DE4010929A1 - Langlaufskibindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Langlaufskibindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Derartige Skibindungen sind allgemein bekannt. Nachteilig bei den bekannten Konstruk­ tionen ist die Tatsache, daß die Rückstellkraft des zwischen Schuh und Bindung bzw. Ski wirksamen Flexors beim Anheben des Schuhabsatzes stark progressiv ansteigt. Dieser progressive Anstieg der Rückstellkraft ist nicht notwendig; im Gegenteil, er ist kraftraubend und dementsprechend energieaufwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Skibindung der eingangs genannten Art mit einem Flexor so auszubilden, daß die Rückstellkraft des Flexors über nahezu seinen gesamten Wirkbereich nur geringfügig ansteigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiter­ bildungen und Ausführungsformen des Erfindungsgedankens in den Unteransprüchen beschrieben sind.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion läßt sich der Flexor so einstellen, daß die Rückstellkraft über nahezu den, vor­ zugsweise etwa 60 bis 80% des gesamten Wirkungsbereichs nur leicht ansteigt. Es läßt sich zwar nicht vermeiden, daß die Rückstellkraft in der Endphase der Flexor-Kompression progres­ siv ansteigt. Dies gilt jedoch nur für die Belastungs-Endphase, d. h. für einen sehr kleinen Teil des Gesamt-Wirkungsbereiches des Flexors mit der Folge, daß der dadurch bedingte Mehrauf­ wand an Energie im Vergleich zum Stand der Technik verschwin­ dend klein ist.

Von besonderer Bedeutung zur Erzielung des angestrebten Effekts ist die Möglichkeit des weichelastischen Flexorteils, bei Belastung in einen freien Raum hinein ausweichen zu kön­ nen. Die Kontaktbelastung des Flexors wird durch den hartela­ stischen Flexorteil aufgenommen, welcher vorzugsweise aus einem Material hergestellt ist, das sich durch einen niedrigen Reibungskoeffizienten auszeichnet.

Vorzugsweise ist die Härte des Flexors einstellbar, und zwar insbesondere durch in den weichelastischen Kern einsetzbare Elemente unterschiedlicher Härte, z. B. Stab- oder Blockele­ mente aus mehr oder weniger elastischem Material. Zu diesem Zweck weist der weichelastische Kern entsprechende Aufnahme­ öffnungen, insbesondere sich quer zur Skilängsrichtung erstrecken­ de Durchgangsbohrungen auf. Die Ausführungsform nach An­ spruch 11 eignet sich für diesen Zweck ebenfalls besonders gut. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der weichelastische Kern aus einem hohlzylindrischen oder hohl­ elliptischen Schlauchabschnitt besteht. In diesen kann dann ein komplementäres Element vorbestimmter Härte eingesetzt wer­ den, sofern dies vom Benutzer gewünscht ist.

Nachstehend werden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Konstruktion anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebil­ deten Langlaufskibindung in schematischem Teilschnitt/ schematischer Teilansicht, und zwar bei nichtangehobenem Skischuh;

Fig. 2 die Ausführungsform nach Fig. 1 entsprechend der Darstellung in Fig. 1, jedoch bei angehobenem Ski­ schuh;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäß aus­ gebildeten Skibindung in schematischem Teilschnitt/ schematischer Teilansicht;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform in einer Darstellung entsprechend Fig. 3;

Fig. 5 die Darstellung des angestrebten Verlaufs der Rück­ stellkraft des Flexors in Abhängigkeit vom Winkel, den die Sohle des Skischuhs mit der Skideckfläche ein­ schließt;

Fig. 6 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bindung in schematischem Teilschnitt/schematischer Teilansicht; und

Fig. 7 eine gegenüber Fig. 6 abgewandelte Ausführung des weichelastischen Flexorteils in perspektivischer An­ sicht.

In den Fig. 1 und 2 ist mit der Bezugsziffer 10 eine Langlauf­ skibindung gekennzeichnet, die zum Verriegeln eines Schuhs 11 auf einem Langlauf- oder Tourenski 12 mit Drehmöglichkeit des Schuhs 11 im Verhältnis zu einer Achse 13 senkrecht zur Längs­ achse des Skis dient. Zu diesem Zweck ist der Schuh 11 an seinem vorderen Ende 14 mit Gelenkeinrichtungen komplemen­ tär zur Gelenkeinrichtung der Bindung 10 versehen. Die Ge­ lenkeinrichtung am vorderen Ende des Schuhs 11 ist z. B. durch eine Gelenkachse definiert, die sich am vorderen Soh­ lenende quer zur Schuhlängsrichtung erstreckt und mit komple­ mentären, in den Fig. 1 und 2 nicht näher dargestellten Hal­ teeinrichtungen der Bindung 10 zusammenwirkt. Die darge­ stellte Langlaufbindung ist des weiteren mit einem zwischen vorderem Schuhende 14 und Bindung 10 bzw. Ski 12 wirksamen Flexor 15 versehen, welcher eine Rückstellkraft auf dem Schuh 11 ausübt, wenn dieser mit seinem Absatz von der Oberseite des Skis 12 angehoben bzw. um die Achse 13 der vorgenannten Ge­ lenkeinrichtung um einen Winkel "α" (s. Fig. 2) nach oben ge­ schwenkt wird. Der Flexor 15 besteht bei der dargelegten Ausführungsform aus zwei Flexorteilen 16, 17, wobei der eine Flexorteil 17 aus weichelastischem Material besteht und unter zunehmender Belastung des Flexors 15 relativ zum anderen Flexorteil 16 in einen freien Raum 18 und/oder 19 hinein aus­ weichen kann. Der Flexor 15 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 als Verbundelement ausgebildet, beste­ hend aus einem hartelastischen Hohlprofil 16 und einem weich­ elastischen Kern 17, wobei das hartelastische Hohlprofil 16 den weichelastischen Kern 17 nur teilweise einschließt. Das hartelastische Hohlprofil ist an der zum Schuh hin zugewandten Seite sowie an den beiden Längsseiten offen, so daß der weich­ elastische Kern 17 unter Belastung sowohl zur Seite als auch zum Schuh hin ausweichen kann. Vorzugsweise weist das hartela­ stische Hohlprofil 16 an der dem Schuh abgewandten bzw. an der der Skispitze zugewandten Seite noch einen inneren Aufnahme­ raum 19 für den weichelastischen Kern 17 auf, in den dieser unter Belastung ausweichen kann. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da bei zunehmender Kompression des Flexors weichelastisches Material aus dem Bereich zwischen Schuh und Bindungs- bzw. Skikörper heraus entweicht in einen Bereich, der im wesentlichen unbelastet ist und bleibt. Flexor­ material wird also in einen Freiraum hinein verdrängt, wodurch sich die Federsteifigkeit des Flexors insgesamt im Sinne der gestellten Aufgabe gut einstellen läßt.

Das hartelastische Hohlprofil 16 des Flexors 15 besteht aus einem Material, welches einen geringen Reibungskoeffizienten aufweist. Zumindest ist der mit der Schuhsohle zusammenwirken­ de Bereich mit einem entsprechenden Material beschichtet, z. B. Teflon (= eingetragenes Warenzeichen). Der Flexor 15 ist in an sich bekannter Weise innerhalb der Bindung 10 verankert, z. B. verhakt, so daß er einerseits sicher gehalten, anderer­ seits ohne größere Probleme austauschbar ist. Die vorerwähnte Verhakung ist in den Fig. 1 und 2 mit der Bezugsziffer 20 an­ gedeutet.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 ist dem weich­ elastischen Kern 17 ein sich auf der Oberseite desselben ab­ stützendes, als hartelastisches Flexorteil dienendes Blatt­ federelement 21 zugeordnet. Die Oberseite des weichelasti­ schen Kerns 17 ist von oben gesehen in Skilängsrichtung konvex gewölbt ausgebildet. Das Blattfederelement 21 stützt sich an dem weichelastischen Kern 17 ab, wobei dieser so ausgebildet ist, daß er in Richtung zum Schuh 11 hin zunehmend weicher ist. Dies ist in den Fig. 3 und 4 durch eine erhöhte Poren­ dichte angedeutet. Durch die dargestellte und beschriebene in­ homogene Ausbildung des weichelastischen Kerns 17 wird die zunehmende Steifigkeit des Blattfederelements 21 aufgrund der Verkürzung der wirksamen Länge des Blattfederelements unter Belastung kompensiert. Das Blattfederelement 21 legt sich näm­ lich unter Belastung, d. h. beim Hochschwenken des Schuhs 11 um die Achse 13 zunehmend an der Oberseite des konvex gewölb­ ten weichelastischen Kerns 17 an mit der Folge, daß die wirk­ same Länge des Blattfederelements entsprechend abnimmt. Dies wiederum hat eine erhöhte Steifigkeit des Blattfederelements 21 zur Folge. Diese wird durch abnehmende Steifigkeit des weich­ elastischen Kerns 17 in Richtung zum Schuh 11 hin in etwa kom­ pensiert.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von derje­ nigen nach Fig. 3 im wesentlichen nur dadurch, daß am schuh­ seitigen Ende des Blattfederelements 21 eine Rolle 22 ange­ ordnet ist, die um eine sich horizontal und quer zur Skilängs­ richtung erstreckende Achse drehbar gelagert ist. Auf diese Weise soll die Reibung im Kontaktbereich zwischen vorderem Sohlenende und Flexor minimiert werden. Der Flexor wird da­ durch noch energieschonender als die vorbeschriebenen Ausfüh­ rungsformen.

Die Härte des Flexors 15 kann einstellbar bzw. veränderbar ausgebildet sein, z. B. durch in den weichelastischen Kern 17 einsetzbare Elemente 23 unterschiedlicher Härte. Ein sol­ ches Element ist in den Fig. 1 und 2 mit der Bezugsziffer 23 angedeutet. Es ist dort etwa stabförmig ausgebildet und wird in eine entsprechende Querbohrung des weichelastischen Kerns 17 eingesetzt.

Der weichelastische Kern kann vorzugsweise auch aus einem hohlzylindrischen oder -elliptischen Schlauchabschnitt beste­ hen. Flexormaterial kann dann in den durch den Schlauchab­ schnitt begrenzten Hohlraum ausweichen. Dieser kann auch durch mehr oder weniger hartflexibles Material ausgefüllt sein, z. B. in Form von individuell einsetzbaren Elementen der vorge­ nannten Art.

Grundsätzlich ist es auch denkbar, bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 den weichelastischen Kern 17 wegzulas­ sen, so daß nur noch das Blattfederelement 21 wirksam ist. Der Widerstand desselben kann so eingestellt werden, daß er nur leicht zunimmt, wobei gleichzeitig der Abstand zwischen der Gelenkachse 13 und der Kontaktlinie zwischen dem vorde­ ren Sohlenende und dem Blattfederelement 21 abnimmt, so daß das auf den Schuh ausgeübte Rückstell-Drehmoment über den gesamten Schwenkwinkel "α" etwa konstant ist bzw. nur leicht ansteigt.

In Fig. 5 ist das Ziel der erfindungsgemäßen Konstruktion dargestellt, d. h. der Verlauf der Rückstellkraft "R" des Flexors über den Schwenkwinkel "α" des Schuhs 11 um die Achse 13 der vorerwähnten Gelenkeinrichtung zwischen Schuh und Bindung.

In den Fig. 6 und 7 sind weitere Ausführungsformen einer er­ findungsgemäß ausgebildeten Skibindung schematisch darge­ stellt, wobei sich diese beiden Ausführungsformen im wesent­ lichen nur durch die Ausgestaltung des weichelastischen Flexorteils 17 unterscheiden.

Gemäß Fig. 6 besteht der weichelastische Kern 17 aus zwei Ab­ schnitten 24 und 25, die in Skilängsrichtung einen nach oben hin offenen stumpfen Winkel von etwa 120 bis 140° einschließen, wobei das äußere Hohlprofil 16 entsprechend bzw. komplementär ausgebildet ist. Das hartelastische Hohlprofil 16 ist nach Art eines Schlauches ausgebildet, innerhalb dem der weichelastische Kern 17 positionierbar ist. Der weichelastische Kern 17 läßt sich dabei von der Seite her in das hartelastische Hohlprofil 16 einschieben. Der Flexor 15 wird innerhalb des Bindungskör­ pers so gehalten, daß der weichelastische Kern 17 aus dem hart­ elastischen Hohlprofil 16 seitlich nicht mehr herausrutschen kann. Nur außerhalb des Bindungskörpers läßt sich der weichela­ stische Kern 17 durch einen anderen mit z. B. unterschiedli­ cher Härte ersetzen.

Der weichelastische Kern 17 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 6 durch Querbohrungen 28 gekennzeichnet, wobei die Dich­ te und/oder der Durchmesser dieser Querbohrungen 28 ein Maß für die Härte des Kerns 17 sind.

Das hartelastische Hohlprofil 16 weist noch einen nach vorne wegstehenden Fixierlappen 26 auf, der mit einer entsprechenden Aufnahmeöffnung 27 im Bindungskörper unter Ausbildung einer Art Rast- oder Schnappverbindung korrespondiert. Das vordere Ende des hartelastischen Hohlprofils 16 ist mit einem Profil­ fortsatz 29 versehen, welcher innerhalb einer komplementären Ausnehmung im vorderen Teil des Bindungskörpers einsetzbar ist. Der so ausgebildete Flexor 15 ist leicht montierbar bzw. demontierbar einerseits; andererseits ist er jedoch für den Gebrauch im Bindungskörper sicher fixiert. Der Fixierlappen 26 ist etwa skimittig ausgebildet und erstreckt sich über etwa ein Drittel der Flexorbreite. In entsprechender Weise ist die Aufnahmeöffnung 27 im Bindungskörper ausgebildet. Des weiteren ist der Fixierlappen 26 selbstverständlich biegeela­ stisch ausgebildet, so daß die vorerwähnte Schnappverbindung herstellbar ist.

Um die Flexor-Kompression zu begünstigen, ist die Oberseite des Flexors gewellt ausgebildet. Dies gilt sowohl für das hartelastische Flexor-Hohlprofil 16 als auch den weichelasti­ schen Kern 17.

Die Ausführungsform nach Fig. 7 unterscheidet sich von derje­ nigen nach Fig. 6 nur dadurch, daß der weichelastische Kern 17 im Knickbereich einen nach oben hin offenen V-förmigen Einschnitt aufweist. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei Belastung des Flexors 15 zunächst primär das hartelastische Hohlprofil 16 wirksam ist. Erst nach Erreichen einer bestimmten Winkelstellung des Skischuhs gegenüber der Skideckfläche wird zusätzlich der weichelastische Kern 17 wirksam, nämlich dann, wenn die beiden Schnittflächen des V-förmigen Einschnitts an­ einanderliegen. In Fig. 7 ist der V-förmige Einschnitt mit der Bezugsziffer 30 gekennzeichnet.

Der weichelastische Kern 17 kann noch weitere etwa V-förmige Einschnitte entsprechend dem Einschnitt 30 aufweisen, und zwar sich etwa parallel zum Einschnitt 30 erstreckend. Die Tiefe dieser weiteren V-förmigen Einschnitte sowie deren Öffnungs­ winkel sind vorzugsweise etwas kleiner als die Tiefe und der Öffnungswinkel des Einschnitts 30. Durch die weiteren etwa V-förmigen Einschnitte und deren Dimensionierung läßt sich der Flexor 15 optimal auf die angestrebte Widerstandskurve entsprechend Fig. 5 einstellen.

Das hartelastische Hohlprofil 16 ist bei den beschriebenen Ausführungsformen vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial mit einer Shore-Härte von 80 bis 95 hergestellt, während der weichelastische Kern 17 aus einem Material mit einer Shore- Härte von etwa 20 bis 35 besteht.

Claims (15)

1. Langlaufskibindung zum Verriegeln eines Schuhs (11) auf einem Langlauf- oder Tourenski (12) mit Drehmöglichkeit des Schuhs (11) im Verhältnis zu einer Achse (13) senkrecht zur Längsachse des Skis, wobei der Schuh (11) an seinem vorderen Ende (14) mit Gelenkeinrichtungen komplementär zu Gelenkeinrichtungen der Bindung (10) versehen ist, und mit einem zwischen vorderem Schuhende (14) und Bindung (10) bzw. Ski (12) wirksamen Flexor (15), welcher eine Rückstellkraft auf den Schuh (11) ausübt, wenn dieser mit seinem Absatz von der Oberseite des Skis (12) angehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Flexor (15) mindestens zwei Flexorteile (16, 17) umfaßt, wobei der eine Flexorteil (17) aus weichelastischem Material besteht, während der andere Flexorteil (16) durch ein hartelastisches, sich quer zur Skilängsrichtung erstreckendes Hohlprofil gebildet ist, innerhalb dem der weichelastische Flexorteil (16) posi­ tionierbar ist.

2. Bindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hartelastische Hohlprofil (16) so ausgebildet ist, daß unter Belastung der weichela­ stische Kern (17) in einen freien Raum (18, 19) hinein aus­ weichen kann.

3. Bindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hartelastische Hohlprofil (16) entweder in Richtung zum Schuh hin und/oder in Rich­ tung vom Schuh weg einen Freiraum (18 bzw. 19) für den weichelastischen Kern (17) begrenzt.

4. Bindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hartelastische Hohlprofil (16) an der dem Schuh (11) zugekehrten Seiten offen ist.

5. Bindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der weichelastische Kern (17) zwei Abschnitte (24, 25) umfaßt, die in Skilängsrichtung einen nach oben hin offenen stumpfen Winkel einschließen, wobei das äußere Hohlprofil (16) entsprechend ausgebildet ist.

6. Bindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das hartelastische Hohlprofil (16) zumindest einen nach vorne oder nach hinten wegstehen­ den Fixierlappen (26) aufweist, der mit einer entsprechen­ den Aufnahmeöffnung (27) im Bindungskörper unter Ausbil­ dung einer Art Rast- oder Schnappverbindung korrespondiert.

7. Bindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der weichelastische Kern (17) inhomogen ausgebildet ist derart, daß er in Richtung zum Schuh (11) hin zunehmend weicher ist.

8. Bindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schuh (11) sich mit seinem vorderen Sohlenende am hartelastischen Flexorteil (16) ab­ stützt, wobei dieses vorzugsweise aus einem Material mit geringem Reibungskoeffizienten hergestellt ist, insbeson­ dere Teflon (= eingetragenes Warenzeichen), Federstahl oder dgl.

9. Bindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des vorderen Sohlenendes am Flexor (15) über eine Rolle (22) oder dgl. erfolgt.

10. Bindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte des Flexors (15) einstellbar ist, insbesondere durch in den weichelastischen Kern (17) einsetzbare Elemente (23) unterschiedlicher Här­ te.

11. Bindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der weichelastische Kern aus einem hohlzylindrischen oder hohlelliptischen Schlauchab­ schnitt besteht.

12. Bindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flexor (15) mindestens zwei Flexorteile (16, 17) umfaßt, wobei der eine Flexorteil (17) aus weichelastischem Material besteht, während der andere Flexorteil durch ein sich auf der Oberseite des weichela­ stischen Flexorteils (17) abstützendes, als hartelastisches Flexorteil dienendes Blattfederelement (21) gebildet ist.

13. Bindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des weichelasti­ schen Flexorteils (17) von oben gesehen in Skilängsrich­ tung konvex gewölbt ist.

14. Bindung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Flexor (15) sich am vor­ deren Sohlenende derart abstützt, daß der Abstand zwischen der Kontaktlinie Sohle/Flexor und der Gelenkachse (13), um die der Schuh (11) verschwenkbar ist, beim Anheben des Schuhabsatzes von der Skioberfläche abnimmt.

15. Bindung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Flexor als von oben her ge­ sehen konvex gewölbtes Blattfederelement ausgebildet ist.