohne weiteres durch die federnden Mittel aufgefangen werden. Bei einer etwas
dickeren Schuhsohle erhöht sich zwar die Gesamtreibungskraft etwas, doch kann dies
durch eine entsprechend schwächere Einstellung der Auslösefeder berücksichtigt werden.
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Auch das Vertauschen von linkem und rechtem Ski ist bei dem erfindungsgemäßen
Vorderbacken nicht mehr so nachteilig wie bisher, weil die Sohlenstärkenunterschiede
zwischen linkem und rechtem Schuh durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Federmittel
zumindest wesentlich besser aufgefangen werden können, als dies bisher der Fall
war. Gegenüber einem Reibungskompensator hat die erfindungsgemäße Ausbildung den
Vorteil, daß beim Einbringen eines Schuhs mit etwas zu dicker Sohle lediglich die
Gesamtreibungskraft etwas erhöht wird, während bei einem Vorderbacken mit Reibungskompensator
im Falle zu geringer Höheneinstellung des Sohlenniederhalters von der Schuhsohle
unter Umständen ein solcher Druck auf die den Kompensationsmechanismus beaufschlagende
Gleitplatte ausgeübt werden kann, daß in den Seitenauslösemechanismus ein Spiel
hineinkommt und der Vorderbacken den Schuh nach einer geringen Seitenauslenkung
nicht mehr zentriert.
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Der erfindungsgemäße seitenauslösbare Vorderbacken kann baulich wesentlich
einfacher und unkomplizierter realisiert werden als ein Vorderbacken mit Reibungskompensation,
so daß der Vorderbacken auch weniger störanfällig ist.
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Im einfachsten Fall werden die Federmittel durch elastische Polster
gebildet, wobei die elastischen Polster durch an der Schuhsohle anliegende starre
Gleitplatten abgedeckt sein können.
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Die untere starre Gleitplatte ist zweckmäßigerweise mittels einer
Verbindungszunge mit dem Grundkörper verbunden. Die Verbindungszunge kann dabei
auch als Blattfeder ausgebildet sein und zumindest teilweise das zweite Federmittel
bilden.
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Unter Umständen kann aber auch die Blattfeder allein ausreichen, um
die von unten auf die Schuhsohle wirkende Gegenfederkraft zu erzeugen.
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Eine weitere Ausführungsform ist so ausgebildet, daß der Sohlenniederhalter
starr ausgebildet und in vertikaler Richtung verschieb- oder verschwenkbar ist und
daß die oberen federnden Mittel durch eine oder mehrere, den Sohlenniederhalternach
unten vorspannende Federn gebildet sind.
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Wird die Erfindung bei einem Vorderbacken angewendet, bei dem eine
Seitenauslösefeder mit ihrem einen Ende den Seitenauslösemechanismus beaufschlagt,
so ist es bevorzugt, daß das andere Ende der Seitenauslösefeder ein Getriebe beaufschlagt,
welches die Federkraft in eine Niederhaltekraft für den- starren, in vertikaler
Richtung verschieb- oder verschwenkbaren Sohlenniederhalter umsetzt.
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Die Erfindung wird vorzugsweise bei Vorderbacken mit zwei seitlich
ausschwenkbaren Seitenbacken angewendet, die über ein gemeinsames, federbeaufschlagtes
Joch o.dgl. in ihre Normallage vorgespannt werden.
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Das Getriebe ist erfindungsgemäß bevorzugt ein Zapfen-Kulissengetriebe.
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Bei einer ersten praktischen baulichen Verwirklichung dieses Getriebes
ist am Sohlenniederhalter ein Querzapfen angeordnet, an dem von vorn die Kulisse
eine ski fest um eine Querachse schwenkbar angebrachten Kulissenhebels angreift,
an dem sich die Seitenauslösefeder abstützt.
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Bei einer zweiten Ausführungsform ist am Sohlenniederhalter ein um
eine Querachse schwenkbarer Kulissenhebel angelenkt, der durch die Seitenauslösefeder
an ein ski festes Zapfenteil gedrückt ist.
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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung
beschrieben; in dieser zeigt: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer das Grundprinzip
der Erfindung veranschaulichenden ersten Ausführungsform eines seitenauslösbaren
Vorderbackens, wobei die den Schuh seitlich haltenden, auslösbaren Seitenbacken
nicht gezeigt sind, Fig. 2 einen schematischen Schnitt nach Linie II-II in Fig.
1, Fig. 3 eine schematische Seitenansicht analog Fig. 1 einer Ausführungsforra mit
starrem, höhenverschiebbaren Sohlenniederhalter, Fig. 4 eine schematische Seitenansicht
analog Fig. 3 einer weiteren Ausführungsform mit starrem, verschwenkbarem Sohlenniederhalter,
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht analog den Fig. 1, 3, 4 einer weiteren Ausführungsform,
bei der die Kraft der Seitenauslösefeder für die Erzeugung der federnden Niederhaltekraft
ausgenutzt wird,
Fig. 6 -eine teilweise geschnittene Seitenansicht
einer weiteren Ausführungsform mit Ausnutzung der Auslösefederkraft und Fig. 7 eine
teilweise geschnittene Draufsicht des Vorderbackens nach Fig. 6.
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Nach Fig. 1 ist der Skischuh 15 mit der Sohle 16 auf einem Ski 23
angeordnet. Die Ferse des Skischuhs 15 ist in bekannter Weise durch irgendeinen
Fersenbacken gehalten. Im vorderen Bereich der Schuhsohle 16 greifen seitlich zwei
nicht dargestellte seitenauslösbare Seitenbacken an, um den Schuh 15 in einer Mittellage
auf dem Ski 23 zu halten.
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Erfindungsgemäß ist ein skifester Sohlenniederhalter 11 vorgesehen,
welcher über ein ein erstes Federmittel darstellendes elastisches Polster 13 und
eine starre Gleitplatte 19 mit einer Sohlenanlagefläche 17 im Bereich der Schuhspitze
an der oberen Fläche der Sohle 16 anliegt.
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Etwas nach hinten versetzt befindet sich unterhalb der Schuhsohle
16 auf dem Ski ein ein zweites Federmittel darstellendes elastisches Polster 14,
welches über eine starre Gleitplatte 20 mit einer Sohlenanlagefläche 18 an der unteren
Fläche der Sohle 16 anliegt.
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Der vertikale Abstand der Sohlenanlageflächen 17, 18 ist in Abhängigkeit
von der Stärke der Sohle 16 so gewählt, daß die der Norm entsprechende Schuhsohle
16 bei einem seitlichen Auslösewert von z.B. 20 kp von den elastischen Polstern
13, 14 von oben und unten mit z.B.je 20 kp beaufschlagt wird. Dies bedeutet, daß
bei einem angenommenen Reibwert zwischen der Schuhsohle 16 und den Gleitplatten
19, 20 von z.B. 0,07 im Falle einer Seitenauslösung eine Reibkraft von 2,8 kp auftritt.
Diese,
die seitliche Auslösekraft erhöhende Reibkraft kann bei der Vorspannungseinstellung
der nicht gezeigten Seitenauslösefeder berücksichtigt werden.
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Steigt nun bei einer Rücklage des Ski fahrers die Andrückkraft der
Schuhsohle 16 an den Sohlenniederhalter 11 z=B. auf 40 kp, so kann bei geeigneter
Dimensionierung und Ausbildung der Federmittel 13, 14 die Andruckkraft der Gleitplatte
20 an die untere Fläche der Schuhsohle 16 auf D kp absinken. Die Gesamtreibkraft
bei einer Seitenauslösung beträgt dann wieder 2,8 kp, ist also unverändert geblieben.
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Entsprechend wird bei einer Vorlage des Ski fahrers die Reibungskraft
zwischen der Auflageplatte 12 und der Schuhsohle 16 sich erhöhen, die Reibkraft
zwischen dem Sohlenniederhalter 11 und der Schuhsohle 16 sich entsprechend verringern.
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Eine Höheneinstellung ist bei dem beschriebenen Vorderbacken entbehrlich.
Es entfällt somit ein Verklemmen der Schuhsohle durch eine etwaige Fehleinstellung.
Besonders wichtig ist aber, daß in bestimmten Grenzen eine Kompensation der sich
ändernden Reibkräfte bei Vor- und Rücklage des Skifahrers gegeben ist.
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Falls ein Schuh mit wesentlich höherem Reibwert von z.B. 0,3 zwischen
dem Sohlenhalter 11 und der Auflageplatte 12 eingespannt wird, so wird dieser Reibwert
bei der Grundeinstellung auf einem Bindungsprüfgerät automatisch berücksichtigt.
Die Vorspannung der Auslösefeder wird solange herabgesetzt, bis die Summe aus seitlicher
Federkraft und Gesamtreibungskraft wieder den beispielsweise angenommenen Auslösewert
von 20 kp ergibt. Bis zu der angenommenen Zusatzbelastung von z.B. 40 kp nach oben
oder unten bleibt auch in diesem Fall der Auslösewert bei dem einmal eingestellten
Betrag.
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Bei den folgenden Ausführungsbeispielen bezeichnen gleiche Bezugszahlen
entsprechende Teile wie bei der Grundausführungsform nach den Fig. 1 und 2.
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Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 bis 5 ist die Auflageplatte
12 mit dem elastischen Polster 14 und der Gleitplatte 20 im wesentlichen genauso
ausgebildet wie bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Der Sohlenhalter
11 ist jedoch in allen Fällen als ein starres, von der Seite her gesehen winkelförmiges
Gebilde gestaltet, welches im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 innerhalb des Grundkörpers
22 des Vorderbackens höhenverschiebbar gelagert ist. Eine Zugfeder 13' spannt den
Sohlenhalter 11 in Richtung auf die Schuhsohle 16 vor, so daß auch hier die Schuhsohle
16 zwischen dem Sohlenhalter 11 und der Auflageplatte 12 federnd und schwimmend
eingespannt wird.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der Sohlenhalter 11 um eine
Querachse 30 am Grundkörper 22 schwenkbar angeordnet, und zwar derart, daß bei einer
Schwenkung im Uhrzeigersinn der Sohlenhalter 11 von oben gegen die Schuhsohle 16
gedrückt wird.
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Um die für diesen Druck erforderliche Federkraft zu erzeugen sind
am Grundkörper eine Zugfeder 13' und eine Druckfeder 13" abgestützt, die den nach
unten abgewinkelten Teil 11' des Sohlenhalters im Sinne eines Andrucks des Sohlenhalters
11 an die Schuhsohle 16 federnd beaufschlagen. Grundsätzlich würde auch eine Zugfeder
13' oder eine Druckfeder 13" ausreichen, ebenso wie mehrere derartige Federn vorgesehen
sein könnten.
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Die Ausführungsform nach Fig. 5 zeigt rein SCi1atiscii eine Hisung,
bei der der Sohlenhalter 11 analog Fig. 3 nur in vertikaler Richtung verschiebbar
am Grundkörper 22 gelagert ist. Die nach unten gerichtete federnde Vorspannkraft
wird hier jedoch dadurch erzeugt, daß an dem nach unten abgewinkelten Teil 11 des
Sohlenhalters 11 ein Querzapfen 26 vorgesehen ist, der von der Kulisse 27 eines
Kulissenhebels 28 beaufschlagt wird,
welcher unten um eine Querachse
29 schwenkbar skifest gelagert ist. Über ein Widerlager 31 wird der Kulissenhebel
28 von der Seitenauslösefeder 24 des nur durch eine gestrichelte Linie 32 und eine
seitlich an der Schuhsohle 16 anliegende Rolle 33 angedeuteten Seitenauslösemechanismus
beaufschlagt. Die bauliche Ausbildung ist analog den weiter unten beschriebenen
Fig. 6,7. Die Seitenauslösefeder 24 befindet sich in einem Gehäuse 34, an dem auch
die die Vorspannung der Seitenauslösefeder 24 verändernde Verstellschraube 35 angeordnet
ist. Während das Ende 34' des Gehäuses 34 den Seitenauslösemechanismus 32, 33 beaufschlagt,
stützt sich das bei bekannten Bindungen am Grundköper 22 gelagerte Ende der Seitenauslösefeder
24 an dem Widerlager 31 des Kulissenhebels 28 ab.
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Die Kulisse 27 umgreift den Querzapfen 26 von oben in der Weise, daß
die von der Seitenauslösefeder 24 auf den Kulissenhebel 28 ausgeübte Kraft in eine
den Sohlenniederhalter 11 nach unten ziehende Vorspannkraft umgesetzt wird, welche
der vom elastischen Polster 14 erzeugten Gegenkraft das Gleichgewicht hält. Auf
diese Weise wird die Kraft der Seitenauslösefeder 24 in vorteilhafter Weise auch
zur Erzeugung der auf den Sohlenniederhalter 11 von oben wirkenden Federkraft ausgenutzt.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 ist der in den Vorderbacken
eingestellte Skischuh nicht dargestellt. Die Auflageplatte 12 besteht wider aus
einem auf dem Ski 23 angeordneten elastischen Polster 14 und einer darauf befindlichen
Gleitplatte 20, die jedoch über eine nachgiebige Verbindungszunge 21 mit dem Grundkörper
22 des Vorderbackens verbunden ist.
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In dem Grundkörper befindet sich eine sich in Skilängsrichtung erstreckende
Bohrung 36, in der ein Federkäfig 37 axial verschiebbar untergebracht ist. Der Federkäfig
37 enthält die Seitenauslösefeder 24 und die Vorspannungs-Verstellschraube 35, an
der sich die Seitenauslösefeder 24 vorne abstützt.
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Nach Fig. 7 weist der Federkäfig 37 seitlich Aussparungen 38 auf,
in welche die Enden von kurzen Hebelarmen 39 der Seitenbacken 40 eingreifen. Die
Seitenbacken 40 sind um skilotrechte Achsen 41 schwenkbar am Grundkörper 22 befestigt.
An den hinteren Enden der Seitenbacken 40 befinden sich Rollen 33, die mit den Seitenflächen
der Schuhsohle 16 in Eingriff treten und so den Skischuh in einer Mittellage halten.
Die Seitenkraft wird von der Seitenauslösefeder 24 über die Vorspannungseinstellschraube
35, den Federkäfig 37, die Hebelarme 39, die Seitenbacken 40 und die Rollen 33 auf
die Schuhsohle übertragen.
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Das normalerweise am Gehäuse abgestützte Ende 42 der Seitenauslösefeder
24 liegt an einem Kulissenhebel 28' an, welcher ähnlich wie der Kulissenhebel 28
nach Fig. 5 mit einem skifesten Zapfenteil 26'ein Getriebe 25 bildet, mit dem die
Kraft der Auslösefeder 24 in eine Niederhaltekraft für den Sohlenhalter 11 umgesetzt
wird.
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Der Kulissenhebel 28' ist oben über eine Querachse 29' an dem im Grundkörper
22 wieder höhenverschiebbar gelagerten Sohlenniederhalter 11 angelenkt.
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Der Kulissenhebel 28' umgreift in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise
das nach unten abgerundete Zapfenteil 26' mit seiner Kulissenbahn 27'. Aufgrund
geeigneter Ausbildung der Krümmung des Zapfenteils 26' und der Kulissenbahn 27'
wird so von dem Ende 42 der Seitenauslösefeder 24 eine Niederhaltekraft über den
Kulissenhebel 28' auf den Sohlenniederhalter 11 dusgeübt.
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In Fig. 7 sind die Einzelteile der Bindung nur zur linken Seite der
Mittellängsachse 43 der Bindung dargestellt.
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Die bauliche Ausbildung des gegen die Kraft der Seitenauslösefeder
24 höhenverschiebbaren Sohlenniederhalters 11 ist von allgemeiner Bedeutung, d.h.,
sie ist auch ohne die federnde Auflageplatte 12 anwendbar, falls lediglich zur Anpassung
an verschiedene Schuhsohlendicken und/oder zur Erzielung einer definierten Niederhaltekraft
an der Schuhsohle lediglich ein federnd höhenverschiebbarer Sohlenniederhalter 11
gewünscht ist. Die Auflageplatte 12 könnte dann als gewöhnliche starre Gleitplatte
ausgebildet sein, wobei die besonders kompakte, leicht herstellbare und dennoch
betriebssichere Ausbildung des Sohlenniederhalters 11 und der ihn beaufschlagenden
Elemente von erheblichem Vorteil ist.
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