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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschibindung
mit einem Vorder- und einem Fersenbacken und einer elektronischen
Schaltungsanordnung, wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist.
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Aus der
EP 0 469 453 A1 ist eine
Sicherheitsschibindung mit einer elektronischen Anzeigevorrichtung
für die
eingestellte Sicherheitsauslösekraft
bekannt. Hierbei ist ein Display vorgesehen, welches die von einem
Sensor und einer elektronischen Auswertungsvorrichtung erfassten
bzw. ermittelten Einstellwerte visualisiert. Zudem ist eine elektrische
Energieversorgungsvorrichtung in Form einer Batterie vorgesehen,
wobei die Energieversorgung der elektrischen Komponenten mittels
einem Schalter aktivier- und deaktivierbar ist. Der Sensor, über welchen
der eingestellte Sicherheitsauslösewert
ermittelt wird, ist dabei durch einen Positionssensor gebildet,
welcher in Abhängigkeit
der Position einer Einstellschraube für die Einstellung des Sicherheitsauslösewertes
ein charakteristisches, elektrisches Sensorsignal bereitstellt.
Als Sensor wird dabei ein kapazitiver Sensor, ein induktiver Sensor
oder eine Mehrzahl von Mikroschaltern vorgeschlagen. Darüber hinaus
ist ein Potentiometer bzw. ein einstellbarer Widerstand zur elektronischen
Erfassung der jeweiligen Position der Einstellschraube vorgeschlagen
worden. Nachteilig ist dabei, dass eine analoge Signalauswertung
der quasi statischen bzw. absoluten Positionssensoren erforderlich
ist, wodurch die Störempfindlichkeit
hoch ist bzw. der Leistungsumfang der elektronischen Komponenten
gering ist. Zudem ist sowohl im Vorder- als auch im Fersenbacken
ein elektronischer Schaltkreis mit ent sprechender Sensorik und Anzeigevorrichtung
erforderlich, um die Einstellwerte des Vorder- und des Fersenbackens zu visualisieren.
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Weiters ist aus der
DE 33 43 047 A1 eine elektronische
Anzeigeeinrichtung für
die eingestellte Auslösekraft
einer Sicherheitsschibindung bekannt. Hierbei wird die Federspannung
der Auslösemechanik
mittels einem elektromechanischen Wandler detektiert, welcher die
vorliegende Federspannung in elektrische Information umformt. Eine
elektronische Schaltung wandelt diese Information in numerische Form
um, um sie an einer numerischen Anzeigeeinrichtung erscheinen zu
lassen. Ferner wird ein Potentiometer vorgeschlagen, welches die
Verschiebung der Einstellschraube im Verhältnis zum Bindungsgehäuse misst.
Auch hierbei können
durch die analoge Signalauswertung des absolut messenden Kraft- bzw.
Drucksensors oder des ebenso vorgeschlagenen, ohmschen Potentiometers
Schwierigkeiten bei der Signalkonditionierung bzw. bezüglich der
Störfestigkeit
des Elektroniksystems auftreten.
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Aus der
DE 29 26 385 A1 bzw. aus
dem zu dieser Schutzrechtsfamilie zählenden Patentdokument
US 4,311,321 A ist
eine Sicherheitsschibindung mit mehreren elektrischen Schaltelementen
zur Erfassung verschiedenster Betriebszustände einer Sicherheitsschibindung
bekannt. Hierbei sind sowohl im Vorder- als auch im Fersenbacken
elektrische Schaltkontakte angeordnet, über welche verschiedenste Zustände, wie
z.B. übermäßige Schneeansammlungen,
Sohlenabnutzungen, unpassende Anpressdrücke, falsche Höheneinstellungen
der Sohlenhalter sowie geöffnete
oder geschlossene Fersenbacken ermittelt werden können. Diese
ein- oder mehrpoligen Schaltkontakte, insbesondere die zu Gruppen
zusammengeschalteten Schließer-
bzw. Umschaltkontakte sind dabei im bzw. am Vorder- und Fersenbacken
angeordnet und mit einer elektrischen Energieversorgungsvorrichtung
und einer Anzeigelampe zu einem elektrischen Anzeigeschaltkreis
zusammengeführt.
Wird dabei einer der Schaltkontakte infolge des Vorliegens sicherheitskritischer
bzw. unpassender Zustände
betätigt,
so leuchtet die Anzeigelampe auf oder es wird ein Summer aktiviert
und ist dies ein Anzeichen für
das Vorliegen eines unzulässigen
bzw. sicherheitskritischen Zustandes an der Bindung. Nachteilig
ist dabei, dass bei Aufleuchten oder Blinken der Anzeigelampe nicht
eindeutig erkennbar ist, welcher unzulässige Betriebszustand vorliegt
und der Benutzer durch mehrere Versuche bzw. durch Probieren die
jeweilige Problemstelle herausfinden muss, um sodann einen ordnungsgemäßen Zustand
herbeiführen
zu können.
Neben dieser wenig aussagekräftigen
Anzeigevorrichtung liegt ein weiterer Nachteil dieser Ausbildung
darin, dass die elektri schen Leitungsverbindungen zwischen den Schaltelementen
des Vorderbacken und der Energieversorgungsvorrichtung bzw. Anzeigelampe
bzw. zwischen den Schaltelementen des Fersenbackens und der Energieversorgungsvorrichtung
bzw. Anzeigelampe die mechanische Variabilität der Schibindungsteile einschränken bzw.
hohe elektromechanische Anforderungen an solche Leitungsverbindungen
gestellt werden müssen.
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Aus der
DE 32 16 522 A1 ist eine
Sicherheitsschibindung mit zwei Backen und einer elektrisch gesteuerten
Sicherheitsauslösung
beim Auftreten gefährlich
hoher Kräfte
bekannt. Hierbei ist in mindestens einem der Backen ein Sensor vorgesehen,
welcher die auftretenden Kräfte
bzw. Belastungen aufnimmt und kontaktlos an eine Signalverarbeitungsschaltung übermittelt,
welche im Schikörper
untergebracht ist. Insbesondere besteht keine galvanische bzw. elektrisch
leitende Verbindung zwischen dem Sensor im Backen und der Signalverarbeitungsschaltung
im Schikörper.
Hierfür
ist eine Sender-Empfängeranordnung
ausgebildet, welche beispielsweise durch induktiv gekoppelte Spulen
oder durch kapazitiv gekoppelte, isoliert angeordnete leitende Folien
oder Flächen
gebildet sein kann. Via diese Sender- und Empfängeranordnung wird dabei nicht
nur das Sensorsignal sondern auch die zum Betrieb erforderliche,
elektrische Energie für
den Sensor sowie für
die elektromechanische Auslösevorrichtung
im Backenkörper
kontaktlos übertragen. Nachteilig
ist dabei, dass hohe elektrische Leistungen erforderlich sind, um
eine gesicherte Signal- bzw. Energieübertragung über Übertragungsstrecken von wenigen
Zentimetern bewerkstelligen zu können.
Ein Anzeigesystem für
wichtige oder interessierende Zustände bzw. Einstellungen ist
bei dieser vorbekannten Bindung nicht gegeben.
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In der
US 4,502,146 A ist ein Einstellmittel zur
berührungslosen
Einstellung von Werten in einer Schibindungselektronik beschrieben.
Dabei werden Hall-Effekt-Sensoren, lichtempfindliche Sensoren oder
piezoelektrische Vorrichtungen zur Veränderung von Werten an einer
nicht zugreifbaren bzw. eingekapselten Bindungselektronik vorgeschlagen.
Somit erübrigen
sich die bei Potentiometern oder sonstigen elektromechanischen Einstellorganen
problematischen Führungen
bzw. Drehlagerungen, welche vielfach Schwierigkeiten hinsichtlich
der Dichtheit bereiten, da beim Eindringen von Feuchtigkeit Kurzschlussgefahr
besteht oder eine Verfälschung
der tatsächlich
vorliegenden Verhältnisse
auftreten kann. Mit den vorgeschlagenen Einstellmitteln ist zwar
eine berührungslose
und gegenüber äußeren Einflüssen, wie
z.B. Feuchtigkeit, unempfindliche Einstellung bzw. Adaptierung von
elektronischen Einstel lungen ermöglicht,
eine Überprüfung der
Sicherheitseinstellungen bzw. der aktuellen Zustände einer Sicherheitsschibindung
ist mit der vorgeschlagenen Ausführung
jedoch nicht möglich.
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Aus der
AT 404 901 B ist eine Schibindung mit einer
elektronischen Anzeigevorrichtung und Sensorik bekannt, mit welcher
die Relativstellung der Schibindung gegenüber dem Schi bzw. der Abstand zwischen
Vorder- und Fersenbacken erfasst und angezeigt werden kann. Zudem
sind Weg- oder Kraftmesswertgeber vorgeschlagen worden, mit welchen die
an der Schibindung eingestellte Auslösekraft gemessen und über Leitungen
an die Auswertungsvorrichtung übergeben
wird und ebenso wie die Positionswerte in Form einer numerischen
Anzeige am Display angezeigt werden können. Nachteilig ist dabei,
dass diese Leitungsverbindungen zwischen den jeweiligen Messwertgebern
bzw. Sensoren und der Anzeigevorrichtung die bauliche Komplexität der Schibindung
erhöhen
und der elektronische Funktionsumfang der vorgeschlagenen Schibindung
infolge hohen baulichen Aufwandes für eine zuverlässige Signal-
bzw. Energieübertragung
beschränkt
ist. Darüber
hinaus kann der durch die baulichen Komponenten vordefinierte Funktionsumfang
nachträglich kaum
mehr erweitert werden. Ferner sind die Leitungsverbindungen zwischen
den elektronische Komponenten bei den auftretenden Belastungen bruchgefährdet bzw.
sind aufwendige elektromechanische Ausgleichsmaßnahmen zu treffen, welche eine
erhöhte
Komplexität
verursachen und einen gesteigerten Kostenaufwand bedeuten.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsschibindung zu schaffen, bei
welcher sicherheitsrelevante oder interessierende Einstellungen
bzw. die jeweiligen Betriebszustände
elektronisch erfasst bzw. überwacht
werden und welche trotz gesteigerter Gesamtfunktionalität einen baulich
einfachen, möglichst
kostengünstigen
und langfristig funktionszuverlässigen
Aufbau aufweist.
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Diese Aufgabe der Erfindung wird
durch eine Sicherheitsschibindung gemäß den im Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen gelöst.
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Einer der Vorteile der erfindungsgemäßen Schibindung
liegt darin, dass die Sicherheitseinstellungen, insbesondere die
sogenannten Z-Werte des Vorder- als auch des Fersenbackens elektronisch aufgenommen
bzw. registriert werden und sowohl die für den Vorderbacken geltende
Einstellung als auch die für
den Fersenbacken geltende Einstellung visualisierbar ist.
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D.h. es wird nicht nur die Einstellung
des Auslöse-
bzw. Festhaltegrenzwertes des Vorderbackens elektronisch erfasst,
sondern auch die Einstellung des Auslöse- bzw. Festhaltegrenzwertes
des demgegenüber
grundsätzlich
unabhängig
justierbaren Fersenbackens elektronisch ermittelt und zumindest
visuell erkennbar angezeigt. Dieser erhöhte Funktionsumfang kann daher
zur einfachen und jederzeit durchführbaren Überprüfung der Sicherheitseinstellungen
der gesamten, aus Vorder- und Fersenbacken bestehenden Sicherheitsschibindung, beispielsweise
durch den Benutzer der Schibindung, beitragen. Zudem kann die Genauigkeit
der vorzunehmenden Einstellungen erhöht werden und sind ungleiche
Einstellungen zwischen Vorder- und Hinterbacken einer Sicherheitsschibindung
bzw. unterschiedliche Einstellungen der paarweise zu benutzenden
Sicherheitsschibindung sofort erkennbar. Die erhöhte Funktionalität der elektronischen
Sicherheitsschibindung kann also einen Sicherheitsgewinn und einen
erhöhten
Ablese- bzw. Einstellkomfort erbringen. Die erfindungsgemäße Sicherheitsschibindung
weist dabei trotz gesteigertem Funktionsumfang und baulich eigenständig ausgeführten Elektronikeinheiten
im Vorder- und im Fersenbacken auch unter den im Einsatzbetrieb
widrigen Umgebungsverhältnissen
langfristig eine hohe Funktionszuverlässigkeit auf. Insbesondere
ist durch die Ausbildung einer drahtlosen bzw. kontaktlosen Signal-
bzw. Datenübertragungsstrecke
zwischen den für
sich eigenständigen
bzw. autarken Elektronikeinheiten des Vorder- und Fersenbackens
keinerlei Gefahr von Funktionsausfällen infolge schlechter elektrischer
Kontaktstellen gegeben. Elektrisch leitende Verbindungen zwischen
dem Vorder- und Fersenbacken wären
zudem baulich aufwendig, da entsprechende Vorkehrungen, insbesondere
aufwendige Abdichtungen zur Vermeidung von elektrischen Kurzschlüssen getroffen
werden müssten.
Darüber
hinaus erübrigen
sich durch die drahtlose Signal- bzw. Datenübertragung etwaige Schleifkontaktverbindungen
bzw. bruchgefährdete
Leiterschlaufen zur elektrischen Signalübertragung zwischen zueinander
relativbeweglichen Teilen, insbesondere zwischen dem Schi bzw. dessen Bindungsplatte
und dem Gehäuse
des Vorder- bzw. Fersenbackens. Insbesondere können durch die drahtlose, hochfrequente
Funksignalübertragung zwischen
dem Vorder- und Fersenbacken unterschiedlichste Positionsveränderungen
des Vorder- und/oder Fersenbackens gegenüber dem Schi ungehindert vorgenommen
werden. Im Speziellen treten bei einer etwaigen Verstellung der
Relativposition der gesamten Sicherheitsschibindung gegenüber dem Schi
oder bei einer Veränderung
des Backenabstandes zur Anpassung an unterschiedliche Schuhgrößen keine
nachteiligen Auswirkungen im elektronischen System der Sicherheitsschibindung
auf. Dies ergibt insgesamt eine erhöhte Funktionszuverlässigkeit
auch bei mechanisch vielfältig
einstell- bzw. verstellbaren Sicherheitsschi bindungen. Von Vorteil
ist bei der erfindungsgemäßen Sicherheitsschibindung weiters,
dass durch die Anordnung nur einer elektronischen Anzeigevorrichtung
die Überschaubarkeit bzw. Übersichtlichkeit
für den
Benutzer gewahrt bleibt und zudem die Gesamtkosten der erfindungsgemäßen Sicherheitsschibindung
niedrig gehalten werden können.
Darüber
hinaus ist durch die zentrale Anzeige der Zustände oder Werte des Vorder-
und Fersenbackens der Bedienungskomfort erhöht bzw. die Ablesung der interessierenden
bzw. systemwichtigen Zustände
oder Werte vereinfacht.
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Von Vorteil ist auch eine mögliche Weiterbildung
gemäß Anspruch
2, da dadurch der für
eine ordnungsgemäße Funktion
der Sicherheitsschibindung ebenfalls bedeutsame Anpressdruck der
Schibindung auf einen darin eingesetzten Schischuh vom Benutzer
problemlos kontrolliert werden kann. Insbesondere dann, wenn die
Anzeige des jeweils vorherrschenden Anpressdruckes im Bereich des
Vorderbackens erfolgt, ist der jeweilige Einstellwert besser im Blickfeld
des Benutzers der Sicherheitsschibindung. Obwohl nämlich die
elektronische Erfassung des jeweiligen Anpressdruckes am zweckmäßigsten
im Fersenbacken erfolgt, kann die Anzeige des jeweiligen Anpressdruckes
nunmehr in vereinfachter Art und Weise am Vorderbacken vorgenommen
werden kann. Insbesondere wird der Benutzer der Sicherheitsschibindung
bei nicht korrektem Anpressdruck auf diesen Umstand besser aufmerksam
gemacht und kann dieser entsprechende Abhilfemaßnahmen ergreifen, wie z.B.
eine Reinigung des Schischuhs bzw. der Schibindungsteile durchführen, oder
eine korrekte Einstellung der Anschubfederung vornehmen.
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Von Vorteil ist auch eine mögliche Weiterbildung
nach Anspruch 3, da dadurch dem Benutzer der Sicherheitsschibindung
in unmissverständlicher
Art und Weise mitgeteilt werden kann, ob die Sicherheitsschibindung
korrekt geschlossen wurde bzw. ob sicherheitskritische Zwischenstellungen
bzw. teilweise Offenstellungen vorliegen, obwohl mit dem Schischuh
ein vermeintlich korrekter Einstieg in die Sicherheitsschibindung
vorgenommen wurde. Die erzielbare Sicherheit bei der Verwendung
der erfindungsgemäßen Sicherheitsschibindung
kann also mit dieser Ausführung
weiter gesteigert werden. Ferner kommt dadurch den vorhandenen,
elektronischen Komponenten für
die Ermittlung der Sicherheitsauslösewerte ein erhöhter Nutzungsgrad
zu.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform
der Sensorik zur Erfassung der Sicherheitsauslösewerte ist in Anspruche 4
angegeben. Vorteilhaft ist dabei, dass diese Sensorik gegenüber den
auftretenden thermischen und mechanischen Einflüssen besonders störungsunempfindlich
ist und eine gute messtechnische Auflösung des eingestellten Sicherheitsauslösewertes
erzielt werden kann. Von Vorteil ist weiters, dass dabei keinerlei
mechanische Wandler bzw. Umsetzungsgetriebe erforderlich sind, um
eine hohe Auflösung
bzw. eine ausreichend feine Abstufung der Messgröße bzw. des Einstellbereiches
zu erzielen. Zudem ist eine derartige Ausbildung gegenüber dem Eindringen
von Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit
auch längerfristig
relativ unempfindlich.
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Von Vorteil ist weiters eine Ausführung nach Anspruch
5, da dadurch eine niedrige Stromaufnahme der Erfassungssensorik
erreicht wird und somit ein langfristig wartungsfreier bzw. voll
funktionsfähiger
Betrieb der Sicherheitsschibindung erreicht werden kann. Von Vorteil
ist weiters, dass ein inkrementales Wegmesssystem bzw. ein sogenannter
Inkrementalgeber als Erfassungssensorik eingesetzt ist, wodurch
eine hohe Störsicherheit
der Bindungselektronik erzielbar ist.
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Von Vorteil ist auch eine Ausführung gemäß Anspruch
6, da dadurch eine digitale und somit in hohem Maß störungsunempfindliche
Signalverarbeitung vorgenommen werden kann, wobei auch Zu- und Abnahmen
der Messgröße, insbesondere
der Verstellweite bzw. des zurückgelegten
Drehwinkels der Einstellschraube, in zuverlässiger Art und Weise erkannt
werden können.
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Von Vorteil ist bei der Ausführungsform
gemäß Anspruch
7, dass nicht nur eine quasi binäre
Anpressdruckermittlung in Form von z.B. „OK" bzw. „nicht OK" vorgenommen werden kann, sondern auch
Zwischenwerte bzw. mehrere Wertebereiche für unterschiedliche Abweichungen
vom Sollanpressdruck bzw. idealen Anpressdruck erfasst bzw. ausgewertet
werden können.
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Vorteilhaft ist bei der Ausführung gemäß Anspruch
8, dass eine echte Wegmessung vorgenommen wird und über die
unterschiedlichen Abstandsverhältnisse
in einfacher Art und Weise auf den jeweils vorherrschenden Anpressdruck
Rückschluss gezogen
werden kann. Vorteilhaft ist weiters, dass der Magnetfeldsensor
gehäusefest
montiert ist bzw. dessen elektrische Anschlüsse vom Bindungsgehäuse getragen
sind und somit trotz der auftretenden Relativerstellungen keine
Kabelschlaufen bzw. keinerlei Ausgleichsbewegungen ermöglichende
Leitungsverbindungen erforderlich sind.
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Von Vorteil ist auch eine Ausgestaltung
nach Anspruch 9, da dadurch eine funktionszuverlässige und besonders störungsunempfindliche
Sensorik geschaffen ist, welche zudem eine erhöhte Richtigkeit der Erfassung
des jeweils vorliegenden Zustandes bietet, nachdem die beiden Endlagen
mittels je einem gesonderten Sensor überwacht bzw. sensorisch erfasst
werden und somit auch unzulässige
Zwischenstellungen in einfacher An und Weise erkannt werden können.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform
zur Reduzierung bzw. Minimierung des elektrischen Energieverbrauchs
ist in Anspruch 10 gekennzeichnet.
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Eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung
zur Reduzierung des Energieverbrauchs aufgrund einer automatisierten Überleitung
von Elektronikkomponenten in einen abgeschalteten Zustand bzw. in
einen Energiesparmodus wird durch die vorteilhafte Ausführungsform
gemäß Anspruch
11 erzielt.
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Eine erhebliche Einsparung des Energieverbrauchs
der elektronischen Komponenten kann durch die Ausführungsform
gemäß Anspruch
12 erzielt werden, da über
längerfristige
Stillstandszeiten, wie z.B. über
die Sommermonate bzw. während
der Nachtstunden, der Energieverbrauch vernachlässigbar gering bzw. zu Null
wird.
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Von Vorteil ist auch eine Ausführung gemäß Anspruch
13, da dadurch während
Phasen, in welchen die Funktionalität der Bindungselektronik nicht benötigt wird,
ein besonders geringer Energieverbrauch vorliegt und somit trotz
der begrenzten, maximal zur Verfügung
stehenden Kapazität
der Batterien bzw. Akkumulatoren eine langfristig wartungsfreie Einsatzdauer
der Schibindung bzw. der Bindungselektronik erzielbar ist. Zudem
kann die Bindungselektronik bei der ersten Bewegung in einfacher
An und Weise automatisch wieder aktiviert werden, um die entsprechenden
Aufgaben zu erfüllen.
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Von Vorteil ist auch eine Ausführung gemäß Anspruch
14, da dadurch der Stromverbrauch der Anzeigevorrichtung während Phasen,
in welchen diese nicht benötigt
wird, minimiert bzw. auf Null herabgesetzt werden kann, sodass die
Energieversorgungsvorrichtungen, insbesondere die elektrochemische
Spannungsquellen möglichst
langfristig eine entsprechende Energieversorgung der Elektronikkomponenten übernehmen
können.
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Von Vorteil ist auch eine Ausgestaltung
gemäß Anspruch
15, da dabei dann, wenn aus der Schibindung gestiegen wird bzw.
die Bindung auf sonstige Weise, wie z.B. durch eine Sicherheitsauslösung, geöffnet wird,
die Anzeigevorrichtung sofort abgeschaltet wird und somit der Energieverbrauch der
elektronischen Komponenten in der Schibindung gesenkt werden kann.
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Schließlich ist eine Ausgestaltung
gemäß Anspruch
16 von Vorteil, da sich dadurch baulich aufwendige und kostenintensive
Eingabemittel an der elektronischen Schibindung erübrigen können. Insbesondere
kann dadurch eine eigenständige
elektronische Recheneinheit als Programmier- und/oder Bedien- und/oder
Anzeigemittel für
das Elektroniksystem in der Sicherheitsschibindung genutzt werden. Da
somit keine bzw. nur sehr wenige, einfache Eingabemittel erforderlich
sind, bestehen auch kaum Probleme bezüglich äußeren Störeinflüssen, wie z.B. Flüssigkeiten,
Vibrationen, mechanischen Belastungen und dgl. Zudem kann dadurch
die Funktionsvielfalt bzw. der Bedienungskomfort bei Wartungs-,
Service und Adaptierungsarbeiten am elektronischen System der Sicherheitsschibindung
besonders hoch angesetzt werden.
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Die Erfindung wird im nachfolgenden
anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine
mögliche
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Sicherheitsschibindung
in Kombination mit einer optionalen, externen Rechen- bzw. Elektronikeinheit
in Seitenansicht und stark vereinfachter, schematischer Darstellung;
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2 eine
vorteilhafte Ausführungsform
der Sensorik zur elektronischen Erfassung des Sicherheitsauslösewertes
des Vorder- bzw. Fersenbackens in stark vereinfachter, schematischer
Darstellung;
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3 eine
teilweise Ansicht der Sensorik gemäß 2 in vereinfachter, schematischer Darstellung;
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4 digitale
Ausgangssignale der Sensorik gemäß 2 und 3, in vereinfachter, schaubildlicher
Darstellung;
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5 eine
vorteilhafte Ausführungsform
der Sensorik zur Erfassung des von der Schibindung auf einen Schischuh
ausgeübten
Anpressdruckes einer Anschubfederung in stark vereinfachter, schematischer
Darstellung;
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6 eine
vorteilhafte Ausführungsform
der Sensorik zur Erfassung des offenen bzw. geschlossenen Zustandes
einer Sicherheitsschibindung in stark vereinfachter, schaubildlicher
Darstellung.
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Einführend sei festgehalten, dass
in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile
mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen
werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen
sinngemäß auf gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen
werden können.
Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben,
unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte
Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die
neue Lage zu übertragen.
Weiters können
auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten
und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische
oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
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In 1 ist
eine mögliche
Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Sicherheitsschibindung 1 stark
vereinfacht und symbolisiert veranschaulicht. Eine derartige Sicherheitsschibindung 1 ist,
wie allgemein bekannt, paarweise zu verwenden und dient zur bedarfsleisen
Kopplung eines Sportschuhes, insbesondere eines sogenannten Schischuhes
mit einem brettartigen Gleitgerät 2,
insbesondere einem paarweise zu verwendenden Schi 3.
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Die Sicherheitsschibindung 1 besteht
im wesentlichen aus einem Vorderbacken 4 zur Halterung des
Spitzenbereiches eines Sportschuhs und aus einem Fersenbacken 5 zur
Halterung des Absatzbereiches eines in die Sicherheitsschibindung 1 eingesetzten
Sportschuhs. Gegebenenfalls kann zwischen dem Vorder- und/oder Fersenbacken 4, 5 und
dem Schi 3 auch eine schematisch angedeutete, sogenannte
Bindungstragplatte angeordnet sein.
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Gegebenenfalls sind an dieser Sicherheitsschibindung 1 – wie schematisch
angedeutet wurde – auch
Verstell- bzw. Einstellmechanismen zur individuellen Einstellung
der Position des Vorder- und/oder Fersenbackens 4, 5 zueinander
und/oder der aus Vorder- und Fersenbacken 4, 5 bestehenden
Einheit gegenüber
der Längserstreckung
des Schi 3 vorgesehen. Mit solchen, aus dem Stand der Technik
in vielfältiger
Art und Weise bekannten Verstell- bzw. Einstellmechanismen lassen
sich innerhalb vordefinierter Grenzen mühelos Anpassungen der Schibindung 1 an
die jeweilige Schuhgröße bzw.
Sohlenlänge
und/oder individuelle Verlagerungen des Krafteinleitungspunktes
zwischen der Schibindung 1 und dem Schi 3 bzw.
der Bindungstragplatte in Längsrichtung
des Schi 3 vornehmen.
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Die Sicherheitsschibindung 1 weist
weiters eine elektronische Schaltungsanordnung 6 auf. An diese
Schaltungsanordnung 6 ist eine Anzeigevorrichtung 7 und
zumindest eine Sensoranordnung 8 angeschlossen. Die Schaltungsanordnung 6 ist
dabei zumindest zur Erfassung und Anzeige eines eingestellten Sicherheitsauslösewertes
der Sicherheitsschibindung 1 vorgesehen. Die Sicherheitsschibindung 1 weist
dabei – wie
an sich bekannt – einen
vordefinierten Einstellbereich für
den Sicherheitsauslösewert
bzw. den maximalen Festhaltewert des Schischuhes auf, um mit einer
Bindungstype eine Mehrzahl unterschiedlicher Bedingungen bzw. Benutzer abdecken
zu können.
Dieser Sicherheitsauslösewert bzw.
der sogenannte Z-Wert
kann dabei mittels einer Einstellschraube 9 an einer Auslösemechanik 10 im Vorderbacken 4 den
individuellen Bedürfnissen
des jeweils vorgesehenen Benutzers bzw. den jeweiligen Sicherheitserfordernissen
angepasst werden. Ebenso kann dieser Sicherheitsauslösewert bzw.
Z-Wert via eine Einstellschraube 11 an einer eigenständigen Auslösemechanik 12 im
Fersenbacken 5 verändert bzw.
eingestellt werden. Diese Auslösemechaniken 10, 11 bzw.
variabel einstellbaren Freigabemechanismen im Vorder- bzw. Fersenbacken 4, 5 dienen – wie an
sich bekannt – der
kontrollierten Freigabe des Sportschuhes gegenüber dem Gleitgerät 2 beim
Auftreten von übermäßigen Belastungen,
bei welchen eine erhöhte
Gefahr von Verletzungen des Benutzers besteht. Grundsätzlich ist
dabei aufgrund der voneinander unabhängigen Auslösemechaniken 10, 12 eine
voneinander abweichende Einstellung der Sicherheitsauslösewerte
möglich.
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Der jeweils eingestellte Sicherheitsauslösewert des
Vorder- und Fersenbackens 4, 5 ist an der Anzeigevorrichtung 7 visualisierbar.
Hierfür
ist sowohl im Vorderbacken 4 als auch im Fersenbacken 5 jeweils
eine für
sich eigenständig
aufgebaute, elektronische Auswertungsvorrichtung 13 bzw. 14 ausgebildet
bzw. ist eine einerseits dem Vorderbacken 4 und andererseits
dem Fersenbacken 5 zugeordnete Auswertungsvorrichtung 13, 14 implementiert.
Die dem Vorderbacken 4 zugeordnete Auswertungsvorrichtung 13 und
die davon örtlich
distanzierte, dem Fersenbacken 5 zugeordnete Auswertungsvorrichtung 14 sind
jeweils mit wenigstens einem Sensor 15 bzw. 16 zumindest
zur Erfassung der jeweils eingestellten Sicherheitsauslösewerte
verbunden. Insbesondere ist eine innerhalb des Vorderbackens 4 ausgeführte, elektrische
Leitungsverbindung 17 zwischen dem Sensor 15 und
der Auswertungsvorrichtung 13 ausgebildet bzw. ist im Fersenbacken 5 eine eigenständige Leitungsverbindung 18 zwischen
dem Sensor 16 und der Auswertungsvorrichtung 14 ausgebildet.
Die Sensoren 15, 16 sind dabei nicht als Positionssensoren
bzw. Drucksensoren zur Absolutwerterfassung von Kräften bzw.
Vorspannungen ausgebildet sondern als Impulsgeber bzw. Inkrementalgeber
zur inkrementalen Erfassung der jeweiligen Verstell- bzw. Einstellvorgänge an den
Auslösemechaniken 10, 12 ausgebildet,
wie dies nachfolgend noch näher
erläutert
werden wird. D.h. die Sensoren 15, 16 überwachen
bzw. detektieren eine Verstellung der Auslösemechaniken 10, 12,
insbesondere eine Verstellung bzw. Verdrehung der Einstellschrauben 9, 11.
Durch eine nachfolgend noch näher
beschriebene, elektrotechnische Erfassung der vorgenommenen Stellweite
und Stellrichtung bzw. des zurückgelegten
Drehwinkels – welcher
auch mehrere Umdrehungen der Einstellschraube 9, 11 beinhalten
kann – wird
dann von der jeweiligen Auswertungsvorrichtung 13, 14 unter
Berücksichtigung
der letztgültigen Einstellwerte
die aktuell gültige
Einstellung der Sicherheitsauslösewerte
berechnet, wie dies im nachfolgenden noch näher erläutert werden wird.
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Sowohl die im Vorderbacken 4 angeordnete Auswertungsvorrichtung 13 als
auch die im Fersenbacken 5 angeordnete Auswertungsvorrichtung 14 umfasst
jeweils eine Sende- und/oder Empfangsvorrichtung 19, 20 für hochfrequente,
elektromagnetische Wellen bzw. Funksignale. Der Frequenzbereich der
Sende- und/oder Empfangsvorrichtung 19, 20 liegt
dabei vorzugsweise im sogenannten ISM (Industrial-Scientificial-Medical)-Frequenzbereich,
welcher vom MHz (Megahertz)-Bereich bis in den GHz (Gigahertz)-Bereich
reicht. Insbesondere sind Signal- bzw. Datenübertragungen im HF-Bereich,
beispielsweise bei 13,56 MHz bzw. 27,125 MHz oder im UHF-Bereich
von 400 bis etwa 950 MHz zweckmäßig.
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Mittels diesen Sende- und/oder Empfangsvorrichtungen 19, 20,
welche auch als HF-Module bezeichnet werden können, ist eine drahtlose, uni-
oder bidirektionale, datentechnische Kommunikation bzw. Signalübertragung
zumindest zwischen der dem Vorderbacken 4 zugeordneten
Auswertungsvorrichtung 13 und der dem Fersenbacken 5 zugeordneten
Auswertungsvorrichtung 14 ermöglicht. Die Sende- und/oder
Empfangsvorrichtungen 19, 20 dienen dabei also
zum draht- bzw. berührungslosen
Empfangen und/oder Aussenden von hochfrequenten, elektromagnetischen
Wellen. Insbesondere wird durch diese Sende- und/oder Empfangsvorrichtungen 19, 20 eine
uni- oder bidirektionale Übertragung
von Funksignalen zumindest zwischen den zueinander distanzierten
Auswertungsvorrichtungen 13, 14 im Vorder- und
Fersenbacken 4, 5 ermöglicht.
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Zum Betreiben der vorderbackenseitigen bzw.
fersenbackenseitigen, elektrischen Komponenten ist sowohl dem Vorderbacken 4 als
auch dem Fersenbacken 5 eine elektrische Energieversorgungsvorrichtung 21 bzw. 22 zugeordnet.
Diese Energieversorgungsvorrichtungen 21, 22 sind
vorzugsweise durch elektrochemische Spannungsquellen, insbesondere
durch Batterien oder Akkumulatoren gebildet, welche vorzugsweise
in bzw. an den Backenkörpern
angebracht sind. Diese Energieversorgungsvorrichtungen 21 bzw. 22 sind
dabei mit je einer nächstliegenden
Auswertungsvorrichtung 13 bzw. 14 verbunden und
vorzugsweise in einem Gehäuse 23 des
Vorderbackens 4 bzw. in einem Gehäuse 24 des Fersenbackens 5 untergebracht.
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Durch die vorhergehend beschriebene
Ausgestaltung wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, dass
keinerlei elektrische Leitungsverbindungen zwischen zueinander relativverstellbaren
Komponenten erforderlich sind. Insbesondere sind keinerlei Flexleiterverbindung
bzw. Schleifkontaktverbindungen bzw. Energieübertragungsmechanismen zwischen
zueinander relativbeweglichen Elementen, wie z.B. einem der Backen
der Sicherheitsschibindung 1 und dem Gleitgerät 2 oder
der Bindungstragplatte bzw. zwischen den während dem aktiven Fahrbetrieb
des Gleitgerätes 2 vorzugsweise
zumindest geringfügig zueinander
relativbeweglichen Vorder- und Fersenbacken 4, 5 erforderlich.
Diese geringfügige
Relativbewegung zwischen dem Vorder- und dem Fersenbacken 4, 5 bzw.
zwischen zumindest einem dieser Backenkörper und dem Schi 3 wird
durch eine sogenannte Anschub- bzw. Längenausgleichsfederung, welche üblicherweise
im Fersenbacken 5 untergebracht ist, zugelassen bzw. gesteuert.
Die im Vorderbacken 4 bzw. im Fersenbacken 5 integrierten,
elektronischen Einheiten weisen also auch längerfristig bzw. auch bei den
während
dem Einsatz oftmals widrigen Um gebungsbedingungen eine hohe Funktionszuverlässigkeit
bzw. eine hohe Sicherheit gegenüber Funktionsausfall
auf.
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An der Sicherheitsschibindung 1 ist
vorzugsweise nur eine einzige, am Vorderbacken 4 oder am Fersenbacken 5 angeordnete
Anzeigevorrichtung 7 zumindest zur Visualisierung der jeweiligen
Werte des Vorderbackens 4 und des Fersenbackens 5 bzw. auch
der jeweiligen Zustände
der Sicherheitsschibindung 1 ausgebildet. Diese Anzeigevorrichtung 7 ist dabei
ebenso mit dem Gehäuse 23 des
Vorderbackens 4 oder alternativ mit dem Gehäuse 24 des
Fersenbackens 5 derart verbunden, dass die Anzeigefläche für den Benutzer
der Sicherheitsschibindung 1 gut einsehbar ist. Vorzugsweise
ist daher die Anzeigevorrichtung 7 an der Oberseite des
Vorderbackens 4 angeordnet. Gegebenenfalls bildet die Anzeigevorrichtung 7 mit
der zugeordneten Auswertungsvorrichtung 13 eine bauliche
Einheit. Andernfalls kann zwischen der Anzeigevorrichtung 7 bzw.
deren Controller und der Auswertungsvorrichtung 13 auch
eine separate Leitungsverbindung ausgeführt sein. Dies vor allem dann,
wenn aufgrund der beengten Platzverhältnisse in den Backenkörpern die
Auswertungsvorrichtung 13 beispielsweise im Bereich der
Unterseite des Vorderbackens 4 ausgebildet ist und die
Anzeigevorrichtung 7 im oberen Bereich des Gehäuses 23 des
Vorderbackens 4 angeordnet ist.
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Wesentlich ist dabei, dass die interessierenden
Werte bzw. Einstellungen des Backens ohne einem Anzeigemittel drahtlos
an jenen Backen mit den entsprechenden Anzeige- bzw. Visualisierungsmöglichkeiten übertragen
werden. Entsprechend einer bevorzugten, jedoch nicht darauf beschränkten Ausführungsform
werden die im bzw. am Fersenbacken 5 sensorisch erfassten
Werte bzw. Einstellungen des Fersenbackens 5 via die Auswertungsvorrichtung 14 bzw.
die Sende- und/oder Empfangsvorrichtung 20 draht- bzw.
berührungslos
an die Sende- und/oder Empfangsvorrichtung 19 im
Vorderbacken 4 übertragen
und entweder direkt oder via die Auswertungsvorrichtung 13 an
der Anzeigevorrichtung 7 derart visualisiert, dass jeweils
eindeutig erkennbar ist, ob die angezeigten Werte für den Vorderbacken 4 oder
für den
Fersenbacken 5 gelten. Gegebenenfalls ist auch eine simultane
Anzeige von Werten bzw. Daten des Vorderbackens 4 und des
Fersenbackens 5 an der gemeinsamen Anzeigevorrichtung 7 möglich, wobei für den Benutzer
stets eindeutig erkennbar ist, welche Werte dem Vorderbacken 4 bzw.
dem Fersenbacken 5 gelten.
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Bei entsprechend kleinerer Anzeigefläche der
vom Vorder- und Fersenbacken 4, 5 quasi ge meinsam
genutzten Anzeigevorrichtung 7 ist es auch möglich, die
Werte des Vorder- und des Fersenbackens 4, 5 unter
eindeutiger Kennzeichnung zeitlich aufeinanderfolgend zu visualisieren.
-
Vorzugsweise ist die Anzeigevorrichtung 7 durch
ein grafikfähiges
Display 25, insbesondere durch ein LCD-Display gebildet,
welches die Darstellung einer Vielzahl von grafischen, frei programmierbaren
Symbolen, Grafiken oder Texten bzw. Zahlenwerten erlaubt. Vorzugsweise
werden über
das Display 25 verschiedenste Grafiksymbole visualisiert, durch
welche die jeweiligen Informationen bzw. Mitteilungen vom Benutzer
möglichst
eindeutig erfasst werden können.
Insbesondere können
durch die Visualisierung grafischer Symbole am Display 25 zumindest
einige Textausgaben erübrigt
werden, wodurch keinerlei Darstellungsschwierigkeiten bzw. keinerlei
Probleme mit den verschiedenen Sprachen der verschiedensten Benutzer
der Sicherheitsschibindung entstehen können. Am Display 25 werden
also gesteuert von der Auswertungsvorrichtung 13 bzw. der
Auswertungsvorrichtung 14 vorzugsweise nur Zahlenwerte
oder einzelne Buchstaben, wie z.B. ein „Z" und/oder grafische, allgemein verständliche
Symbole oder Texte, wie z.B. „OK" oder „OPEN", ausgegeben.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist – gesteuert
von zumindest einer der Auswertungsvorrichtungen 13, 14 – am Display 25 auch
das Logo bzw. ein Markenbegriff des Produzenten der Sicherheitsschibindung 1 oder
des Gleitgerätes 2 und/oder die
Type bzw. Markenbezeichnung der Schibindung 1 visualisierbar.
Ebenso ist es möglich,
mit dem mehrere Bildpunkte bzw. Pixel umfassenden Display 25 grafische
Animationen darzustellen.
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Vorzugsweise ist die im Fersenbacken 5 angeordnete
Auswertungsvorrichtung 14 zudem mit wenigstens einem weiteren
Sensor 26 zur Erfassung eines Anpressdruckes einer Anschubfederung 27 des
Fersenbackens 5 verbunden.
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Wie an sich bekannt bewirkt diese
Anschubfederung 27, dass ein in die Sicherheitsschibindung 1 eingesetzter
Schischuh zwischen dem Vorder- und Fersenbacken 4, 5 möglichst
spielfrei gehaltert wird. Diese Anschubfederung 27 kann
auch dazu dienen, die bei Durchbiegungen des Schis 3 auftretenden Winkelveränderungen
bzw. Distanzveränderungen zwischen
dem Vorder- bzw. Fersenbacken 4, 5 und dem Schi 3 bzw.
der Bindungstragplatte zumindest teilweise auszugleichen bzw. aufzunehmen.
Eine derartige Anschubfederung 27 besteht bei spielsweise
aus einem schifesten Widerlager 28 oder aus einem festen
Widerlager auf einem ein- oder mehrteiligen, bandförmigen Verbindungselement
zwischen dem Vorder- und Fersenbacken 4, 5. Diesem
ortsfesten Widerlager ist ein elastisch nachgiebiges Element, beispielsweise
eine Spiralfeder 29 zugeordnet, welche begrenzte Relativerstellungen
zwischen dem Gehäuse 24 des
Fersenbackens 5 und dem Schi 2 bzw. gegenüber einer
schifesten Längsführung 30 für den Fersenbacken 5 erlaubt.
Bevorzugt ist die Vorspannung des elastischen Widerlagers, insbesondere
der Spiralfeder 29 und somit die Charakteristik der Anschubfederung 27 via
eine Einstellschraube 31 einstellbar und/oder es ist mittels
einer solchen Einstellschraube 31 die Relativposition des
Fersenbackens 5 gegenüber
der Längsführung 30 bzw.
gegenüber
dem Schi 3 bedarfsweise veränderbar, um eine Anpassung
an unterschiedliche Schuhgrößen bzw. eine
Einstellung des Anpressdruckes vornehmen zu können. Bei in die Sicherheitsschibindung 1 eingesetzten
Schischuh wird jedenfalls das elastische Element, insbesondere die
Spiralfeder 29 der Anschubfederung 27 beansprucht,
vorzugsweise etwas komprimiert und der Fersenbacken 5 in
der Längsführung 30 geringfügig in Richtung
zum Schiende bewegt, sodass der Schischuh durch die Wirkung der
Anschubfederung 27 zwischen dem Vorder- und Fersenbacken 4, 5 in
Längsrichtung
zum Schi 3 spielfrei eingesetzt ist.
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Im Rahmen der Erfindung ist es selbstverständlich auch
möglich
eine solche Anschubfederung 27 bzw. eine dementsprechende
Ausgleichsmechanik im Vorderbacken 4 bzw. im Vorder- und
Fersenbacken auszuführen.
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Das Maß dieser Verstellung bzw. der
von der Anschubfederung 27 ausgeübte Anpressdruck gegenüber einem
eingesetzten Schischuh ist einerseits für die ordnungsgemäße Funktion
bzw. Sicherheit als auch für
die mit der Sicherheitsschibindung 1 erzielbare Leistungsfähigkeit
von Bedeutung. Insbesondere kann es bei zu geringem Anpressdruck
zu unerwünschten
Relativbewegungen zwischen der Sicherheitsschibindung 1 und
dem Schischuh kommen bzw. ist bei Vorliegen eines zu hohen Anpressdruckes
die Performance bzw. Biegecharakteristik des Schis 3 nachteilig
beeinflusst bzw. können
dadurch die am Vorder- bzw. Fersenbacken 4, 5 eingestellten Sicherheitsauslösewerte
zu stark beeinträchtigt
bzw. verfälscht
werden.
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Der Sensor 26 dient daher
der Kontrolle bzw. Erfassung des Anpressdruckes der Anschubfederung 27,
indem dieser die Relativstellung des Fersenbackens 5, insbesondere
seines Ge häuses 24,
gegenüber
einem schifesten Punkt, beispielsweise gegenüber der Längsführung 30 oder gegenüber einem an
einem bandförmigen
Verbindungselement oder gegenüber
einem am Schi 3 oder der Bindungstragplatte ausgebildeten
Widerlager 28, aufnimmt bzw. überwacht.
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Der Sensor 26 der Anschubfederung 27 ist dabei
nicht als Druck- bzw. Kraftsensor ausgeführt, sondern wirkt als Weg-
bzw. Abstandssensor. Insbesondere detektiert der Sensor 26 das
Vorliegen eines zu detektierenden Objektes, beispielsweise eines Metallteils
oder eines Permanentmagneten relativ zu seiner Sensorfläche bzw.
seinem Erfassungsbereich. Die in Abhängigkeit der Relativverstellung
zwischen dem Sensor 26 und einem schifesten Detektierungsobjekt,
beispielsweise dem Widerlager 28, charakteristischen, elektrischen
Sensorsignale werden über wenigstens
eine Leitungsverbindung 32 an die Auswertungsvorrichtung 14 geleitet.
Vorzugsweise ist der Sensor 26 fest mit dem Gehäuse 24 des
Fersenbackens 5 verbunden, sodass die Leitungsverbindung 32 zwischen
der Auswertungsvorrichtung 14 und dem Sensor 26 einfach
und langfristig funktionstüchtig
aufgebaut werden kann. Bei entsprechender Anordnung der Elektronikplatine
der Auswertungsvorrichtung 14 ist es selbstverständlich auch
möglich, den
Sensor 26 bzw. auch den zuvor beschriebenen Sensor 16 zur
Z-Wert-Erfassung
ohne separater Leitungsverbindungen 18, 32 direkt
an der Elektronikplatine der Auswertungsvorrichtung 14 anzuordnen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann
die im Fersenbacken 5 angeordnete Auswertungsvorrichtung 14 zudem
mit wenigstens einem weiteren Sensor 33 zur Erfassung eines
offenen und/oder geschlossenen Zustandes einer Halteklaue 34 des
Fersenbackens 5 verbunden sein. Dieser Sensor 33 ist
ebenso wie die zuvor genannten Sensoren 15, 16, 26 vorzugsweise
durch einen berührungslos
beeinflussbaren Geber bzw. durch ein berührungslos detektierendes Sensorelement
gebildet. Der Sensor 33 ist dabei ebenso mit der Auswertungsvorrichtung 14 im
Fersenbacken 5 verbunden. Je nach den vorliegenden Anordnungsverhältnissen kann
zwischen dem Sensor 33 und der Auswertungsvorrichtung 14 wenigstens
eine Leitungsverbindung 35 ausgebildet sein, wie dies mit
strichlierten Linien dargestellt wurde. Je nach Stellung der Halteklaue 34,
d.h. je nach dem, ob der Fersenbacken 5 im offenen bzw.
geschlossenen Zustand vorliegt, werden von dem wenigstens einen
Sensor 33 unterschiedliche, diesbezüglich charakteristische Sensorsignale abgegeben
bzw. bereitgestellt. Diese jeweils typischen Sensorsignale werden
von der Auswertungsvorrichtung 14 ausgewertet bzw. wird
eine Zustandsermittlung der Sensoreigenschaften vorgenommen, woraufhin
auf die je weils vorliegenden Kupplungszustände der Schibindung 1 bzw.
des Fersenbackens 5 Rückschluss
gezogen werden kann.
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Der Sensor 33 dient vor
allem der Kontrolle eines ordnungsgemäß geschlossenen Fersenbackens 5.
Insbesondere kann bei geöffneter
oder nur teilweiser geschlossener Halteklaue 34, wie dies
z.B. bei zu starker Ansammlung von Eis und/oder Schnee am Schischuh
auftreten kann, an der Anzeigevorrichtung 7 eine entsprechende
Meldung bzw. ein Warnhinweis, wie z.B. „Open", oder ein entsprechende Warnsymbol
ausgegeben werden. Eine vorzeitige bzw. fehlerhafte Auslösung des
Fersenbackens 5 aufgrund einer sich nur teilweise in Schließstellung befindlichen
Halteklaue 34 kann dadurch gegebenenfalls vermieden werden,
da der Benutzer der Sicherheitsschibindung 1 über den
nicht ordnungsgemäßen Zustand
informiert bzw. gewarnt wurde. Somit kann die Sicherheit für den Benutzer
der Sicherheitsschibindung 1 bei der Ausübung des
Schisportes aber auch für
im Umgebungsbereich befindliche Personen erhöht werden.
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Zumindest die von der fersenbackenseitigen Auswertungsvorrichtung 14 sensorisch
erfassten Werte und/oder die jeweils aktuellen Zustände des Fersenbackens 5 werden
via die Sende- und/oder Empfangsvorrichtung 20 über eine
drahtlose Datenübertragungsstrecke
bzw. mittels hochfrequenter Funksignale ausgesendet und können somit
von der Sende- und/oder Empfangsvorrichtung 19 des anderen
Kupplungsteils, insbesondere des Vorderbackens 4, empfangen
werden und gegebenenfalls an der Anzeigevorrichtung 7 in
entsprechender Form dargestellt werden. Alternativ oder in Kombination dazu
können
die an der Auswertungsvorrichtung 13 einlangenden Signale
bzw. Daten weiterverarbeitet bzw. gespeichert werden.
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Die Sende- und/oder Empfangsvorrichtung 19 und/oder 20 kann
auch dazu genutzt werden, um eine Signal- bzw. Datenübertragung
zu einer externen Komponente, insbesondere gegenüber einer externen, eigenständig ausgebildeten
Elektronikeinheit 36 zu bewerkstelligen. Diese baulich
eigenständige Elektronikeinheit 36 kann
beispielsweise durch einen schematisch veranschaulichten Wrist-Top-Computer 37,
also durch eine multifunktionale Armbanduhr, einen Personal-Data-Assistant
(PDA), eine stationäre Kontrollvorrichtung
oder durch eine sonstige mobile Recheneinheit gebildet sein. An
dieser Elektronikeinheit 36 können gegebenenfalls ebenso
diverse Zustände
bzw. Einstellungswerte der Sicherheitsschibindung 1 angezeigt
werden bzw. ist es via diese Elektronikeinheit 36 ermöglicht,
diverse Einstellungen bzw. Betriebskonfigurationen zu verändern, sodass
diese Elektronikeinheit 36 gegebenenfalls auch als Programmier-
bzw. Wartungsvorrichtung für
die Bindungselektronik bzw. die Schaltungsanordnung 6 eingesetzt
werden kann. Die Kommunikation zwischen der Schaltungsanordnung 6 und
der mobilen Elektronikeinheit 36 erfolgt vorzugsweise ebenso drahtlos über eine
mit einem Doppelpfeil angedeutete Signal- bzw. Datenübertragungsstrecke.
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Die Sende- und/oder Empfangsvorrichtungen 19, 20 weisen
geeignete Antennenanordnungen, wie z.B. Spulenanordnungen, Dipole
oder dgl. auf um elektromagnetische Wellen im entsprechenden Frequenzbereich
empfangen und/oder aussenden zu können. Selbstverständlich umfassen
diese Sende- und/oder Empfangsvorrichtungen 19, 20,
wie dies aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, auch geeignete
Verstärker
und/oder Modulations- bzw. Demodulationsschaltungen. Diese Sende- und/oder
Empfangsvorrichtungen 19, 20 stellen quasi die
HF-Module der Bindungselektronik dar und können beispielsweise auch durch
Elektronikmodule der sogenannten Bluetooth-Technologie gebildet sein.
Insbesondere kann durch die Verwendung von Bluetooth-Modulen als
Sende- und/oder Empfangsvorrichtungen 19, 20 eine
einfache Einbindung der Bindungselektronik in bestehende Bluetooth-Systeme
bzw. Bluetooth-Anwendungen vorgenommen werden.
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Gemäß einer möglichen Weiterbildung kann die
Auswertungsvorrichtung 13 und/oder 14 auch eine
kontaktbehaftete Schnittstelle 38 zur leitungs- bzw. drahtgebundenen
Verbindung mit einer entsprechenden, externen Elektronikeinheit 36 umfassen. Diese
Schnittstelle 38 kann beispielsweise dazu genutzt werden,
um Software-Updates bzw. sogenannte Firmware-Updates in die Auswertungsvorrichtung 13 bzw. 14 zu
laden und/oder um in der Auswertungsvorrichtung 13, 14 aufgezeichnete
bzw. hinterlegte Kennwerte bzw. sogenannte History-Daten abzurufen.
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In den 2 und 3 ist einen vorteilhafte
Ausführungsform
einer Sensoranordnung 8 zur elektronischen Erfassung bzw.
Bestimmung des jeweils eingestellten Sicherheitsauslösewertes
für zumindest einen
der Backenkörper
veranschaulicht.
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Der Einfachheit halber wird in der
nachfolgenden Beschreibung lediglich auf eine Anordnung im hinteren
Bindungsteil bzw. im Fersenbacken 5 bezug genommen. Selbstverständlich kann
eine derartige Sensoranordnung 8 auch im vorderen Backenkörper implementiert
sein.
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Die Sensoranordnung 8 ist
demnach der Auslösemechanik 12 zugeordnet,
um die jeweilige Einstellung des Sicherheitsauslösewertes bzw. des jeweils eingestellten
Z-Wertes elektrotechnisch aufzunehmen. Die Auslösemechanik 12 umfasst
vorzugsweise eine auf der Einstellschraube 11 verstellbar
gelagerte Schraubenmutter 39 als positionsveränderliches
Widerlager 40 für
ein elastisches Element, vorzugsweise für eine Spiralfeder 41,
welche den Sicherheitsauslösewert
des Backenkörpers
bestimmt. Diese Auslöse-
bzw. Spiralfeder 41 kann somit mit variabler Vorspannung,
welche über
die Einstellschraube 11 justiert werden kann, gegen einen verstellbar
gelagerten Kolben 42 gedrängt werden, welcher mit den
mechanischen Kupplungsteilen für den
Sportschuh, insbesondere mit dem Sohlenhalter gekoppelt ist.
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Der Sensor 16 ist vorzugsweise
durch einen magnetfeldempfindlichen Geber bzw. einen Magnetfeldsensor
gebildet. Insbesondere ist der Sensor 16 zur Erfassung
des jeweils eingestellten Sicherheitsauslösewertes durch wenigstens zwei
Hall-Effekt-Sensoren 43, 44 gebildet. In deren
Erfassungsbereich ist ein mehrpoliger Ringmagnet 45 angeordnet.
Dieser Ringmagnet 45 ist dabei mit der Einstellschraube 11 bewegungsgekoppelt
und zwar derart, dass dieser Ringmagnet 45 bei Verdrehung
der Einstellschraube 11 in gleichem Ausmaß ebenso
verdreht wird. Vorzugsweise ist der Ringmagnet 45 einem
Flansch bzw. Bund 46 der Einstellschraube 11 zugeordnet.
Die Einstellschraube 11 ist dabei im entsprechenden Aufnahmegehäuse des
Backenkörpers,
beispielsgemäß im Gehäuse 24,
verdrehbar gelagert. Diese Einstellschraube 11 ist dabei
im Aufnahmegehäuse
derart gelagert, dass sie drehbeweglich ist aber ortsfest bleibt
bzw. in ihrer Position unveränderlich
ist. Insbesondere stützt
sich die Einstellschraube 11 über den Bund 46 am
Gehäuse 24 des Backenkörpers ab
und wird die variabel einstellbare Vorspannung der Spiralfeder 41 via
die am Gewinde der Einstellschraube 11 relativbewegliche
Schraubenmutter 39 bewerkstelligt.
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Bei einer Verdrehung der Einstellschraube 11 wird
also der Ringmagnet 45 mitbewegt, wodurch sich die Ausrichtung
bzw. Orientierung, insbesondere die Polung der Magnetfelder seiner
mehrfach ausgebildeten Permanentmagnete verändert. Vorzugsweise sind über den
Umfangsbereich des Ringmagneten 45 abwechselnd aufeinanderfolgend
Nord- und Südpole
von permanentmagnetischen Elementen angeordnet. Die bei einer Verdrehung
der Einstellschraube 11 resultierende Veränderung
des Magnetfeldes bzw. der Polung des Ringmagneten 45 ist
von den beiden Hall-Effekt-Sensoren 43, 44 detektierbar
bzw. beeinflusst der Ringmagnet 45 in Abhängigkeit
seiner Relativstellung zu den Hall-Effekt-Sensoren 43, 44 deren elektrische
Signalzustände.
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Die Hall-Effekt-Sensoren 43, 44 sind
dabei in Umfangsrichtung des Ringmagneten 45 zueinander distanziert
angeordnet. Insbesondere ist ein Versatz zwischen den Hall-Effekt-Sensoren 43, 44 derart
gewählt,
dass einer der Sensoren deckungsgleich mit einem Pol des Ringmagneten 45,
beispielsweise mit dem Nordpol, liegt und der weitere Sensor dem Übergangsbereich
zwischen Nord- und Südpol
zugeordnet ist. Durch diesen räumlichen
Versatz bzw. durch diese Distanzierung zwischen dem ersten Hall-Effekt-Sensor 43 und
dem zweiten Hall-Effekt-Sensor 44 in
Umfangsrichtung des Ringmagneten 45 ergeben sich – wie am
besten aus der Zusammenschau mit 4 ersichtlich
ist – zueinander
phasenverschobene Sensorsignale 47, 48. In Abhängigkeit
der Phasenlage der Sensorsignale 47 des ersten Hall-Effekt-Sensors 43 gegenüber der
Phasenlage der Sensorsignale 48 des zweiten Hall-Effekt-Sensors 44 kann
sodann auf die jeweilige Drehrichtung der Einstellschraube 11 Rückschluss
gezogen werden. Insbesondere kann durch die Anordnung zweier Hall-Effekt-Sensoren 43, 44 eine
Drehrichtungserkennung durchgeführt
werden, sodass sowohl eine Erhöhung des
Sicherheitsauslösewertes
als auch eine Reduzierung des Sicherheitsauslösewertes via diese Sensoranordnung 8 erkennbar
ist.
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Anstelle der Anordnung zweier baulich
eigenständiger
Hall-Effekt-Sensoren 43, 44 ist es selbstverständlich auch
möglich,
einen kombinierten Hall-Effekt-Geber, insbesondere einen sogenannten Dual-Hall-Effekt-Sensor
mit integrierter Richtungserkennung vorzusehen. Ebenso ist es möglich, anstelle eines
mehrpoligen Ringmagneten 45 eine Mehrzahl einzelner Permanentmagnete
am Rotationsumfang der Einstellschraube 11 vorzusehen.
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Wie durch eine Zusammenschau der 2, 3 und 4 weiters
ersichtlich ist, sind die Hall-Effekt-Sensoren 43, 44 bevorzugt
durch sogenannte Hall-Effekt-Switches bzw. Hall-Effekt-Latches gebildet,
welche ein digitales Ausgangs- bzw. Sensorsignal 47, 48 bereitstellen
bzw. generieren. Die Hall-Effekt-Sensoren 43, 44 können somit
auch als digitale Magnetfeldsensoren bezeichnet werden. Aus 4 ist weiters der zeitliche
Versatz bzw. eine Phasenverschiebung 49 zwischen dem ersten
Sensorsignal 47 und dem zweiten Sensorsignal 48 deutlich
erkennbar.
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Mittels wenigstens einem elektronischen Zähler 50 bzw.
einen sogenannten Impulscounter der Auswertungsvorrichtung 14 werden
die Impulse 51 wenigstens eines Sensorsignals 47, 48 gezählt. In Abhängigkeit
der Drehrichtung der Einstellschraube 11 bzw. in Abhängigkeit
der Phasenlage des Sensorsignals 47 des ersten Hall-Effekt-Sensors 43 gegenüber dem
Sensorsignal 48 des zweiten Hall-Effekt-Sensors 44 wird
dabei ein in einer nicht flüchtigen
Speichervorrichtung 52 hinterlegter Zählwert 53 bisheriger
Verdrehung der Einstellschraube 11 entsprechend inkrementiert
oder dekrementiert. In Abhängigkeit
des bei einer Verdrehung der Einstellschraube 11 entsprechend
aktualisierten Zählwertes 53 der
Impulse 51 des Sensorsignals 47 und/oder 48 kann
dann von der Auswertungsvorrichtung 14 der jeweils eingestellte
Sicherheitsauslösewert
bzw. Z-Wert errechnet werden und zur Visualisierung bereitgestellt
werden.
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Vorzugsweise sind die Sensorsignale 47, 48 des
magnetfeldempfindlichen Sensors 16 durch digitale Spannungssignale
gebildet, um eine hohe Störsicherheit
bzw. Funktionszuverlässigkeit
zu erzielen. Unter Inkaufnahme gewisser Nachteile, wie z.B. erforderlicher
A/D-Wandlung, Signalkonditionierung und dgl., können die Sensorsignale 47, 48 aber
auch durch analoge, beispielsweise durch annähernd sinusförmige Spannungssignale
von analogen Hall-Sensoren
gebildet sein. Auch bei derartigen Signalen können die Impulse bzw. Halbwellen
oder Perioden des analogen Sensorsignales gezählt bzw. bewertet werden.
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Der Sensor 16 zur Erfassung
des Sicherheitsauslösewertes
ist also kein Kraft- bzw. Drucksensor bzw. kein absoluter Messwert-
bzw. Positionsgeber, sondern wird ein inkrementales Messverfahren
mit einem sogenannten Inkrementalsensor bzw. Inkrementalgeber eingesetzt.
Insbesondere wird die jeweils eingestellte Z-Zahl durch Registrieren
der Verdrehbewegungen der Einstellschraube 11 erkannt und
der jeweilige Einstellungswert in der Speichervorrichtung 52 bzw.
in der Auswertungsvorrichtung 14 bis zur nächsten Aktualisierung
bzw. Veränderung dauerhaft
hinterlegt. Die Speichervorrichtung 52 für den wenigstens
einen Zählwert 53 kann
dabei durch einen EEPROM-Speicher gebildet sein, dessen Speicherinhalt
auch bei Ausfall der Batterie bzw. Energieversorgungsvorrichtung 22 langfristig
erhalten bleibt.
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Der sogenannte Nullabgleich bzw.
die Anpassung des Zählwertes 53 an
die jeweilige Stellung der Einstellschraube 11 bzw. an
den jeweiligen Sicherheitsauslösewert
erfolgt bevorzugt werkseitig. Gegebenenfalls ist eine Anpassung
der Elektronik an die Mechanik bzw. ein Abgleich des Null- bzw.
Referenzpunktes auch noch nachträglich,
beispielsweise durch den Benutzer oder vorzugsweise durch eine autorisierte
Servicestelle möglich.
Aufgrund dessen, dass die Energieversorgungsdauer der Auswertungsvorrichtung 14 höher ausgelegt
werden kann, als eine mittlere Produktlebensdauer der Sicherheitsschibindung 1 kann
auch erreicht werden, dass bei intakter Energieversorgung niemals
Impulse 51 des Sensorsignals 47 und/ oder 48 unbewertet
bleiben bzw. dass keinesfalls eine Verdrehung der Einstellschraube 11 bzw. 9 ohne
Registrierung durch die entsprechende elektronische Auswertungsvorrichtung 14 bzw. 13 eintreten
kann.
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Die Auswertungsvorrichtung 14 bzw. 13 weist
vorzugsweise einen softwaregesteuerten, programmierbaren Mikrocontroller
auf. Insbesondere ist eine digitale Auswertungsvorrichtung 14 bzw. 13 ausgebildet,
wobei der eingesetzte Mikrocontroller auf interne und/oder externe
Speichervorrichtungen, insbesondere Programmspeicher sowie flüchtige und/oder
nichtflüchtige
Datenspeicher, wie z.B. RAM-, EEPROM-, PROM- und/oder Flash-Speicherelemente,
Zugriff hat.
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Um den Energieverbrauch der elektronischen
Auswertungsvorrichtung 13 im Vorderbacken 3 – siehe 1 – bzw. der elektronischen Auswertungsvorrichtung 14 im
Fersenbacken 5, möglichst gering
zu halten, kann der Auswertungsvorrichtung 13 und/oder 14 gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
ein Bewegungssensor 54 zugeordnet sein. Dieser Bewegungssensor 54 dient
dazu, etwaige Bewegungen der Sicherheitsschibindung 1 zu
detektieren und diese Information mittels entsprechenden Signalen
an die Auswertungsvorrichtung 13 bzw. 14 weiterzuleiten.
Werden dabei vom Bewegungssensor 54 über eine vordefinierte Zeitdauer
keinerlei Bewegungen registriert, so werden die Auswertungsvorrichtung 13 und/oder 14 oder
sonstige elektrische Komponenten der elektronischen Schaltungsanordnung 6 ausgeschaltet
bzw. in einen Betriebsmodus mit reduziertem Energieverbrauch, insbesondere
in einen sogenannten „Sleep-Modus" oder in einen „Standby-Modus" versetzt. In diesem „Sleep-Modus" bzw. „Stromsparmodus" ist die Auswertungsvorrichtung 13 bzw. 14 vorrangig
zur Auswertung der Signalzustände
des Bewegungssensors 54 ausgebildet und sind währenddessen
andere Funktionen der Auswertungsvorrichtung 13 bzw. 14 deaktiviert
oder minimiert. Sobald via den Bewegungssensor 54 ausreichende
Bewegungen der Sicherheitsschibindung 1 registriert werden,
wird die Schaltungsanordnung 6 bzw. zumindest die jeweilige
elektronische Auswertungsvorrichtung 13 bzw. 14 wieder
eingeschaltet bzw. in den aktiven Betriebszustand versetzt. Insbesondere
kann dadurch der Energieverbrauch der elektroni schen Schaltungsanordnung 6 bzw.
der Auswertungsvorrichtungen 13 bzw. 14 z.B. während der
Sommerpause oder in Zeiten in welchen die Sicherheitsschibindung 1 üblicherweise
ungenutzt bleibt, erheblich reduziert bzw. sogar auf Null herabgesenkt
werden.
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Dieser Bewegungssensor 54 kann
dabei direkt auf der Bauteilplatine der Auswertungsvorrichtung 13 und/oder 14 bzw.
am Gehäuse 24 und/oder 25 der
Backen der Sicherheitsschibindung 1 befestigt sein. Derartige
Bewegungssensoren 54 sind aus dem Stand der Technik in
vielfachen Ausführungen bekannt.
Insbesondere ist es möglich,
den Bewegungssensor 54 durch wenigstens eine federnd gelagerte,
elektrische Schaltzunge und/oder durch einen Flüssigkeitsschalter, insbesondere
einen Quecksilberschalter zu bilden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann
die Anzeigevorrichtung 7 – 1 – in
Abhängigkeit
der Signale des Bewegungssensors 54 bzw. in Abhängigkeit
einer verstrichenen Zeitdauer ohne registrierter Bewegung ausgehend
von der Auswertungsvorrichtung 13 bzw. 14 oder
direkt gesteuert durch den Bewegungssensor 54 ausgeschaltet
werden, um den Energieverbrauch der Anzeigevorrichtung 7 zu
minimieren. Insbesondere kann dadurch die Anzeigevorrichtung 7 während inaktiver
Phasen, in welcher die Anzeigefunktionalität nicht benötigt wird, automatisiert abgeschaltet
oder in einen Energiesparmodus versetzt werden. Ebenso kann die elektronische
Auswertungsvorrichtung 13 bzw. 14 bei über eine
bestimmte Zeitdauer gleichbleibendem Signalzustand des zumindest
einen Bewegungssensors 54 ausgeschaltet bzw. in einen Energiesparmodus
versetzt werden. Gleiches kann für
sonstige Komponenten der Schaltungsanordnung 6 gelten.
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Der Energieverbrauch der elektronischen Schaltungsanordnung 6 kann
aber auch dadurch reduziert werden, dass die Anzeigevorrichtung 7 beim Wechsel
vom geschlossen bzw. betriebsbereiten Zustand in den offenen Zustand
der Schibindung 1 bzw. des Fersenbackens 5 via
die Auswertungsvorrichtung 13 im Vorderbacken 4 – 1 – ausgeschaltet wird. D.h.,
dass dann, wenn der Benutzer mit dem Schischuh aus der Bindung steigt,
die Anzeigevorrichtung 7 augenblicklich oder mit bestimmter
Verzögerung
ausgeschaltet werden kann, um den Energieverbrauch der Anzeigevorrichtung 7 zu
minimieren bzw. abzustellen.
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Eine weitere Reduzierung des elektrischen Energieverbrauchs
kann gemäß einer
vorteilhaften, möglichen
Ausführungsform
dadurch erzielt werden, dass zumindest einer der zuvor beschriebenen
bzw. erwähnten
Sensoren 15, 16, 26, 33 periodisch
aktiviert bzw. deaktiviert wird. Insbesondere kann zumindest ein
Sensor 15, 16, 26, 33 in Intervallen
von z.B. 0,1 Sekunden kurzfristig aktiviert und wieder deaktiviert
werden. Insbesondere ist ein sogenannter Scan-Betrieb zumindest
eines der Sensoren 15, 16, 26, 33 vorteilhaft.
Dabei kann auch ein hohes Taktverhältnis, beispielsweise von 1
: 500, zwischen Ein- und Ausschaltdauer gewählt werden. Der Stromverbrauch
reduziert sich dabei in etwa um den jeweiligen Faktor, beispielsweise
um den Faktor 500 bei einem Taktverhältnis von 1 : 500. Dadurch
ergibt sich ein extrem niedriger bzw. deutlich reduzierter Stromverbrauch
der Schaltungsanordnung 6 und kann somit entweder ein langfristig
wartungsfreier Betrieb erzielt werden bzw. kann mit in der Kapazität niedrigeren und
somit vielfach auch in der Baugröße relativ
kleinen Energieversorgungsvorrichtungen 21 bzw. 22 das
Auslangen gefunden werden. Bei ausreichend hoher Abtastrate bzw.
entsprechend schnellem Scan-Betrieb eines Sensors 15, 16, 26, 33 via
die jeweilige Auswertungsvorrichtung 13 bzw. 14 kann auch
ein Daten- bzw. Informationsverlust ausgeschlossen werden.
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Die in 2 veranschaulichte
Ausführungsform
der Auslösemechanik 12 ist
dabei nicht als zu beschränkend
zu sehen, sondern können
mit der beschriebenen Sensoranordnung 8 bzw. Sensortechnik auch
die jeweils eingestellten Sicherheitsauslösewerte von andersartig ausgeführten Auslösemechaniken
detektiert werden.
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Anstelle der Verwendung von sogenannten Hall-Effekt-Switches
bzw. Hall-Effekt-Latches ist es auch denkbar, die Hall-Effekt-Sensoren 43, 44 durch sogenannte
Reed-Schalter zu ersetzen, welche in Abhängigkeit der Stellung bzw.
Verdrehung der Einstellschraube 11 bzw. des Permanentmagnetringes bzw.
Ringmagneten 45 geschlossen bzw. geöffnet werden, wodurch ebenso
ein digitales Ausgangssignal erzeugt bzw. bereitgestellt werden
kann, welches von der elektronischen Auswertungsvorrichtung 13 bzw. 14 in
einfacher Art und Weise verarbeitbar ist, indem die entsprechenden
Signalimpulse bzw. Perioden des Schaltsignals gezählt werden.
Auch auf diese Weise kann also die Verstellweite bzw. der gegebenenfalls
360° überschreitende
Verdrehwinkel sowie die Verdrehrichtung der Einstellschraube 11 bzw. der
Einstellschraube 9 registriert werden und unter Berücksichtung
dessen von der Auswertungsvorrichtung 14 bzw. 13 auf
die jeweiligen Sicherheitsauslösewerte
bzw. den Z-Wert Rückschluss
gezogen werden.
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In 5 ist
eine vorteilhafte Ausführungsform
der Sensorik zur Erfassung des Anpressdruckes der Schibindung 1,
insbesondere des Fersenbackens 5 auf einen darin eingesetzten
Schischuh schematisch veranschaulicht. Insbesondere ist dabei im
inneren des Gehäuses 24 der
Sensor 26 zur Anpressdruckermittlung angeordnet. Der Sensor 26 ist vorzugsweise
mit dem Gehäuse 24 bewegungsfest verbunden
und steht über
wenigstens eine Leitungsverbindung 32 mit der elektronischen
Auswertungsvorrichtung 14 in signaltechnischer Verbindung.
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Der Sensor 26 ist vorzugsweise
durch einen Magnetfeldsensor 55, insbesondere durch einen GMR-Sensor 56 (Giant-Magneto-Resistive-Sensor) gebildet.
Mittels einem derartigen Magnetfeldsensor 55 bzw. einem
sogenannten GMR-Sensor 56 ist eine lineare Positionsbestimmung
des Gehäuses 24 relativ
zu einem positionsfesten Teil der Bindung bzw. des brettartigen
Sportgerätes
möglich.
Ein derartiges positionsfestes Teil kann beispielsweise durch ein Metallteil 57 der
Bindung und/oder wenigstens einen Permanentmagnet 58 gebildet
sein. Dieser Permanentmagnet 58 kann dabei stab- oder scheibenförmig ausgeführt sein.
Je nach dem vorliegenden Abstand 59 zwischen dem zu detektierenden
Metallteil 57 bzw. Permanentmagnet 58 und dem
Magnetfeldsensor 55 stellt sich am Magnetfeldsensor 55 ein charakteristisches
Sensorsignal ein, welches über die
Leitungsverbindung 32 an die Auswertungsvorrichtung 14 übertragen
wird. Dieser Magnetfeldsensor 55 bzw. GMR-Sensor 56 ermöglicht also
eine echte Wegmessung an der Anschubfederung im Fersenbacken 5 und
kann somit zumindest auf das Vorliegen bzw. Nicht-Vorliegen des
korrekten bzw. optimalen Anpressdruckes der Anschubfederung Rückschluss
gezogen werden.
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Wie schematisch veranschaulicht wurde,
bewegt sich das Gehäuse 24 beim
Einstieg in die Schibindung gemäß dem dargestellten
Pfeil relativ zum zugeordneten bzw. im Erfassungsbereich liegenden Metallteil 57 bzw.
Permanentmagneten 58, wodurch sich die elektromagnetischen
Eigenschaften des Magnetfeldsensors 55 verändern. Ein
Messbereich bzw. eine maximale Messstrecke des Magnetfeldsensor 55 beträgt dabei
in etwa 20 mm, vorzugsweise ca. 10 mm. Der maximale Messbereich
des Magnetfeldsensors 55 wird dabei bevorzugt halbiert
und wird im Mittelbereich der maximalen Wegmessstrecke ein Nullpunkt 60 definiert,
bei welchem der optimale Anpressdruck vorliegt. Bei Werten unterhalb
bzw. links oder Werten oberhalb bzw. rechts vom Nullpunkt 60 liegt
ein zu niedriger bzw. ein zu hoher Anpressdruck vor.
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Vorzugsweise ist mittels diesem Magnetfeldsensor 55 nicht
nur eine Ermittlung eines optimalen oder nicht optimalen Anpressdruckes
ermöglicht, sondern
ist auch eine Detektierung von Zwischenstufen der Anpressdruckverhältnisse
ermöglicht.
Insbesondere liegt ein Messbereich 61 für zu niedrigen Anpressdruck
vor und ist zudem ein Messbereich 62 zur Erfassung zu hoher
Anpressdrücke
gegeben. Jeder dieser Messbereiche 61, 62 kann
wiederum in die Bereiche niedrig, mittel und hoch unterteil werden, sodass
die Abweichung von der günstigsten
Anpressdruckeinstellung, welche durch den Nullpunkt 60 symbolisiert
ist, erfasst und an der Anzeigevorrichtung 7 – 1 – visualisiert werden kann.
Wesentlich ist dabei, dass auch ein bestimmter Wertebereich um den
Nullpunkt 60 definiert ist, bei welchem der Anpressdruck
als optimal bzw. korrekt gilt, um nichtssagende Anzeigeschwankungen
zu vermeiden.
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Durch die Möglichkeit der Wegmessung via den
Magnetfeldsensor 55 bzw. GMR-Sensor 56 lassen
sich somit beispielsweise sechs bzw. sieben unterschiedliche Wertebereiche
für den
jeweiligen Anpressdruck definieren, quasi indirekt die jeweiligen Anpressdruckverhältnisse
ermitteln und in der Folge in geeigneter Form an der Anzeigevorrichtung 7 darstellen.
Hierzu werden die Signale des Magnetfeldsensors 55 bzw.
GMR-Sensor 56 ausgewertet und von der Auswertungsvorrichtung 14 drahtlos
an die Anzeigevorrichtung 7 bzw. an die dieser vorgeordnete
Auswertungsvorrichtung 13 – 1 – übertragen.
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Bei einem derartigen Magnetfeldsensor 55 bzw.
GMR-Sensor 56 stellt sich ein weitgehenst linearer Spannungsanstieg
bzw. -abfall in Abhängigkeit der
Entfernung seiner Sensorfläche
zum zu detektierenden Metallteil 57 bzw. Permanentmagneten 58 ein.
Insbesondere ist aufgrund eines Spannungsanstieges bzw. Spannungsabfalls
von 30-80mV (Millivolt) pro Distanzveränderung von 1mm eine gute bzw.
relativ hohe Auflösung
der Wegmessstrecke bzw. der damit einhergehenden Federkraft bzw.
Anpresskraft der Anschubfederung möglich.
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In 6 ist
eine vorteilhafte Ausführungsform
der Sensorik zur Erfassung des offenen bzw. geschlossenen Zustandes
des Bindungsteils, insbesondere des Fersenbackens veranschaulicht.
Der Sensor 33 zur Erfassung der Schließ- oder Offenstellung des Backenkörpers ist
vorzugsweise durch einen ersten Hall-Sensor 63 und einen
zweiten Hall-Sensor 64 gebildet. In der in 6 symbolisch veranschaulichten Offen-Stellung
liegt ein zu detektierendes Erfassungsobjekt 65 im Erfassungsbereich des
ersten Hall-Sensors 63, wohingegen ein weiteres Erfassungsobjekt 66 der
Bindung außerhalb
des Erfassungsbereiches des weiteren Hall-Sensors 64 liegt.
Die Erfassungsobjekte 65, 66 sind bevorzugt durch
geeignete Permanentmagnete 67, 68 gebildet. Wird
die Bindung geschlossen, indem mit dem Schischuh ein Einstieg in
die Schibindung erfolgt, so werden die Erfassungsobjekte 65, 66 gemäß dem dargestelltem
Doppelpfeil nach unten bewegt. Im korrekt geschlossenen Zustand
der Bindung liegt dann das Erfassungsobjekt 66, insbesondere
der Permanentmagnet 68 im Erfassungsbereich des weiteren Hall-Sensors 64,
wohingegen das Erfassungsobjekt 65 außerhalb des Erfassungsbereiches
des Hall-Sensors 63 liegt bzw. der Hall-Sensor 63 nunmehr
ein anderes, hierfür
typisches Sensorsignal abgibt bzw. verursacht.
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Durch diese quasi redundante bzw.
doppelte Erfassung des offenen sowie des geschlossenen Zustandes
mittels zweier Hall-Sensoren 63, 64 kann die Zuverlässigkeit
bzw. Exaktheit der Erkennung gesteigert werden. Insbesondere können dadurch
auch unzulässige
bzw. sicherheitskritische Zwischenstellungen zwischen dem offenen
und dem geschlossenen Zustand erkannt werden. Die in Abhängigkeit
der Relativstellung zwischen Erfassungsobjekt 65, 66 und zugeordnetem
Hall-Sensor 63, 64 unterschiedlichen elektrischen
Eigenschaften bzw. Signale der Hall-Sensoren 63, 64 werden
von der Auswertungsvorrichtung 13 ausgewertet und kann
somit auf die entsprechende Stellung des Fersenbackens 5 bzw. seiner
Halteklaue 34 – 1 – Rückschluss gezogen werden.
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Anstelle der Verwendung von Permanentmagneten 67, 68 als
relativbewegliche Erfassungsobjekte 65, 66 ist
es auch möglich,
bestimmte, relativbewegliche Metallteile vorzusehen. In diesem Fall
sind die Permanentmagnete 65, 66 direkt an bzw.
auf den Hall-Sensoren 63, 64 angeordnet.
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Anstelle der Verwendung von Hall-Sensoren 63, 64 ist
es selbstverständlich
auch möglich,
zumindest zwei Reed-Schalter zu verwenden, welche in Abhängigkeit
der Relativstellung gegenüber
jeweils zugeordneten Permanentmagneten einen geöffneten bzw. geschlossenen,
elektrischen Schaltkontakt aufweisen.
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Wesentlich ist, dass zur Erfassung
des offenen bzw. geschlossenen Zustandes der Schibindung bzw. des
Fersenbackens zumindest ein magnetfeldempfindlicher Sensor, vorzugsweise
zwei magnetfeldempfindliche Sensoren Verwendung findet bzw. finden.
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Vorzugsweise sind diese Hall-Sensoren 63, 64 bzw.
Reed-Schalter im Fersenbacken ortsfest gehaltert. Die jeweiligen
Erfassungsobjekte 65, 66 also die Permanentmagnete 67, 68 oder
wenigstens ein das permanente Magnetfeld um den Sensor beeinflussende
Metallteil ist dazu vorzugsweise relativbeweglich angeordnet, indem
diese bzw. dieses beispielsweise auf einer Drehachse der Schwenkachse für die Haleklaue 34 oder
direkt auf der verschwenkbar gelagerten Halteklaue 34 – 1 – angeordnet sind bzw. ist.
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Ob eine Positionsbestimmung eines
Magneten oder eines Metallteils durchgeführt wird, hängt lediglich davon ab, ob
der Magnet zum Hall-Sensor 63, 64 relativbeweglich
ist, oder direkt am fixierten Hall-Sensor 63,64 angeordnet
ist und durch Annähern
bzw. Entfernen eines geeigneten Metallteils das Magnetfeld des Permanentmagneten 67, 68 verändert wird.
Diese Veränderung
ist nämlich
vom Hall-Sensor 63, 64 ebenso detektierbar bzw.
werden dessen elektrische Eigenschaften beeinflusst, woraufhin von
der Auswertungsvorrichtung 14 auf die jeweilige Relativlage
zwischen dem Hall-Sensor 63, 64 bzw. dem dementsprechenden
Magnetfeldsensor und dem Metallteil bzw. Permanentmagnet 65, 66 Rückschluss
gezogen werden kann.
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Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen,
dass zum besseren Verständnis
des Aufbaus der Sicherheitsschibindung 1 diese bzw. deren
Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder
verkleinert und/oder stark schematisiert dargestellt wurden.
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Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende
Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
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Vor allem können die einzelnen in den 1; 2, 3; 4; 5; 6 gezeigten
Ausführungen
den Gegenstand von eigenständigen,
erfindungsgemäßen Lösungen bilden.
Die diesbezüglichen,
erfindungsgemäßen Aufgaben
und Lösungen
sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
-
- 1
- Sicherheitsschibindung
- 2
- Gleitgerät
- 3
- Schi
- 4
- Vorderbacken
- 5
- Fersenbacken
- 6
- Schaltungsanordnung
- 7
- Anzeigevorrichtung
- 8
- Sensoranordnung
- 9
- Einstellschraube
- 10
- Auslösemechanik
- 11
- Einstellschraube
- 12
- Auslösemechanik
- 13
- Auswertungsvorrichtung
- 14
- Auswertungsvorrichtung
- 15
- Sensor
- 16
- Sensor
- 17
- Leitungsverbindung
- 18
- Leitungsverbindung
- 19
- Sende-
und/oder Empfangsvorrichtung
- 20
- Sende-
und/oder Empfangsvorrichtung
- 21
- Energieversorgungsvorrichtung
- 22
- Energieversorgungsvorrichtung
- 23
- Gehäuse
- 24
- Gehäuse
- 25
- Display
- 26
- Sensor
- 27
- Anschubfederung
- 28
- Widerlager
- 29
- Spiralfeder
- 30
- Längsführung
- 31
- Einstellschraube
- 32
- Leitungsverbindung
- 33
- Sensor
- 34
- Halteklaue
- 35
- Leitungsverbindung
- 36
- Elektronikeinheit
- 37
- Wrist-Top-Computer
- 38
- Schnittstelle
- 39
- Schraubenmutter
- 40
- Widerlager
- 41
- Spiralfeder
- 42
- Kolben
- 43
- Hall-Effekt-Sensor
- 44
- Hall-Effekt-Sensor
- 45
- Ringmagnet
- 46
- Bund
- 47
- Sensorsignal
- 48
- Sensorsignal
- 49
- Phasenverschiebung
- 50
- Zähler
- 51
- Impuls
- 52
- Speichervorrichtung
- 53
- Zählwert
- 54
- Bewegungssensor
- 55
- Magnetfeldsensor
- 56
- GMR-Sensor
- 57
- Metallteil
- 58
- Permanentmagnet
- 59
- Abstand
- 60
- Nullpunkt
- 61
- Messbereich
- 62
- Messbereich
- 63
- Hall-Sensor
- 64
- Hall-Sensor
- 65
- Erfassungsobjekt
- 66
- Erfassungsobjekt
- 67
- Permanentmagnet
- 68
- Permanentmagnet