[0001] Die Erfindung betrifft eine Skibindung mit einer den Skischuh unterseitig abstützenden,
die Last des Skiläufers zumindest teilweise aufnehmenden und auf den Ski abtragenden
Trägeranordnung, welche zumindest ein in Skilängsrichtung erstrecktes biegesteifes
und/oder schubbelastbares Langteil mit einer skifesten Zone und einem davon in Skilängsrichtung
beabstandeten, mit dem Ski nachgiebig gekoppelten bzw. koppelbaren Bereich aufweist,
wobei die Kopplung zwischen Langteil und Ski bezüglich ihrer Elastizität und/oder
Dämpfungsrate parameterabhängig arbeitet bzw. steuerbar ist.
[0002] Auf dem Markt sind Bindungen erhältlich, die eine einstellbare Veränderung des Biegeverhaltens
eines Skis ermöglichen. Dazu ist im Skimittelbereich ein schubbelastbares Langteil
auf der Skioberseite mit einem Ende skifest angeordnet, während das andere Ende des
Langteiles in Skilängsrichtung verschiebbar geführt ist und mit einem einstellbaren
Anschlag zusammenwirkt.
[0003] Bei einer Durchbiegung des Skis, d.h. wenn die Skienden relativ zum Mittelbereich
des Skis nach oben gebogen werden, verschiebt sich das freie Ende des Langteiles in
Richtung des Anschlages. Sobald dann Langteil und Anschlag aneinander stoßen, wird
einer weiteren Durchbiegung des Skis ein erhöhter zusätzlicher Widerstand entgegengesetzt.
Derartige Bindungen werden beispielsweise in der EP 0 557 737 A2 beschrieben.
[0004] Außerdem sind aus der WO 93/12845 sowie der WO 95/07737 verschiedene Skibindungen
mit in Skilängsrichtung erstreckten Trägerplatten bekanntgeworden, welche mit einer
mehr oder weniger dicken Polsterschicht aus Elastomer-Material auf dem Ski gelagert
sind, wobei die Trägerplatte bereichsweise, insbesondere in einem mittleren Längsbereich,
zusätzlich fest mit dem Ski verbunden sein kann. Die Trägerplatte dient als Stützfläche
für den Skischuh, der an der Trägerplatte mit grundsätzlich beliebigen Bindungselementen
lösbar gehaltert sein kann.
[0005] Bei derartigen Bindungen wird der Skischuh gegenüber der Skiunterseite in vergleichsweise
großer Höhe gehalten. Dies wird von vielen Skiläufern als vorteilhaft für einen wirksamen
Kanteneinsatz der Ski angesehen. Die Skischuhe sind nämlich typischerweise deutlich
breiter als die Ski, d.h. die Skischuhe überragen den Ski in Seitwärtsrichtung. Bei
einer Halterung des Skischuhes in größerer Höhe läßt sich dann der Ski gegenüber dem
Untergrund extrem zur Seite kippen, d.h. es ist ein extremer Kanteneinsatz möglich,
ohne daß ein den verkippten Ski nach seitwärts abwärts überragender Bereich des Skischuhes
Bodenberührung erhalten kann.
[0006] Darüber hinaus kann das Elastomer-Material das Schwingungsoder Biegeverhalten des
Skis beeinflussen und insbesondere eine von Skiläufern des öfteren gewünschte Dämpfung
von Schwingungen bewirken.
[0007] Diese Schwingungsdämpfung beruht unter anderem darauf, daß das Elastomer-Material
bei longitudinaler Durchbiegung des Skis, wie sie beispielsweise beim Durchfahren
von Bodensenken auftritt, vertikal zusammengedrückt wird, weil sich der vertikale
Abstand zwischen der Platte und dem Ski vermindert, und/oder auf Scherung beansprucht
wird, weil in größerer longitudinaler Entfernung vom skifesten Bereich der Platte
größere longitudinale Relativbewegungen zwischen Platte und Ski auftreten.
[0008] Die FR-A 2643430 zeigt eine für Ski vorgesehene Dämpfungsanordnung, bei der eine
zur Dämpfung dienende Elastomerschicht steuerbar erwärmt werden kann, um die elastischen
Eigenschaften der Schicht zu verändern.
[0009] Aufgabe der Erfindung ist es nun, neue Konzepte für Skibindungen der eingangs angegebenen
Art aufzuzeigen.
[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kopplung frequenzselektiv
steuerbar und bei kritischen Schwingungen des Skis auf erhöhte Dämpfungsrate einstellbar
ist.
[0011] Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Biegeverhalten des Skis frequenzselektiv
zu steuern, um unerwünschte Resonanzschwingungen zu vermeiden. Dazu wird die Dämpfungswirkung
... der Kopplung zwischen Langteil und Ski beim Auftreten kritischer Schwingungen
erhöht.
[0012] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind als Kopplungselemente
miteinander kommunizierende hydraulische Verdrängeraggregate vorgesehen, die zumindest
zwei miteinander kommunizierende Hydraulikkammern aufweisen, die jeweils ihr Volumen
zueinander gegenläufig verändern, d.h. eine Verdrängerkammer verkleinert ihr Volumen,
während das Volumen der anderen Kammer vergrößert wird und dementsprechend ein Austausch
von Hydraulikmedium zwischen den Kammern stattfindet. Hierbei wird steuernd in den
Medienaustausch eingegriffen und zwar vorzugsweise dadurch, daß Hydraulikmedien mit
magnetoelektrisch veränderbarer Viskosität eingesetzt und der Drosselwiderstand des
Verbindungsweges zwischen den Kammern durch steuerbare elektromagmetische Felder verändert
wird.
[0013] Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche
sowie die nachfolgende Erläuterung zweckmäßiger Ausführungsformen verwiesen, die anhand
der Zeichnung beschrieben werden.
[0014] Hierbei zeigen die
- Fig. 1 bis 9
- verschiedene Ausführungsformen, bei denen steuernd in vertikale Relativbewegungen
zwischen Teilen einer biegesteifen Tragplatte für den Skischuh und dem Ski eingegriffen
wird, und
- Fig. 10 und 11
- eine Ausführungsform, bei der ein Steuereingriff in longitudinale Relativbewegungen
zwischen einem in Skilängsrichtung erstreckten Langteil und dem Ski erfolgt.
[0015] In der Fig. 1 ist auf einem ausschnittsweise in Seitenansicht dargestellten Ski 1
eine biegesteife, in Skilängsrichtung erstreckte Tragplatte 2 angeordnet, die eine
übliche Skibindung mit einem vorderen Bindungsteil 3 zur Halterung des Vorderendes
der Skischuhsohle und einem hinteren Bindungsteil 4 zur Halterung des hinteren Sohlenendes
trägt.
[0016] Die Tragplatte 2 besitzt in ihrem mittleren Abschnitt einen unterseitigen Sockel
5, der im wesentlichen skifest gehaltert ist. Dieser Sockel 5 wird von der Tragplatte
2 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Skis mit vergleichsweise großer Länge überragt.
[0017] In den Abstandsräumen zwischen Tragplatte 2 und Ski 1 ist jeweils in einem an den
Sockel 5 anschließenden Bereich an der Tragplatte 2 eine von deren Unterseite sowie
von der Skioberseite beabstandete erste Halteplatte 6 angeordnet, welche an der Tragplatte
4 mittels Streben 7 gehaltert ist. Die Halteplatte 6 kann beispielsweise eine im wesentlichen
rechteckige Form aufweisen, und die Streben 4 sind jeweils an den Ecken des Rechteckes
befestigt.
[0018] Auf der Oberseite des Skis 1 ist jeweils eine zweite Halteplatte 8 in ähnlicher Weise
mittels Streben 9 befestigt. Die Halteplatte 8 ist im dargestellten Beispiel in Skilängsrichtung
etwas kürzer als die Halteplatte 6, besitzt jedoch in Skiquerrichtung ein etwas größeres
Maß, so daß die Streben 9 der Halteplatte 8 seitlich neben der Halteplatte 6 an den
Ecken der Halteplatte 8 angeordnet sein können und die Halteplatte 8 im Raum zwischen
der Unterseite der Tragplatte 2 und der Halteplatte 6 mit Abstand von der Unterseite
der Tragplatte 2 zu halten vermögen.
[0019] Zwischen den Halteplatten 6 und 8 ist jeweils eine erste Hydraulikkammer 10 angeordnet,
deren Kammerwand nach Art eines Balges flexibel und nachgiebig ausgebildet ist. Diese
Kammer 10 kommuniziert jeweils über einen Kanal 11 mit einer weiteren Hydraulikkammer
12, die jeweils unter dem vorderen oder hinteren Endbereich der Tragplatte 2 zwischen
deren Unterseite und der Oberseite des Skis 1 angeordnet ist und ebenfalls eine nach
Art eines Balges ausgebildete Wandung besitzt.
[0020] Aus Gründen der zeichnerischen Übersichtlichkeit ist der Kanal 11 jeweils unterhalb
des Skis 1 dargestellt. In Wirklichkeit ist der Kanal 11 in einer Aussparung auf der
Unterseite der Tragplatte 2 angeordnet.
[0021] Beide Hydraulikkammern 10 und 12 sind darüber hinaus jeweils mit einer weiteren Kammer
13 bzw. 14 verbunden, die elastisch nachgiebige Wandungen aufweisen und ähnlich wie
die Kanäle 11 (abweichend von der Darstellung in Fig. 1) in Aussparungen der Tragplatte
2 untergebracht sind.
[0022] Wenn sich der Ski 1 durchbiegt, d.h. wenn die Skienden relativ zum Mittelbereich
des Skis in Aufwärtsrichtung bewegt werden, verringert sich der vertikale Abstand
zwischen der Oberseite des Skis 1 und der Unterseite der Tragplatte 2, mit der Folge,
daß die Hydraulikkammern 12 zusammengepreßt werden. Dies führt dazu, daß Hydraulikmedium
aus den Kammern 12 in die zugeordneten Kammern 14 verdrängt wird.
[0023] Gleichzeitig wird bei der Durchbiegung des Skis 1 der vertikale Abstand zwischen
den Halteplatten 6 und 8 vergrößert, mit der Folge, daß sich das Volumen der Hydraulikkammern
10 vergrößert und Hydraulikmedium aus den zugeordneten Kammern 13 in die Hydraulikammern
10 strömt. Außerdem tritt eine Hydraulikströmung von den Hydraulikammern 12 zu den
Hydraulikkammern 10 auf.
[0024] Wenn der Ski 1 eine Gegenbiegung (Counterflex) ausführt, d.h. wenn sich die Skienden
relativ zum mittleren Bereich des Skis 1 in Abwärtsrichtung biegen, vergrößert sich
das Volumen der Hydraulikkammern 12, während sich das Volumen der Hydraulikammern
10 verkleinert. Dementsprechend wird eine Strömung von Hydraulikmedium von den Kammern
13 zu den Kammern 10 und von den Hydraulikkammern 12 zu den Kammern 13 sowie zu den
Hydraulikkammern 10 auftreten.
[0025] In die aufgezeigten Hydraulikströme wird in nachfolgend erläuterter Weise steuernd
eingegriffen.
[0026] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Hydraulikmedien
eingesetzt, die eine ausgeprägte Magnetoviskosität aufweisen, d.h. unter dem Einfluß
von Magnetfeldern sehr zähflüssig werden.
[0027] In einem Hohlraum des Sockels 5 ist ein Hochfrequenzgenerator 15 untergebracht, der
Spulen 16 und 17 mit einem hochfrequenten elektrischen Strom beaufschlagt. Diese Spulen
16 und 17 umschließen die Kammern 13 und 14. Je nach der Menge des von den Kammern
13 und 14 aufgenommenen hydraulischen Mediums verändert sich die Impedanz der elektrischen
Strompfade zwischen den Anschlüssen der Spulen 16 und 17 am Hochfrequenzgenerator
15. Diese Änderungen der Impedanz werden mit Impedanznetzwerken 18 und 19 ermittelt,
welche dementsprechend unterschiedliche Signale an zugeordnete Eingänge eines elektronischen
Prozessors 20 leiten. Dieser steuert zwei elektrische Leistungsstufen 21, die jeweils
eine der Spulen 22, die die Kanäle 11 umschließen, mit elektrischem Strom beaufschlagen.
Je nach Größe des elektrischen Stromes erzeugen die Spulen 22 ein unterschiedlich
starkes magnetisches Feld in den Kanälen 11, mit der Folge, daß sich die Viskosität
des hydraulischen Mediums in den Kanälen 11 entsprechend verändert. Bei stärkeren
magnetischen Feldern kann das hydraulische Medium so zähflüssig werden, daß die Kanäle
11 nicht mehr oder nur noch schwer vom hydraulischen Medium durchströmt werden können.
Auf diese Weise läßt sich also die Verbindung zwischen den Hydraulikkammern 10 und
12 "öffnen" bzw. "schließen".
[0028] Das dargestellte System kann wie folgt arbeiten:
[0029] Bei einer Kurvenfahrt wird der Skiläufer mit Kanteneinsatz fahren, wobei sich der
Ski 1 mehr oder weniger stark durch-biegt, weil die vom Fahrer verursachten Zentrifugalkräfte
vornehmlich im Mittelbereich des Skis 1 wirken. Aufgrund dieser Durchbiegung des Skis
1 verkleinern sich die Hydraulikkammern 12, wobei Hydraulikmedium in die Kammern 14
verdrängt wird, mit der Folge, daß die Impedanz der Spulen 16 erhöht wird. Gleichzeitig
vergrößern sich die Hydraulikkammern 10, wobei Hydraulikmedium aus den Kammern 13
in die Kammern 10 abströmt, mit der Folge, daß die Impedanz der Spulen 17 abnimmt.
Mittels der Impedanznetzwerke 18 und 19 "bemerkt" der Prozessor 20 die vorgenannte,
für eine Durchbiegung des Skis 1 charakteristische Verlagerung von Hydraulikmedium.
Daraufhin werden die Leistungsstufen 21 vom Prozessor 20 so angesteuert, daß sie die
Spulen 22 mit vergleichsweise großem elektrischen Strom beaufschlagen. Aufgrund des
nunmehr in den Kanälen 11 wirksamen starken Magnetfeldes wird das Hydraulikmedium
in diesen Kanälen 11 zähflüssig, d.h. die Kanäle 11 werden "abgesperrt", mit der Folge,
daß zwischen den Hydraulikkammern 10 und 12 praktisch kein Hydraulikmedium ausgetauscht
werden kann und der Aufwärtsbewegung des Skis 1 relativ zur Tragplatte 2 ein vergleichsweise
starker Widerstand entgegengesetzt wird, d.h. der Ski 1 wird versteift.
[0030] Eine nach einer Kurvenfahrt auftretende Gegenbiegung "erkennt" der Prozessor 20,
weil sich nunmehr die Impedanz beider Spulen 17 vergrößert, während sich die Impedanz
beider Spulen 16 verkleinert, da einerseits Hydraulikmedium aus den Hydraulikkammern
10 in die Kammern 17 und andererseits Hydraulikmedium aus den Kammern 14 in die Hydraulikkammern
12 strömt. Da die Rückbiegung des Skis 1 nach einer Kurvenfahrt nicht behindert werden
soll, schaltet der Prozessor 20 die Leistungsstufen 21 aus, so daß das Magnetfeld
der Spulen 22 verschwindet und das Hydraulikmedium in den Kanälen 11 wieder leichtflüssig
wird.
[0031] Dementsprechend kann zwischen den Hydraulikkammern 10 und 12 Hydraulikmedium ausgetauscht
werden, und die Rückbiegung des Skis 1 kann weitestgehend widerstandsfrei erfolgen.
[0032] Wenn der Ski 1 bei schneller Geradeausfahrt über eine Bodenunebenheit gleitet, wird
zunächst das Vorderende des Skis 1 vertikal ausgelenkt, danach erfolgt mit einem von
der Fahrgeschwindigkeit abhängigen zeitlichen Abstand eine entsprechende Auslenkung
des hinteren Endes des Skis 1. Hier "merkt" der Prozessor 20, daß die Signale der
Impedanznetzwerke 18 und 19, welche dem vorderen Skiende zugeordnet sind, und der
Impedanznetzwerke 18 und 19, welche dem hinteren Ende des Skis 1 zugeordnet sind,
gleichartige Signale mit einer zeitlichen Phasenverschiebung, d.h. nicht simultan,
erzeugen. Derartige phasenverschobene Signale werden vom Prozessor 20 unbeachtet gelassen,
d.h. die Leistungsstufen 21 bleiben ausgeschaltet, so daß die Spulen 22 keine Magnetfelder
erzeugen und das Hydraulikmedium in den Kanälen 11 leichtflüssig bleibt. Dement-sprechend
werden die Bewegungen des Skis 1 relativ zur Tragplatte 2 praktisch unbeeinflußt gelassen.
[0033] Die Fig. 2 zeigt zwei unterschiedliche weitere Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung.
[0034] Gemäß dem rechten Teil der Fig. 2 kann zwischen dem hinteren und/oder vorderen Ende
der Tragplatte 2 und dem Ski 1 ein vorzugsweise steuerbarer Stoßdämpfer 23 angeordnet
sein.
[0035] Gemäß der linken Hälfte der Fig. 2 kann zwischen dem freien Ende der Tragplatte 2
und der Oberseite des Skis 1 eine Kniehebelanordnung mit einem an der Tragplatte 2
um eine Skiquerachse schwenkbaren Hebel 24'und einem am Ski 1 angebrachten, um eine
Skiquerachse schwenkbaren Hebel 24" angeordnet sein, wobei beide Hebel miteinander
nach Art eines Knies miteinander gelenkig verbunden sind und dieses letztere Gelenk
mit dem horizontal angeordneten Stoßdämpfer 23 gelenkig verbunden ist, dessen anderes
Ende am Sockel 5 angelenkt ist.
[0036] Durch beide in Fig. 2 dargestellte Anordnungen können vertikale Schwingungen des
Skis 1 relativ zur Tragplatte 2 steuerbar gedämpft werden. Durch die Kniehebelanordnung
24 ergibt sich ein nicht linearer Zusammenhang zwischen dem Hub des Stoßdämpfers 23
einerseits und der Veränderung des Abstandes zwischen Ski 1 und Tragplatte 2 andererseits.
Aufgrund des großen Öffnungswinkels, den die Hebel 24' und 24" miteinander bilden,
führt der Stoßdämpfer 23 zunächst einen relativ großen Hub aus, wenn sich der Ski
1 um ein relativ geringes Maß an die Tragplatte 2 annähert. Bei weiterer Annäherung
des Skis 1 an die Tragplatte führt dann der Stoßdämpfer 23 einen vergleichsweise geringen
weiteren Hub aus.
[0037] Bei beiden Ausführungsformen der Fig. 2 können die Stoßdämpfer 23 je nach Bewegungsrichtung
unterschiedlich wirken. Damit besteht die Möglichkeit, beispielsweise einer Durchbiegung
des Skis 1 einen geringeren Widerstand entgegenzusetzen als der darauf folgenden Rückbiegung
des Skis 1. Die ist gleichbedeutend damit, daß die Stoßdämpfer 23 im Beispiel der
Fig. 2 in Druckrichtung (Druckstufe) mit geringerem Widerstand als in Zugrichtung
(Zugstufe) arbeiten.
[0038] Im Beispiel der Fig. 3 sind an den Enden der Tragplatte 2 jeweils Doppelarmhebel
25 um Skiquerachsen schwenkbar angeordnet. Die Hebelarme dieser Doppelarmhebel 25
bilden etwa einen rechten Winkel. Der kürzere, im wesentlichen etwa horizontal angeordnete
Hebelarm ist mit dem einen Ende eines Lenkers 26 gelenkig verbunden, dessen anderes
Ende am Ski 1 angelenkt ist. Der andere Hebelarm ist gelenkig mit der Kolbenstange
eines etwa horizontal angeordneten steuerbaren Stoßdämpfers 27 verbunden. Durch die
unterschiedlich langen Arme des Doppelarmhebels 25 wird eine Wegübersetzung erzielt,
d.h. Abstandsänderungen zwischen Ski 1 und Tragplatte 2 werden in einen vergleichsweise
großen Hub der Kolbenstange des Stoßdämpfers 27 übersetzt.
[0039] Die Fig. 4 zeigt im linken Teil die Anordnung eines sogenannten Luftdämpfers 28 zwischen
Ski 1 und Tragplatte 2. Hierbei handelt es sich um luft- bzw. gasgefüllte Bälge aus
Elastomer-Material.
[0040] Im rechten Teil der Fig. 4 wird die Möglichkeit dargestellt, zwischen Ski 1 und Tragplatte
2 eine Tilgermasse 29 anzuordnen. Dabei ist ein die Tilgermasse 29 bildender Körper
mit vorgegebener träger Masse mittels Schraubenfedern 30 od.dgl. einerseits mit dem
Ski 1 und andererseits mit der Tragplatte 2 schwingungsfähig gekoppelt. Durch Bemessung
der Federungscharakteristik der Schraubenfedern 30 und der Größe der trägen Masse
der Tilgermasse läßt sich ein stark frequenzselektives Verhalten erreichen, derart,
daß Schwingungen des Skis 1 relativ zur Tragplatte 2 bei vorzugebenden Frequenzen
ein vergleichsweise großer Widerstand entgegengesetzt wird. Dies beruht darauf, daß
die Tilgermasse 29 zu Gegenschwingungen angeregt werden kann.
[0041] Im Beispiel der Fig. 5 sind zwischen den Enden der Tragplatte 2 und dem Ski 1 miteinander
fluidisch verbundene Bälge 31 angeordnet, die elastisch nachgiebige Wandungen, beispielsweise
aus Elastomer-Material, aufweisen.
[0042] Durch die fluidische Verbindung der Bälge 31 wird erreicht, daß der eine Balg 31
das zugeordnete Ende des Skis 1 von der Tragplatte 2 wegzudrücken sucht, wenn sich
der Ski 1 im Bereich des anderen Balges 31 an die Tragplatte 2 annähert. Dadurch wird
auch bei stärkerer Vorlage des Skiläufers, d.h. bei einer Verlagerung des Gewichtes
des Skiläufers in Vorwärtsrichtung, eine vergleichsweise hohe Belastung des hinteren
Endes des Skis erreicht. Außerdem wird durch die fluidische Verbindung erreicht, daß
beide Bälge 31 mit relativ großer Steifheit wirken, wenn sich beide Skienden der Tragplatte
2 gleichzeitig anzunähern suchen. Bei Kurvenfahrt wird der Ski 1 somit relativ steif,
während er bei Geradeausfahrt nachgiebiger bleibt.
[0043] Bei der Ausführungsform der Fig. 6 ist zwischen dem Ski 1 und der Tragplatte 2 ein
Parallelogrammgestänge 32 derart angeordnet, daß eine Diagonale des Parallelogramms
etwa vertikal und die andere Diagonale horizontal verläuft. Die Gelenke des Parallelogrammgestänges
32 auf der horizontalen Diagonalen sind einerseits mit dem Zylinder und andererseits
mit der Kolbenstange eines - vorzugsweise steuerbaren - Stoßdämpfers 33 verbunden,
welcher dementsprechend auf Zug (Zugstufe) beansprucht wird, wenn sich der Abstand
zwischen Ski 1 und Tragplatte 2 vermindert.
[0044] Wenn gemäß der Darstellung der Fig. 6 in der dort dargestellten Normalstellung des
Skis 1 relativ zur Tragplatte 2 die horizontale Diagonale des Parallelogrammgestänges
32 kürzer ist als die vertikale Diagonale, führt der Stoßdämpfer 33 bei Annäherung
des Skis 1 aus seiner Normallage an die Tragplatte 2 zunächst ziemlich große Hübe
in Zugrichtung aus. Bei weiterer Annäherung des Skis 1 an die Tragplatte 2 werden
dann die Hübe zunehmend kürzer.
[0045] Die Fig. 7 zeigt, daß anstelle der in Fig. 2 dargestellten Stoßdämpfer auch Magnet-Elemente
zur Bedämpfung der Relativbewegungen zwischen Ski 1 und Tragplatte 2 eingesetzt werden
können.
[0046] Im rechten Teil der Fig. 7 ist ein erster Permanentmagnet 34 auf dem Ski 1 und ein
zweiter Permanentmagnet 35 an der Tragplatte 2 angeordnet, und zwar derart, daß die
beiden Magnete 34 und 35 einander mit Magnetpolen der gleichen Polarität zugewandt
sind und zwischen den Magneten 34 und 35 in Normallage des Skis 1 ein größerer Abstand
verbleibt. Bei Annäherung des Skis 1 an die Tragplatte 2 verstärken sich die zwischen
den Magneten 34 und 35 wirkenden Abstoßkräfte progressiv.
[0047] Im linken Teil der Fig. 7 ist zwischen Ski 1 und Tragplatte 2 wiederum eine Kniehebelanordnung
24 angeordnet, deren Kniegelenk gelenkig mit einer Schubstange 36 verbunden ist, die
in einer Schiebeführung an der Tragplatte 2 beweglich gehaltert ist. Ein erster Permanentmagnet
34 ist an der Schubstange 36 angeordnet, ein zweiter Permanentmagnet 35 ist an der
Tragplatte 2 befestigt. Die beiden Magnete 34 und 35 sind einander mit gleichnamigen
Magnetpolen zugewandt und besitzen in der dargestellten Normallage des Skis 1 relativ
zur Tragplatte 2 einen größeren horizontalen Abstand, welcher sich vermindert, wenn
sich der Abstand zwischen Ski 1 und Tragplatte 2 vermindert. Dabei tritt zwischen
den Magneten 34 und 35 wiederum eine progressiv anwachsende Abstoßkraft auf.
[0048] Nach Fig. 8 ist vorgesehen, am Ski 1 Anschläge 37 anzuordnen, die mit dem vorderen
bzw. hinteren Ende der Tragplatte 2 zusammenwirken, derart, daß eine mögliche Vergrößerung
des Abstandes zwischen Ski 1 und Tragplatte 2 begrenzt wird. Dies ist gleichbedeutend
damit, daß die auf eine Durchbiegung des Skis 1 - beide Skienden werden dabei gegenüber
dem Mittelbereich des Skis 1 nach aufwärts gebogen - folgende Gegenbiegung des Skis
1 begrenzt wird. Damit wird die mögliche Durchbiegung des Skis 1 deutlich größer als
die mögliche Gegenbiegung.
[0049] Bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 8 ist die Tragplatte 2 jeweils mittels des
Sockels 5 am Ski 1 angeordnet, so daß der Mittelbereich des Skis 1 im Bereich des
Sockels 5 mit der Tragplatte 2 kippfest verbunden ist.
[0050] Bei der Ausführungsform der Fig. 9 ist dagegen vorgesehen, die Tragplatte 2 im Mittelbereich
um eine Skiquerachse schwenkbar am Ski 1 zu haltern. Dazu sind die Tragplatte 2 und
der Ski 1 mittels eines scharnierartigen Gelenkes 38 miteinander verbunden. Zwischen
den Enden der Tragplatte 2 und dem Ski 1 sind jeweils Feder- und Dämpferelemente 39
angeordnet, die die Tragplatte 2 relativ zum Ski 1 in der dargestellten Normallage
zu halten suchen. Solange der Vorder- und Hinterbereich des Skis 1 relativ zur Tragplatte
2 in zueinander entgegengesetzten Richtungen bewegt werden, wirken die Feder- und
Dämpferelemente 39 vergleichsweise weich, weil eines dieser Elemente auf Druck und
das andere der Elemente auf Zug beansprucht wird. Wenn sich der Ski 1 dagegen durchzubiegen
sucht, etwa bei einer Kurvenfahrt, und dementsprechend beide Skienden gleichzeitig
ihren Abstand zur Tragplatte 2 zu vermindern suchen, wird dieser Durchbiegung ein
erhöhter Widerstand entgegengesetzt, weil beide Feder- und Dämpferelemente 39 gleichzeitig
auf Druck beansprucht werden. Dadurch erhält der Ski bei Geradeausfahrt eine relativ
weiche Charakteristik, während er bei Kurvenfahrt härter wirkt.
[0051] Die Fig. 10 und 11 zeigen eine weitere, besonders bevorzugte Ausführungsform, wobei
in Fig. 10 ein vertikaler Längsschnitt und in Fig. 11 ein Horizontalschnitt entsprechend
der Schnittlinie XI-XI in Fig. 10 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform ist
in einem Mittelbereich des Skis 1 auf dessen Oberseite eine flachbandartige Zunge
40 angeordnet, die in einem Bereich 40' skifest auf der Oberseite des Skis 1 gehaltert
ist und sich in Skilängsrichtung erstreckt. Die Zunge 40 ist gegliedert oder - vorzugsweise
- biegsam ausgebildet, derart, daß sie sich den Durchbiegungen sowie den Gegenbiegungen
des Skis 1 anzupassen vermag, wobei durch ein oder mehrere skiseitig angeordnete Längsführungselemente
gewährleistet wird, daß die Zunge 40 bei Biegungen des Skis 1 auf demselben aufliegen
bleibt.
[0052] Im übrigen ist die Zunge 40 so ausgebildet, daß sie große Zugund Schubkräfte aufzunehmen
vermag.
[0053] Ein vom Bereich 40' der Zunge entfernter Bereich 40" ist in Skilängsrichtung verschiebbar
in einem im wesentlichen skifest angeordneten Gehäuse 42 geführt. Der Bereich 40"
besitzt eine rechteckige Aussparung 43, die am freien Ende der Zunge 40 durch ein
daran ausgebildete Querglied 44 begrenzt wird.
[0054] In Skilängsrichtung vor und hinter dem Querglied 44 sind am Gehäuse 42 (oder am Ski
1) Querriegel 45 und 46 fest angeordnet, wobei der Querriegel 46 in die Aussparung
43 der Zunge 40 hineinragt und normalerweise eine Lage etwa in der Längsmitte dieser
Aussparung 43 einnimmt. Zwischen dem Querglied 44 und den Querriegeln 45 und 46 ist
jeweils eine der Hydraulikkammern 10 und 12 angeordnet, deren Wandungen nach Art eines
Balges flexibel und nachgiebig ausgebildet sind. Diese Kammern kommunizieren über
einen Kanal 11 miteinander, der im Gehäuse 42 ausgebildet bzw. an diesem Gehäuse angeordnet
ist.
[0055] Beide Hydraulikkammern 10 und 12 sind darüber hinaus mit jeweils einer weiteren Kammer
13 bzw. 14 verbunden, die elastisch nachgiebige Wandungen aufweisen und in Aussparungen
des Gehäuses 42 untergebracht sind.
[0056] Wenn sich der Ski 1 durchbiegt, d.h. wenn die Skienden relativ zum Mittelbereich
des Skis 1 in Aufwärtsrichtung bewegt werden, verschiebt sich der Bereich 40" der
Zunge 40 in den Fig. 10 und 11 nach links, mit der Folge, daß die Hydraulikkammer
12 zusammengedrückt und die Hydraulikkammer 10 erweitert wird.
[0057] Dies führt dazu, daß aus der Hydraulikkammer 12 Hydraulikmedium in Richtung der Hydraulikkammer
10 sowie der Kammer 13 zu entweichen sucht, während die Hydraulikkammer 10 Hydraulikmedium
aus der Kammer 13 sowie der Kammer 12 aufzunehmen sucht.
[0058] Wenn der Ski eine Gegenbiegung (Counterflex) ausführt, d.h. wenn sich die Skienden
relativ zum mittleren Bereich des Skis 1 in Abwärtsrichtung biegen, verschiebt sich
der Bereich 40" der Zunge 40 in den Fig. 10 und 11 nach rechts, mit der Folge, daß
die vorangehend erwähnten Hydraulikströmungen in umgekehrter Richtung auftreten, da
sich die Hydraulikammer 10 verkleinert, während die Hydraulikkammer 12 erweitert wird.
[0059] In die aufgezeigten Hydraulikströme kann wie folgt steuernd eingegriffen werden:
[0060] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Hydraulikmedien
eingesetzt, die eine ausgeprägte Magnetoviskosität aufweisen, d.h. unter dem Einfluß
von Magnetfeldern sehr zähflüssig werden. Der Kanal 11 wird von einer Spule 22 umfaßt,
die in weiter unten dargestellter Weise mit einem elektrischen Strom steuerbar beaufschlagt
werden kann und damit innerhalb des Kanales 11 ein steuerbares bzw. ein- und abschaltbares
Magnetfeld erzeugt. Damit wird das Hydraulikmedium im Kanal 11 gesteuert zäh- bzw.
leichtflüssig, mit der Folge, daß ein Austausch von Hydraulikmedium zwischen den Hydraulikkammern
10 und 12 erleichtert oder erschwert wird. Dies führt dann dazu, daß der Bereich 40"
der Zunge 40 innerhalb des Gehäuses 42 schwer oder leicht in Skilängsrichtung verschiebbar
wird und Biegebewegungen des Skis 1 unbeeinflußt bleiben oder nur gegen einen mehr
oder weniger erhöhten Widerstand erfolgen können.
[0061] In besonders bevorzugter Weise ist die Zunge 40 doppelt angeordnet, derart, daß die
eine Zunge mit ihrem Bereich 40" in Skilängsrichtung nach vorne und die andere Zunge
mit diesem Bereich in Skilängsrichtung nach hinten weist. Dabei können beide Zungen
einstückig miteinander verbunden und an einem gemeinsamen Bereich 40' skifest gehaltert
sein.
[0062] Darüber hinaus ist dann auch das Gehäuse 42 mit den Hydraulikteilen 10 bis 14 doppelt
angeordnet, d.h. je eines der Gehäuse ist jeweils einer der Zungen zugeordnet.
[0063] In einem Hohlraum eines Gehäuses 42 oder eines zusätzlichen Gehäuses ist der Hochfrequenzgenerator
15 untergebracht, der Spulen 16 und 17 mit einem hochfrequenten elektrischen Strom
beaufschlagt. Diese Spulen 16 und 17 umschließen die Kammern 13 und 14, wobei sich
die Impedanz der elektrischen Strompfade zwischen den Anschlüssen der Spulen 16 und
17 am Hochfrequenzgenerator 15 je nach der Menge des von den Kammern 13 und 14 aufgenommenen
hydraulischen Mediums verändert. Diese Änderungen der Impedanz werden mit Impedanznetzwerken
18 und 19 ermittelt, welche dementsprechend unterschiedliche Signale an zugeordnete
Eingänge des elektronischen Prozessors 20 leiten. Dieser steuert die zwei elektrischen
Leistungsstufen 21, die jeweils eine der Spulen 22 an den Kanälen 11 mit elektrischem
Strom beaufschlagen. Je nach Größe des elektrischen Stromes erzeugen die Spulen 22
ein unterschiedlich starkes magnetisches Feld in den Kanälen 11, so daß sich die Viskosität
des hydraulischen Mediums in diesen Kanälen 11 entsprechend verändert, womit sich
auch der Strömungswiderstand dieser Kanäle 11 verändert. Bei stärkeren magnetischen
Feldern wird das hydraulische Medium aufgrund seiner Magnetokviskosität so zähflüssig,
daß die Kanäle 11 nicht mehr oder nur noch schwer vom hydraulischen Medium durchströmt
werden können. Auf diese Weise läßt sich also die Verbindung zwischen den Hydraulikkammern
10 und 12 "öffnen" bzw. "schließen".
[0064] Dementsprechend kann das dargestellte System in grundsätzlich gleicher Weise wie
im Falle der Ausführungsform der Fig. 1 arbeiten.
[0065] Bei einer Kurvenfahrt wird der Skiläufer mit Kanteneinsatz fahren, wobei sich der
Ski 1 mehr oder wendiger stark durchbiegt, weil die vom Fahrer verursachten Zentrifugalkräfte
vornehmlich im Mittelbereich des Skis 1 wirken. Im Ergebnis werden also die Skienden
relativ zum Mittelbereich des Skis 1 in Aufwärtsrichtung gebogen. Aufgrund dieser
Durchbiegung des Skis 1 verkleinern sich die Hydraulikkammern 12, wobei Hydraulikmedium
in die Kammern 14 verdrängt wird, mit der Folge, daß die Impedanz der Spulen 16 erhöht
wird. Gleichzeitig vergrößern sich die Hydraulikkammern 10, wobei Hydraulikmedium
aus den Kammern 13 in die Kammern 10 abströmt. Dies hat zur Folge, daß die Impedanz
der Spulen 17 abnimmt. Mittels der Impedanznetzwerke 18 und 19 "bemerkt" der Prozessor
die vorgenannte, für eine Durchbiegung des Skis 1 charakteristische Verlagerung von
Hydraulikmedium. Daraufhin werden die Leistungsstufen 21 vom Prozessor 20 so angesteuert,
daß sie die Spulen 22 mit vergleichsweise großem elektrischen Strom beaufschlagen
und in den Kanälen 11 starke Magnetfelder wirksam werden. Damit werden die Kanäle
11 durch die magnetisch verursachte Zähflüssigkeit des Hydraulikmediums mehr oder
weniger stark "abgesperrt", mit der Folge, daß zwischen den Hydraulikkammern 10 und
12 kaum Hydraulikmedium ausgetauscht werden kann und der Durchbiegung des Skis 1 ein
vergleichsweise starker Widerstand entgegengesetzt wird, d.h. der Ski 1 wird versteift.
[0066] Eine nach einer Kurvenfahrt auftretende Gegenbiegung "erkennt" der Prozessor 20,
weil sich nunmehr die Impedanz beider Spulen 17 vergrößert, während sich die Impedanz
beider Spulen 16 verkleinert. Dies beruht darauf, daß einerseits Hydraulikmedium aus
den Hydraulikkammern 10 in die Kammern 17 und andererseits Hydraulikmedium aus den
Kammern 14 in die Hydraulikkammern 12 abströmt. Um die Rückbiegung des Skis 1 nach
einer Kurvenfahrt in erwünschter Weise nicht zu behindern, schaltet der Prozessor
20 die Leistungsstufen 21 aus, so daß das Magnetfeld der Spulen 22 verschwindet und
das Hydraulikmedium in den Kanälen 11 wieder leichtflüssig wird. Dementsprechend kann
zwischen den Hydraulikkammern 10 und 11 Hydraulikmedium weitestgehend widerstandsfrei
ausgetauscht werden, und die Rückbiegung des Skis 1 erfolgt im wesentlichen widerstandsfrei.
[0067] Wenn der Ski 1 bei schneller Geradeausfahrt über eine Bodenunebenheit gleitet, wird
zunächst das Vorderende des Skis 1 vertikal ausgelenkt, während das hintere Ende des
Skis 1 erst mit einem von der Fahrgeschwindigkeit abhängigen zeitlichen Abstand eine
entsprechende Auslenkung ausführt. Hier "merkt" der Prozessor 20, daß die Signale
der dem vorderen Skiende zugeordneten Impedanznetzwerke 18 und 19 und die Signale
der den hinteren Skiende zugeordneten Impedanznetzwerke 18 und 19 zwar gleichartig
sind, jedoch mit einer zeitlichen Phasenverschiebung auftreten, d.h. nicht simultan
erzeugt werden. Derartige phasenverschobene Signale kann der Prozessor 20 unbeachtet
lassen, d.h. die Leistungsstufen 21 bleiben ausgeschaltet, so daß die Spulen 22 keine
Magnetfelder erzeugen und das Hydraulikmedium in den Kanälen 11 leichtflüssig bleibt.
Dementsprechend werden die Biegebewegungen des Skis 1 bei Geradeausfahrt praktisch
unbeeinflußt gelassen.
1. Skibindung mit einer den Skischuh unterseitig abstützenden, die Last des Skiläufers
zumindest teilweise aufnehmenden und auf den Ski (1) abtragenden Trägeranordnung (2),
welche zumindest ein in Skilängsrichtung erstrecktes, relativ biegesteifes und/oder
schubbelastbares Langteil mit einer skifesten Zone (5) und einem davon in Skilängsrichtung
beabstandeten, mit dem Ski nachgiebig gekoppelten bzw. koppelbaren Bereich aufweist,
wobei die Kopplung (10,11,12,22;23,24;25, 26,27;28;29,30;31;32,33;34,35,36) zwischen
Langteil und Ski bezüglich ihrer Elastizität und/oder Dämpfungsrate parameterabhängig
arbeitet bzw. steuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kopplung frequenzselektiv steuerbar und bei kritischen Schwingungen des Skis
auf erhöhte Dämpfungsrate einstellbar ist.
2. Skibindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Kopplung bei Kurvenfahrt versteift.
3. Skibindung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägeranordnung (2) den Skischuh in einem Längsmittelbereich des Skis vertikal
im wesentlichen skifest haltert bzw. abstützt und vertikale Relativbewegungen zwischen
Ski (1) und Schuh im vorderen und/oder hinteren Schuhbereich zuläßt.
4. Skibindung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß den vertikalen Relativbewegungen ein Widerstand entgegenwirkt, der einen hohen Wert
annimmt, wenn im vorderen und hinteren Schuhbereich gleichgerichtete, zu einer Abstandsverringerung
zwischen Ski (1) und Schuh führende Relativbewegungen auftreten.
5. Skibindung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Widerstand einen geringen oder verschwindenden Wert hat, wenn Relativbewegungen,
die zu einer Abstandsvergrößerung zwischen Ski (1) und Schuh führen, oder einander
entgegengerichtete Relativbewegungen im vorderen und hinteren Schuhbereich auftreten.
6. Skibindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Relativbewegungen im vorderen und/oder hinteren Schuhbereich jeweils auf zwei
volumenveränderliche Fluidräume (10,12) übertragen werden, die miteinander fluidisch
gekoppelt sind und ihre Volumen bei den Relativbewegungen gegenläufig ändern, und
daß der Fluidaustausch zwischen den Fluidräumen steuerbar ist.
7. Skibindung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fluidräume (10,12) ein hydraulisches Fluid mit elektromagnetisch steuerbarer
Viskosität aufnehmen und der Fluidaustausch zwischen den Fluidräumen (10,12) durch
gesteuerte Beaufschlagung eines die Fluidräume (10,12) zum Fluidaustausch verbindenden
Kanales steuerbar ist.
1. Ski binding having a carrier arrangement (2) which supports the ski boot on the underside,
absorbs the load of the skier at least in part, and dissipates this load to the ski
(1), and has at least one long part which extends in the longitudinal direction of
the ski, is relatively flexurally rigid and/or may be subjected to shearing, and has
a ski-mounted zone (5) and a region which is spaced apart from the latter in the longitudinal
direction of the ski and is, or can be, coupled compliantly to the ski, it being the
case that the coupling (10,11,12,22;23,24;25,26,27;28;29,30;31; 32,33;34,35,36) between
the long part and ski operates, or can be controlled, in a parameter-dependent manner
in respect of its elasticity and/or damping rate, characterized in that the coupling can be controlled in a frequency-selective manner and, in the case of
critical vibrations of the ski, can be adjusted to an increased damping rate.
2. Ski binding according to Claim 1, characterized in that the coupling stiffens during turning.
3. Ski binding according to Claim 1 or 2,
characterized in that the carrier arrangement (2) supports and/or secures the ski boot in a manner in which
it is essentially fixed to the ski vertically in a longitudinal centre region of the
ski, and allows vertical relative movements between the ski (1) and boot in the front
and/or rear boot regions.
4. Ski binding according to Claim 3, characterized in that the vertical relative movements are counteracted by a resistance which assumes a
high value if relative movements in the same direction, and resulting in a reduction
in the spacing between the ski (1) and boot, occur in the front and rear boot regions.
5. Ski binding according to Claim 4, characterized in that the resistance has a low or decreasing value if relative movements which result in
an increase in the spacing between the ski (1) and boot, or relative movements in
opposite directions, occur in the front and rear boot regions.
6. Ski binding according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the relative movements in the front and/or rear boot regions are transferred in each
case to two changeable-volume fluid spaces (10, 12), which are connected fluidically
to one another and change their volume in opposite directions, and in that it is possible to control the fluid exchange between the fluid spaces.
7. Ski binding according to Claim 6, characterized in that the fluid spaces (10, 12) accommodate a hydraulic fluid with electromagnetically
controllable viscosity, and it is possible to control the fluid exchange between the
fluid spaces (10, 12) by controlled activation of a channel which connects the fluid
spaces (10, 12) for fluid exchange.
1. Fixation de ski présentant un dispositif support (2) supportant la chaussure de ski
par le dessous, absorbant la charge du skieur du moins partiellement et la transférant
sur le ski (1), lequel présente au moins une pièce longue relativement rigide en flexion
et/ou pouvant être sollicitée en poussée axiale, s'étendant dans la direction longitudinale
du ski, comportant une zone (5) fixe par rapport au ski et une zone distante de celle-ci
dans la direction longitudinale du ski, couplée ou pouvant être couplée avec le ski
de manière élastique, l'accouplement (10, 11, 12, 22 ; 23, 24 ; 25, 26, 27 ; 28 ;
29, 30 ; 31 ; 32, 33 ; 34, 35, 36) travaillant ou pouvant être commandé entre la pièce
longue et le ski en fonction de paramètres concernant son élasticité et /ou son taux
d'amortissement,
caractérisée en ce que
l'accouplement peut être commandé de manière sélective en fréquence et peut être réglé
sur un taux d'amortissement accru dans le cas de vibrations critiques du ski.
2. Fixation de ski selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
l'accouplement se rigidifie en virage.
3. Fixation de ski selon la revendication 1 ou 2,
caractérisée en ce que
le dispositif support (2) maintient ou supporte verticalement la chaussure de ski
dans une zone longitudinale médiane du ski, de manière essentiellement fixe par rapport
au ski et permet des mouvements relatifs verticaux entre le ski (1) et la chaussure
dans la partie de chaussure avant et/ou arrière.
4. Fixation de ski selon la revendication 3,
caractérisée en ce que
aux mouvements relatifs verticaux s'oppose une résistance qui prend une valeur élevée
lorsque, dans la zone avant et arrière de la chaussure, se produisent des mouvements
relatifs orientés dans la même direction, conduisant à une réduction de l'écartement
entre le ski (1) et la chaussure.
5. Fixation de ski selon la revendication 4,
caractérisée en ce que
la résistance a une valeur faible ou infiniment petite lorsque se produisent des mouvements
relatifs, qui conduisent à un agrandissement de l'écartement entre le ski (1) et la
chaussure, ou des mouvements relatifs en sens opposés les uns des autres dans la zone
avant et arrière de la chaussure.
6. Fixation de ski selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisée en ce que
les mouvements relatifs dans la zone avant et/ou arrière de la chaussure sont transmis
respectivement à deux espaces de fluide (10, 12) à volume variable, qui sont en communication
fluidique l'un avec l'autre et modifient leur volume de manière opposée lors des mouvements
relatifs, et en ce que l'échange de fluide entre les espaces de fluide peut être commandé.
7. Fixation de ski selon la revendication 6,
caractérisée en ce que
les espaces de fluide (10, 12) reçoivent un fluide à viscosité pouvant être commandée
de manière électromagnétique, par alimentation commandée d'un canal reliant les espaces
de fluide (10, 12) pour l'échange de fluide.