DE2925375A1

DE2925375A1 - Elektronische sicherheits-skibindung

Info

Publication number: DE2925375A1
Application number: DE19792925375
Authority: DE
Inventors: Antonio Nicholas Fred D; Walter Dr Knabel
Original assignee: Individual
Current assignee: Marker International Co
Priority date: 1979-06-22
Filing date: 1979-06-22
Publication date: 1981-01-29
Also published as: AT377922B; JPS6328628B2; ATA326880A; FR2459669B1; JPS565678A; FR2459669A1; US4395759A; DE2925375C2

Description

50 866 G-die 8. Juni 1979

Hannes Marker,
8100 Garmisch-Partenkirchen

Elektronische Sicherheits-Skibindung

Die Erfindung betrifft eine Sicherheits-Skibindung mit elektrische Signale abgebenden Kraftaufnehmern zur Erfassung der auf das Bein des Skiläufers wirkenden Kräfte und/oder Drehmomente mit einer beim Auftreten gefährlicher Kräfte oder Drehmomente die Auslöseeinrichtung durch ein Auslösesignal betätigenden Elektronik-, TTL- oder Computerschaltung.

Beispielsweise aus den DE-OS 22 44 949 und 25 19 544 bekannte elektronische Sicherheits-Skibindungen dieser Art weisen zur Messung jeder der typischen, während des Skilaufs auf das Bein des Skiläufers wirkenden Kräfte und Drehmomente nur jeweils einen Krafhäufnehmer auf. Die bekanncan elektronischen Sicherheits-Skibindungen werden daher schon dann unbrauchbar, wenn nur ein Kraftaufnehmer schadhaft wird oder ausfällt.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine elektronische Sicherheits-Skibindung zu schaffen, deren Sicherheit und Zuverlässigkeit dadurch erhöht ist, daß ihre Brauchbarkeit und Funktionsfähigkeit durch Ausfall nur einzelner Kraftaufnehmer nicht beeinträchtigt werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Sicherheits-Skibindung der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß zur Ermittlung jeder typischen auf das Bein wirkenden Beanspruchung (Kraft oder Drehmoment) jeweils mindestens zwei Kraftaufnehmer, von denen jeder bei Messung einer unzulässig hohen Kraft ein selbständig zur Auslösung führendes Signal liefert, vorgesehen sind. Die Sicherheit der erfindungsgemäßen Sicherheits-Skibindung ist dadurch beträchtlich erhöht, daß jeder der mindestens doppelt vorgesehenen Kraftaufnehmer ein selbständig zur Auslösung führendes Signal zu liefern vermag, so daß selbst bei Ausfall einzelner Kraftaufnehmer die volle Funktion gewährleistet ist.

Eine elektronische Sicherheits-Skibindung kann auch dadurch unbrauchbar werden, daß beim Ausfall einzelner Kraftaufnehmer falsche Werte geliefert werden.

Die Sicherheit einer Sicherheits-Skibindung kann daher zusätzlich noch dadurch erhöht werden, daß gemessene fehlerhafte Signale ausgeschieden werden. Nach einer erfinderischen Fortbildung ist daher vorgesehen, daß jedem Kraftaufnehmer eine Vergleichsschaltung zugeordnet ist, die die gemessenen Signale mit einem einer unwahrscheinlich hohen Signalgröße entsprechenden Bezugswert vergleicht und den Bezugswert erreichende Signale als fehlerhafte Signale ausscheidet. Nach dieser Ausgestaltung führm also nur. in vernünftigen Bereichen liegende Signale, die einen den zulässigen Kräften entsprechenden Schwellwert übersteigen, zur Auslösung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

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Fig. 1 eine schematische Darstellung einer

Sohlenplatte einer elektronischen Sicherheits-Skibindung mit der Kennzeichnung der Bereiche, in denen die Kraftaufnehmer angeordnet sind,

Fig. 2 die Anordnung der Kraftaufnehmer in

Meßbrücken zur Ermittlung der Zug- und Druckkräfte sowie der Drehmomente,

Fig. 3 die Anordnung der Kraftaufnehmer in den Meßbrücken zur Messung der vorderen und hinteren Kräfte sowie der beim Kippen nach links oder rechts auftretenden Kräfte,

Fig. 4 die Anordnung der Kraftaufnehmer in den

Meßbrücken zur Ermittlung der beim Kippen auftretenden Kräfte und

Fig. 5 ein Blockschaltbild der Bindung.

Die in Fig. 1 dargestellte Sohlenplatte 13 ist in bekannter und nicht dargestellter Weise mit einer Befestxgungsplatte auf dem Ski befestigt. Sie weist im Ballenbereich und im Absatzbereich des Skischuhs Kraftaufnehmer 1 bis 8 auf, die zur Messung von Druck- und Zugkräften dienen. Zur Messung der Drehmomente sind Kraftaufnehmer 9 bis 12 vorgesehen, die sich gegen skifeste Anschläge 14, 15 abstützen.

Die die Kr.äfhe und Srilcioaence ϊα^οΓ,βαΊοη Kraf tau?nc-il:m>^A1c τ .lud in bekannter Weise in Brückenschaltungen angeordnet. Bei den in dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Kraftaufnehmern handelt

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es sich um solche, die unter den durch die Kräfte verursachten Spannungen ihren Widerstand etwa proportional zur wirkenden Kraft verändern . Ebenso könnten aber auch

auf anderen Prinzipien beruhende Kraftaufnehmer verwendet v/erden. Werden die in den Brückenschaltungen angeordneten Kraftaufnehmer entsprechend der wirkenden Kraft Spannungen unterworfen, so ändert sich ihr Widerstand, so daß die zuvor abgeglichene Brücke unsymmetrisch wird. Hierdurch wird eine Ausgangsspannung erzeugt, die dem durch den Kraftaufnehmer erfaßten Zug oder Druck entspricht. Da die Brückenschaltungen bekannt sind, wird hier auf nähere Beschreibung verzichtet.

Bei der in Fig. 2 schematisch dargestellten Schaltung dienen die einzelnen Brückenschaltungen der Messung folgender Kräfte bzw. Drehmomente:

BR.1 - erste vordere Kraft

BR.2 - zweite vordere Kraft

BR.3 - erste hintere Kraft

BR.4 - zweite hintere Kraft

BR.5 - erstes rechtsdrehendes Drehmoment

BR.6 - zweites rechtsdrehendes Drehmoment

BR.7 - erstes linksdrehendes Drehmoment

BR.8 - zweites linksdrehendes Drehmoment

Für jede der wirkenden Kräfte und Drehmomente sind zwei Brückenschaltungen vorgesehen, so daß eine doppelte Sicherheit gegen Ausfall einer Meßbrücke gegeben ist. Jedes in der nachgeordneten elektronischen Schaltung verarbeitete Signal, das den kritischen Schwellwert überschreitet, führt zu einer Auslösung der Bindung.

Aus Fig. 3 sind die Brückenschaltungen ersichtlich, die ein Kippen des Skiläufers nach rechts oder links sowie nach hinten oder vorne messen. Dabei ermittelt die Brückenschaltung

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BR.1 die vorderen Kräfte oder ein Kippen nach

hinten,
BR.2 die hinteren Kräfte oder ein Kippen nach vorne,

BR.3 ein Kippen nach rechts und BR.4 ein Kippen nach links.

In Fig. 4 ist eine Schaltung dargestellt, mit der sich sowohl die vorderen als auch die hinteren und die beim Kippen nach links und rechts auftretenden Kräfte ermitteln lassen, von denen jede für sich allein bei überschreiten des Schwellwerts zur Auslösung führt. Dabei dienen die einzelnen Brückenschaltungen der Ermittlung von folgenden Kräften:

BR.1 und BR.2 erste vordere Kraft BR.3 und BR.4 zweite vordere Kraft BR.5 und BR.6 erste hintere Kraft BR.7 und BR.8 zweite hintere Kraft BR.1 und BR.5 erste beim Kippen nach rechts

auftretende Kraft BR.2 und BR.6 erste beim Kippen nach links

auftretende Kraft BR.3 und BR.7 zweite beim Kippen nach rechts

auftretende Kraft BR.4 und BR.8 zweite beim Kippen nach links

auftretende Kraft

Aus dem Blockschaltbild der Fig. 5 ist ersichtlich, wie jede der gemessenen Kräfte mit einem Fehlersignal unwahrscheinlicher Größe verglichen und nur die in einem vernünftigen Bereich liegenden »Signals in der nachgeordneten Elektronikschaltunq verarbeitet werden und beim Überschreiten des kritischen Schwellwerts zur Auslösung führen. Die Schaltung wird nur anhand der ersten vorderen Kraft erläutert, gilt aber sinngemäß

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auch für alle weiteren Kräfte und Drehmomente, die mit den Schaltungen der Fig. 2 bis 4 gemessen werden.

Die erste gemessene vordere Kraft wird in der Vergleichsschaltung 18 mit dem unwahrscheinlichen Fehlersignalwert 17 verglichen. Ergibt der Vergleich, daß das Fehlersignal im vernünftigen Rahmen liegt, wird dieses über den Schalter 19 und den nachgeschalteten Gleichrichter 20 der Integrationsschaltung 21 zugeführt.

Meldet die Vergleichsschaltung 18 eine unsinnige, von der Brückenschaltung 16 gemessene Größe, wird der Schalter 19 über das UND-Glied 22 und das zwischengeschaltete NAND-Glied 23 gesperrt. Das als falsch erkannte gemessene Signal wird somit in der nachgeordneten Elektronikschaltung nicht verarbeitet.

Sobald die Integrationsschaltungen 21 für das Bein des Skiläufers gefährliche Kräfte ermittelt haben, geben diese Signale ab, die über die ODER-Glieder der Auslösemechanik Auslöseimpulse zuführen.

Melden zwei den die gleichen Kräfte messenden Kraftaufnehmern zugeordnete Vergleichseinheiten unsinnige, von den zugeordneten Brückenschaltungen gemessene Größen, werden über die UND- und NAND-Glieder die elektronischen Schalter geöffnet, so daß eine Auslösung erfolgt.

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Claims

50 866 G-die 8. Juni 1ä79 Hannes Marker, 8100 Garmisch-Partenkirchen Elektronische Sicherheits-Skibindung Patentansprüche :

1.) Sicherheits-Skibindung mit elektrische Signale abgebenden Kraftaufnehmern zur Erfassung der auf das Bein des Skiläufers wirkenden Kräfte und/oder Drehmomente mit einer beim Auftreten gefährlicher Kräfte oder Drehmomente die Auslöseeinrichtung durch ein Auslösesignal betätigenden Elektronik-, TTL- oder Computerschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung jeder typischen auf das Bein wirkenden Beanspruchung (Kraft oder Drehmoment) jeweils mindestens zwei Kraftaufnehmer, von denen jeder bei Messung einer unzulässig hohen Kraft ein selbständig zur Auslösung führendes Signal liefert, vorgesehen sind.

Sicherheits-Skibindung nach Anspruch 1 , dadurch gakennzeich" net, daß jedem Kraftaufnehmer eine Vergleichsschaltung zugeordnet ist, die die gemessenen Signale mit einem einer

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unwahrscheinlich hohen Signalgröße entsprechenden Bezugswert vergleicht und den Bezugswert erreichende Signale als fehlerhafte Signale ausscheidet.

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