Die Erfindung betrifft einen Backen, insbesondere einen Vorderbacken, für Sicherheitsskibindungen, welcher einen an einem Bolzen angeordneten Sohlenniederhalter und zwei Winkelhebel aufweist, wobei die Winkelhebel um je eine an einem Tragkörper angeordnete Achse drehbar gelagert und gegen die Kraft einer Feder seitlich ausschwenkbar sind, und wobei der Sohlenniederhalter bei einer auf ihn vertikal und von der Skioberseite weg (nach oben) wirkenden Kraft über einen Ausgleichshebel gegen die Kraft der Feder nach oben bewegbar ist, welcher als zweiarmiger Hebel ausgebildet und um eine am Tragkörper angeordnete Lagerachse schwenkbar gelagert ist, wobei der Ausgleichshebel zumindest an seinem einen Arm zwei vorzugsweise parallel zueinander verlaufende Armabschnitte aufweist, von denen jeder zumindest in der Abfahrtsstellung des Backens entweder unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Zwischenhebels an je einem der Winkelhebel anliegt, wobei der Ausgleichshebel mit seinem anderen Arm dem Sohlenniederhalter gegenüber elastisch abgestützt und mit dem Bolzen gelenkig verbunden ist, welcher Bolzen in Höhenrichtung verschiebbar geführt ist, wobei der Bewegungsbereich des Sohlenniederhalters nach oben durch einen Anschlag begrenzt ist, und wobei am Tragkörper ein Keilelement in Skilängsrichtung verschiebbar geführt ist, welches bei in den Backen eingesetztem Skischuh an der Skischuhsohle anliegt und welches zumindest eine Schrägfläche aufweist, die mit zumindest einer Schrägfläche eines Stützteiles zusammenwirkt, der an dem den Sohlenniederhalter tragenden Bolzen gegen ein Verschieben gesichert gehalten ist, nach österr. Patent Nr. 372.616, wobei eine Zugstange vorgesehen ist, die den Tragkörper durchsetzt, einerends an den beiden Winkelhebeln angreift und anderends von einer in ihrer Vorspannung mittels einer Stellschraube einstellbaren Feder beaufschlagt ist.
Nach AT-A-368396 und AT-A-372616 wird bei einem Vorderbacken eine Kompensation der bei einem Drehsturz sowohl nach rückwärts als auch nach vorne am Sohlenniederhalter zusätzlich auftretenden Reibungskräfte und dadurch eine konstante Auslösekraft für alle möglichen Drehsturzrichtungen gewährleistet.
Allerdings war bei dieser Lösung nicht möglich, die Kompensation auch dann einzuleiten, wenn eine übermäßige Kraftbelastung nur in Skilängsrichtung erfolgte, da gegen eine solche Kraft die beiden seitlichen Winkelhebel zufolge ihrer Ausgestaltung gesperrt waren. Die Skischuhsohle lag nämlich in der Fahrtstellung an innerhalb der beiden als Achsen gestalteten Bolzen verlaufenden Bereichen der einzelnen Winkelhebel an, so daß diese durch die Skischuhsohle in Schließrichtung beaufschlagt wurden. Nur wenn eine Auslenkung des einen Winkelhebels eingeleitet wurde und die in Skilängsrichtung wirkende Kraftkomponente den Sperrwinkel bereits überschritten hat, wurde eine Kompensation ― beispielsweise bei einem Vorwärtsdrehsturz ― eingeleitet.
Durch die Erfindung soll eine Kompensation der zwischen der Skischuhsohle und den Winkelhebeln zusätzlich auftretenden Reibungskräfte auch bei ausschließlich in Skilängsrichtung wirkenden Kräften erfolgen.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme erfolgt ein Trennen zwischen der Abstützung der Skischuhsohle an den Winkelhebeln und am Keilelement. Dadurch kann der Skischuh auch bei einer ausschließlich in Richtung der Skilängsachse wirkenden Kraft das Keilelement verschieben, welches seinerseits in bekannter Weise den Stützteil und über diesen den Bolzen in Höhenrichtung verschiebt, wodurch der Ausgleichshebel verschwenkt wird und gegen die Kraft der Feder die beiden Winkelhebel etwas auseinander drückt. Die Winkelhebel sind somit entlastet, wodurch eine Freigabe des Skischuhes erleichtert ist. Es erfolgt also, wie gewünscht, eine Kompensation auch jener Reibungskräfte, die bei einer ausschließlich in Skilängsrichtung wirkenden Überbelastung zwischen den Winkelhebeln und der Skischuhsohle zusätzlich auftreten. Hebt sich diese Überbelastung auf, ohne daß ein seitliches Auslösen erfolgte, so stellt sich das System in die Ausgangslage zurück. Die Skischuhsohle wird wieder auch von den Winkelhebeln gehalten.
Durch die Merkmale des Anspruches 2 wird eine Zentrierung des Skischuhs im Backen während der Fahrt auch dann sichergestellt, wenn zufolge einer Vorwärtsbewegung des Skischuhs sich die beiden Winkelhebel geöffnet und somit den Skischuh seitlich freigegeben haben.
Durch die im Anspruch 3 enthaltene erfindungsgemäße Maßnahme wird ein besonders kompakter Aufbau des Backens erzielt.
Durch die Merkmale des Anspruches 4 wird die Führung des Keilelementes ohne Verwendung von zusätzlichen Bauteilen gewährleistet.
Besonders günstige Ausgestaltungen des Aufbaus und der Lagerung von Zugstange und Führungsbolzen ergeben sich durch die Merkmale des Anspruches 5.
Eine einfache und verläßliche Verbindung des Führungsbolzens mit dem Keilelement sowie die Anordnung des Keilelementes relativ zum Schieber kennzeichnen die Merkmale des Anspruches 6.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Hiebei zeigen: Fig. 1 und 2 den erfindungsgemäßen Vorderbacken in der Fahrtstellung, wobei Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt und Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 ist, Fig. 3 und 4 den Vorderbacken in seiner Lage während einer auf ihn in Skilängsrichtung wirkenden Kraft, wobei Fig. 3 eine Seitenansicht im Schnitt und Fig. 4 ein Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3 ist, Fig. 5 einen Ausgleichshebel in Schrägansicht, Fig. 6 ein Detail zu Fig. 2 und Fig. 7 ein Detail zu Fig. 1.
Auf einem Ski 1 ist ein Tragkörper 14 mit seinem als Tragplatte 14a ausgebildeten Bereich mittels Schrauben 2 befestigt. Der Tragkörper 14 kann auch auf einer Grundplatte, welche in an sich bekannter Weise auf einer skifesten Führungsschiene in der Längsrichtung des Ski verschiebbar und in verschiedenen Stellungen verrastbar ist, angeordnet sein. Der Tragkörper 14 trägt mittels als Achsen gestalteten Bolzen 16 an sich bekannte Winkelhebel 15, welche um diese schwenkbar gelagert sind. An seinem der Skispitze zugewandten Endbereich ist der Tragkörper 14 als eine im wesentlichen im rechten Winkel zur Oberseite des Ski 1 stehende Wand 14c ausgebildet, welche in ihrem oberen Bereich als eine Lagerhülse 14b ausgeführt ist, die mittels einer Lagerachse 17 eine schwenkbare Verbindung mit einem an Hand der Fig. 5 noch näher zu beschreibenden, als zweiarmiger Hebel gestalteten Ausgleichshebel 10 bildet.
Eine Feder 5 beaufschlagt mit ihrem einen Ende die Wand 14c des Tragkörpers 14, das andere Ende der Feder 5 ist in einem hülsenförmigen Widerlager 8 abgestützt. Die Vorspannung der Feder 5 ist in an sich bekannter Weise mittels einer Stellschraube 7 einstellbar; die jeweilige Federeinstellung ist an einer an sich bekannten, in Fig. 1 und 3 angedeuteten Anzeigevorrichtung 9 ablesbar.
Eine hülsenförmig gestaltete und von einem Führungsbolezn 6a durchsetzte Zugstange 6 ist koaxial zur Druckfeder 5 angeordnet, einerends in der Stellschraube 7 verankert und anderends an einem Schieber 13 befestigt, welcher an den Winkelhebeln 15 angreift. Die Zugstange 6 ist, in ihrer Längsrichtung betrachtet und wie an sich bekannt, in zwei Abschnitte unterteilt, von denen der eine Abschnitt mit einem Außengewinde versehen ist und in die Stellschraube 7 eingreift und der zweite Abschnitt mit einer glatten Außenfläche ausgebildet ist und in einer in der Wand 14c des Tragkörpers 14 festgelegten Führungsbüchse 28 längsverschiebbar geführt ist, wobei diese letztere gleichzeitig als Widerlager für die Feder 5 dient und wobei der Führungsbolzen 6a in der Zugstange 6 längsbeweglich verschiebbar gelagert ist. Der Vorderbacken ist zum Großteil von einem Gehäuse 25 umgeben.
Ein Sohlenniederhalter 22 für die Skischuhsohle 11a eines Skischuhs 11 ist an einem Bolzen 21 drehbar gelagert, wobei am Bolzen 21 auch der Ausgleichshebel 10 mittels seines einen Armes, der als stegartiger Befestigungsteil 10b ausgebildet ist, angeordnet ist. Zwischen dem Sohlenniederhalter 22 und dem Befestigungsteil 10b sind ein elastisches Element 23 und ein Sicherungsring 24 angeordnet. Der obere Abschnitt 21a des Bolzens 21 ist mit einem Gewinde, welches in ein Gegengewinde des Sohlenniederhalters 22 eingreift, und mit einem Schraubenkopf versehen, wodurch der Sohlenniederhalter 22 an unterschiedlich hohe Skischuhsohlen 11a angepaßt werden kann. An den oberen Abschnitt 21a des Bolzens 21 schließt in Richtung zur Skioberseite hin ein kurzer mittlerer Abschnitt 21b mit glatter Oberfläche und an diesen ein unterer Abschnitt 21c mit einem kleineren Durchmesser an, wobei der untere Abschnitt 21c ebenfalls eine glatte Oberfläche aufweist. Der untere Abschnitt 21c des Bolzens 21 durchsetzt eine Bohrung 14d der Tragplatte 14a, die in diesem Bereich eine verkehrte U-förmige, nach oben abgesetzte Prägung 14e aufweist. Das untere Ende 21d des Bolzens 21 ist mit einem Nietkopf 21d versehen, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Bohrung 14d.
Wie im einzelnen aus der Fig. 5 erkennbar ist, ist der Ausgleichshebel 10, in Seitenansicht betrachtet, als ein zweiarmiger Hebel gestaltet, dessen einer, etwa horizontal verlaufender Arm durch den Befestigungsteil 10b gebildet ist und dessen anderer, im wesentlichen vertikal verlaufender Arm 10a zwei, etwa parallel zueinander verlaufende, jeweils aus zwei Teilabschnitten bestehende Armabschnitte 10c, 10e bzw. 10d, 10f aufweist. Dabei verlaufen die sich an den Befestigungsteil 10b anschließenden esten beiden Teilabschnitte 10c, 10d unter einem spitzen Winkel α zum Befestigungsteil 10b, wogegen die sich an die ersten beiden Teilabschnitte 10c, 10d anschließenden zweiten, frei stehenden Teilaschnite 10e, 10f zu diesen unter einem Winkel β abgekröpft sind. Die Größe der einzelnen Winkel α, β ist so gewählt, daß die beiden frei stehenden Teilabschnitte 10e, 10f, in der Fahrtstellung des Vorderbackens, im wesentlichen vertikal verlaufen, nicht näher bezeichnete Ausnehmungen der Wand 14c des Tragkörpers 14 durchsetzen und an je einem der Winkelhebel 15 anliegen. Die Lagerachse 17 durchsetzt die ersten beiden Teilabschnitte 10c, 10d der einzelnen Armabschnitte 10c, 10e bzw. 10d, 10f des Ausgleichshebels 10, welcher über die Lagerachse 17 an der Lagerhülse 14b des Tragkörpers 14 schwenkbar angelenkt ist.
Auf der Oberseite der Prägung 14e des Tragköropers 14 ist ein mit dem Führungsbolzen 6a der Zugstange 6 mittels seiner Vorderwand 27i verbundenes Keilelement 27 in noch näher zu beschreibenden Weise verschiebbar geführt. Das Keilelement 27 trägt an seiner dem Skischuh 11 zugewandten Seite zwei Achsbolzen 27a, an denen jeweils eine Stützrolle 27b angeordnet ist, an welchen ― bei in den Backen eingesetztem Skischuh 11 ― die Skischuhsohle 11a anliegt. Das Keilelement 27 weist zwischen seinen beiden Stützrollen 27b eine in Skilängsrichtung verlaufende Ausnehmung 27d auf, welche zur Aufnahme des Bolzens 21 vorgesehen ist und eine Längsverschiebung des Keilelementes 27 auf dem Tragkörper 14 relativ zum Bolzen 21 zuläßt. Dabei verlaufen die beiden Seitenwände 27e, 27f der Ausnehmung 27d vom Durchmesser des Bolzens 21 in Richtung zum Skischuh 11 hin jeweils in einer Ebene und im wesentlichen parallel zueinander, wodurch sich eine Führung für das Keilelement 27 am Bolzen 21 ergibt. Die beiden, an die Ausnehmung 27d anschließenden Teilbereiche 27g, 27h des Keilelementes 27 sind mit je einer unter einem spitzen Winkel γ von etwa 30° zur Skioberseite verlaufenden Schrägflächen 27c versehen (vgl. Fig. 7). Auf den Schrägflächen 27c des Keilelementes 27 liegen Schrägflächen 26a eines Stützteiles 26 auf. Der Stützteil 26 ist auf den unteren Abschnitt 21c des Bolzens 21 aufgeschoben und wird auf dem Bolzen 21 einerends durch das Keilelement 27 und anderends durch den flanschartig erweiterten Durchmesser des mittleren Abschnittes 21b des Bolzens 21 in Position gehalten. Dabei weist das Keilelement 27 an seiner den beiden Achsbolzen 27a abgewandten Seite die hochstehende Vorderwand 27i auf, in welcher der Führungsbolzen 6a verankert ist.
Der Bewegungsablauf bei einer rein horizontalen Auslösung ist wie folgt: Wird einer der Winkelhebel 15 horizontal belastet, so verschwenkt er um seinen zugehörigen Bolzen 16 nach außen. Während dieser Verschwenkbewegung verschiebt sich der am Winkelhebel 15 angreifende Schieber 13 mitsamt der Zugstange 6, der Verstellschraube 7 und dem Widerlager 8 in Skilängsrichtung zum Sohlenniederhalter 22 hin, die Feder 5 wird komprimiert.
Erfolgt ein Rückwärtsdrehsturz, so wirkt der Skischuh 11 mit einer vertikal nach oben gerichteten Kraft auf den Sohlenniederhalter 22 ein. Durch diese Krafteinwirkung verschwenkt der mit dem Sohlenniederhalter 22 verbundene Ausgleichshebel 10 um die Lagerachse 17 gegen den Uhrzeigersinn, wobei die beiden freien Teilbschnitte 10e, 10f des Ausgleichshebels 10 die Winkelhebel 15 beaufschlagen, so daß diese um ihre Bolzen 16 nach außen verschwenken. Die Schwenkbewegung der Winkelhebel 15 hat eine Schieberbewegung zur Folge, wie sie bei einem horizontalen Auslösen auftritt, und die Feder 5 wird komprimiert. Die Bewegung des Sohlenniederhalters 22 bzw. der Schwenkbereich des Ausgleichshebels 10 ist durch das Anschlagen des Nietkopfes 21d des Bolzens 21 an der Prägung 14e der Tragplatte 14 begrenzt. Das elastische Element 23 gestattet die Schwenkbewegung des Ausgleichshebels 10 ohne den Sohlenniederhalter 22 aus seiner Lage relativ zur Skiboerseite zu bewegen.
Bei einem Vorwärtsdrehsturz beaufschlagt die Skischuhsohle 11a sowohl einen der Winkelhebel 15 als auch das Keilelement 27 und verschiebt letzteres auf dem Tragkörper 14 in Richtung zur Skispitze hin. Über die miteinander zusammenwirkenden Schrägflächen 27a des Keilelementes 27 und 26a des Stützteiles 26 wird der Stützteil 26 und mit diesem der Bolzen 21 nach oben bewegt. Die Mitnahme des Bolzens 21 wird durch den mittleren Abschnitt 21b des Bolzens 21 gewährleistet. Dadurch verschwenkt der mit dem Sohlenniederhalter 22 verbundene Ausgleichshebel 10 um die Lagerachse 17 gegen den Uhrzeigersinn, die beiden Armabschnitte 10e, 10f des Ausgleichshebels 10 beaufschlagen die Winkelhebel 15, so daß diese um die Bolzen 16 nach außen verschwenken. Der über dem Ausgleichshebel 10 stattfindende Bewegungsablauf entspricht somit dem bei einem Rückwärtsdrehsturz auftretenden, wie er schon beschrieben wurde.
Es wird somit sowohl die bei einem Rückwärtsdrehsturz als auch bei einem Vorwärtsdrehsturz zwischen der Skischuhsohle 11a und den Winkelhebeln 15 auftretende zusätzliche Reibungskraft durch die erleichterte Freigabe der am Skischuh 11 seitlich anliegenden Winkelhebel 15 kompensiert, die Auslöserkraft bleibt somit konstant, d.h. sie entspricht derjenigen eines rein horizontalen Auslösens. Diese Maßnahmen sind aus dem Stammpatent für sich bekannt und werden, wie beschrieben, auch bei der vorliegenden Lösung verwirklicht.
Zufolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird gewährleistet, daß eine Kompensation auch bei einer reinen Vorwärtsschiebebewegung des Skischuhs 11, somit auch bei einem reinen Vorwärtssturz, eingeleitet wird, da ein Verschieben des Keilelementes 27 ein Verschwenken der beiden Winkelhebel 15 in der bei einem Vorwärtsdrehsturz beschriebenen Weise auch dann zur Folge hat, wenn vom Skischuh 11 keiner der beiden Winkelhebel 15 beaufschlagt wird, vgl. Fig. 3 und 4. Dabei wird der Skischuh 11 nur durch die beiden Stützrollen 27b des Keilelementes 27 zentriert gehalten, wie dies aus der Fig. 4 erkennbar ist. Aus Fig. 6 sind der Achsabstand a der beiden Achsbolzen 27a und die Sehnenhöhe h erkennbar. Der Achsabstand a beträgt 30-36 mm, die Sehnenhöhe h, d.h. der Abstand zwischen dem Bogenabschnitt der Skischuhsohle 11a und der schuhseitigen Tangente der beiden Stützrollen 27b, gemessen in der Längsachse des Backens, 1,5-2,5 mm.
Bei einem erfindungsgemäßen Vorderbacken ist daher bei allen möglichen Auslöserichtungen eine konstante Auslösekraft vorhanden. Die zwischen der Skischuhsohle 11a und dem Sohlenniederhalter 22 bzw. den Winkelhebeln 15 auftretenden Reibungskräfte sind ohne Einfluß auf die Auslösekräfte.
Die miteinander zusammenwirkenden Schrägflächen 26a, 27c des Stützteiles 26 und des Keilelementes 27 sind vorteilhafter Weise mit einem die Gleitreibung zwischen diesen Teilen vermindernden Material beschichtet. Auch die zwischen der Unterseite 27a des Keilelementes 27 und der Oberseite des Tragkörpers 14 auftretende Reibung kann dadurch vermindert werden, daß diese Bauteile mit einem reibungsvermindernden Material beschichtet bzw. ausgelegt sind. Die Neigung der Schrägflächen 26a,27c relativ zur Skioberseite bestimmt das Ausmaß der auf den Ausgleichshebel 10 und von diesem auf die Winkelhebel 15 übertragenen, in Skilängsrichtung wirkenden Kraft. Diesbezüglich ist dem Konstrukteur, je nach dem weiteren Aufbau des Backens, ein gewisser Spielraum gegeben.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, insbesondere nicht auf den beschriebenen Vorderbacken, eingeschränkt. Der Ausgleichshebel und das mit dem Stützteil zusammenwirkende Keilelement können an beliebigen, Winkelhebel aufweisenden Vorderbacken angeordnet werden.
Es sind verschiedene Abwandlungen denkbar, ohne den Rahmen des Schutzumfanges zu verlassen. Das elastische Element kann auch im Bereich zwischen dem Ausgleichshebel und jenem Bereich des Tragkörpers angeordnet sein, an welchem die Bolzen der Winkelhebel gelagert sind. Falls der Backen an einer Führungsschiene angeordnet ist, erübrigt sich die Ausbildung einer Prägung an der Tragplatte, da zwischen dieser und der Führungsschiene genügend Raum für die vertikale Bewegung des Anschlages des Bolzens vorhanden ist. Zur Begrenzung der vertikalen Bewegung des Bolzens bzw. des Sohlenniederhalters könnte auch ein Anschlag, beispielsweise am Gehäuse, vorgesehen sein.