Brevet FR2504809A1 — publié le 19821105

I La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet un dispositif formant fixation de sécurité de ski avec deux mâchoires et un système de circuit de traitement de signaux servant à la commande d'au moins un dispositif de déclenchement et connecté par l'intermédiaire de lignes de transmission à celui-ci ainsi qu'à au moins un détecteur ou capteur fournissant des signaux électriques, auquel cas au moins une ligne de transmission est constituée par un agencement d'émetteur et de récepteur galvaniquement séparés ou découplés ou isolés l'un de l'autre, dont un élément est monté dans une mâchoire. L'invention se rapporte aussi aux diverses applications et utilisations résultant de la mise en oeuvre d'un tel dispositif ainsi qu'aux ensembles, matériels et équipements et notamment skis qui en sont pourvus. Dans de telles fixations, il était usuel jusqu'à présent de prévoir de pures connexions galvaniques comme lignes de transmission entre le système de circuit de traitement de signaux et les détecteurs ou capteurs ou le dispositif de déclenchement, auquel cas on utilisait le plus souvent des voies ou trajets conducteurs noyés dans le ski et avec lesquels les détecteurs ou capteurs ou le système de circuit de traitement de signaux sont en liaison. Il en résulte l'inconvénient que par exemple par une pénétration d'eau peut se produire très facilement une corrosion ou oxydation des voies ou trajets conducteurs ou des éléments de contact appliqués contre ceux-ci, laquelle peut provoquer une détérioration de l'établissement de contact pouvant mener à l'interruption complète de l'écoulement de courant électrique, de sorte que la fixation devient ainsi inutilisable et des travaux étendus de réparation deviennent nécessaires En outre, la résistance de contact, variant dans une mesure considérable, représente un tel influencement de la caractéristique de déclenchement de la fixation que cela nuit fortement à la fiabilité ou sûreté de fonctionnement de celle-ci. Le but de l'invention est de proposer une fixtion Je 4809 du type mentionné au début, laquelle se distingue par un haut degré de fiabilité ou de sûreté de fonctionnement, même encore après une longue durée d'usage et dans laquelle en particulier une large constance de la résistance de contact entre les divers éléments ou parties de la fixation est obtenue. Conformément à l'invention, il est donc proposé que le système de circuit de traitement de signaux soit connecté à un émetteur et à un récepteur de deux agence- mentsd'émetteur-récepteur séparés, auquel cas l'émetteur est prévu, non seulement pour la transmission d'un ordre de déclenchement, mais aussi pour la transmission de l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'émetteur monté dans la mâchoire et du dispositif de déclenchement. De cette manière, on peut renoncer aux tiges de contact des vis de contact, utilisées le plus souvent jusqu'à présent et qui servaient au raccordement des élé- ments du circuit électrique de la fixation montés dans les mâchoires tels que par exemple capteurs ou détecteurs, dispositif déclencheur, système de circuit de traitement de signaux,aux voies ou trajets conducteurs aménagés dans le ski, et représentaient fréquemment une cause de défaut. En outre de l'agencement d'émetteur-récepteur résulte une transmission des signaux pratiquement uniforme ou invariable et presque non influencée par la corrosion ou oxydation des voies-ou trajets conducteurs, auquel cas existe outre cela la possibilité de protéger, par une masse coulée de scelle- ment ou de remplissage, les lignes conductrices allant à l'émetteur ou partant du récepteur et aussi les éléments composants électroniques reliés à celles-ci Ceci n'était pas possible dans les solutions connues, au moins au voisinage de la connexion des tiges ou vis de contact et des trajets ou voies conducteurs disposés dans le ski. Dans un mode de réalisation préféré de l'inven- tion, il est prévu qu'un élément du ou des agencements d'émetteurrécepteur soit monté dans-une mâchoire et le second élément associé soit monté dans le ski, dans lequel sont de préférence également montés le système de circuit de traitement de signaux et les récepteur et émetteur reliés à celui-ci ainsi qu'éventuellement aussi une batterie d'accumulateurs prévue pour l'alimentation en courant électrique Il est ainsi possible de disposer l'émetteur et le récepteur l'un près de l'autre, de sorte que l'énergie nécessaire à la transmission des signaux ou la perte de transmission reste petite. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu que le système de circuit électronique de traitement de signaux soit connecté à un émetteur et à au moins un récepteur appartenant à un autre agencement d'émetteur-récepteur, auquel cas l'émetteur est prévu avec l'énergie nécessaire à la transmission de l'ordre de déclenchement ainsi que de préférence aussi pour le fonctionnement de l'émetteur monté dans la mâchoire et du dispositif déclencheur De cette manière, il est possible, avec un système de circuit de traitement de signaux logé dans le ski, de transmettre de façon sûre ses signaux d'entrée ainsi qu'également ses signaux de sortie et d'éviter des influences perturbatrices et variant de façon incontrôlée, comme la résistance de contact, telle qu'elles apparaissent dans les solutions connues. Si l'on attache une importance particulière à une structure d'agencement d'émetteur-récepteur très peu encombrante et en particulier très mince, il est avantageux que, conformément à l'invention, chaque agencement d'émet- teur-récepteur comporte des feuilles minces ou surfaces conductrices couplées capacitivement et montées de façon à être isolées, auquel cas une feuille mince ou surface est noyée dans le ski et l'autre est montée dans une mâchoire et en particulier dans la mâchoire pourvue du dispositif de compensation, d'équilibrage ou d'égalisation de poussée. Si cependant,en raison de la structure de la fixation, la transmission de grandes quantités d'énergie est désirée, par exemple pour pouvoir suffire, avec une seule batterie d'accumulateurs qui peut par exemple être C 4809 logée dans le ski, au fonctionnement du circuit électrique entier de la fixation et pour pouvoir renoncer au montage, dans la ou les mâchoires pourvues du dispositif déclen- cheur, de condensateurs plus gros pour l'emmagasinage d'énergie, il est judicieux que, conformément à l'invention, chaque agencement d'émetteurrécepteur comporte des enroulements ou bobinages inductivement couplés qui sont de préférence pourvus de noyaux de fer. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparat- tront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs illustrant plusieurs modes de réalisation spécifiques actuellement préférés de l'invention et dans lesquels: la figure 1 représente un schéma synoptique fonctionnel de la structure d'une fixation conforme à l'invention; les figures 2 à 4 représentent respectivement diverses possibilités ou variantes d'exécution de la transmission de signaux provenant de détecteurs ou capteurs réalisés sous forme de commutateurs ou d'interrupteurs; et la figure 5 représente schématiquement une possibilité ou variante de réalisation préférée de la transmission de signaux. Sur la figure 1, le chiffre de référence 1 désigne une mâchoire rigide sur laquelle est monté un détecteur ou capteur 2 qui délivre des signaux correspondant aux forces appliquées ou agissantes et qui est connecté à un système de circuit électronique de traitement de signaux 3 qui est monté dans le ski 4. Le système de circuit électronique de traitement de signaux 3 est en outre connecté à une batterie d'accumula- teurs 5 servant de source de courant électrique, qui est également logée dans le ski 4 et qui alimente aussi un circuit oscillant 6 également monté dans le ski 4 Le X 4809 système de circuit électronique de traitement de signaux est en outre encore connecté à un circuit récepteur 7. Dans la mâchoire 8, pourvue d'un dispositif de compensation, d'équilibrage ou d'égalisation de force de poussée, est également monté un capteur ou détecteur 2 ' qui est connecté à un circuit oscillant 9 qui est en liaison avec une plaque conductrice ou une surface externe conduc- trice 10 montée de façon isolée et représente un agencement d'émetteur Cette surface externe conductrice 10 agit conjointement avec une surface externe conductrice 11 également montée de façon isolée dans le ski 4 et qui est connectée au circuit récepteur 7, de sorte que les signaux sont transmis par un couplage capacitif. L'alimentation en énergie du circuit oscillant 9, modulé par le signal du capteur ou détecteur 2 ', s'effectue par l'intermédiaire d'un redresseur 12 qui est connecté à un enroulement ou bobinage 13 disposé dans la mâchoire 8, lequel est couplé inductivement avec un bobinage ou enrou- lement 14 connecté au circuit oscillant 6 et monté dans le ski 4. Dans la mâchoire 8 est par ailleurs encore monté un dispositif de déclenchement électrique 15 qui est connecté d'une part à la sortie du redresseur 12 et d'autre part à l'enroulement ou au bobinage 13, auquel cas un condensateur 16 est encore prévu pour satisfaire la demande accrue en courant électrique du dispositif déclencheur 15 en cas de déclenchement. Si une chaussure ou botte non représentée est placée dans la fixation, l'interrupteur 17 se ferme, de sorte que le circuit oscillant 6 et le système de circuit électronique de traitement de signaux 3 sont alimentés en courant électrique L'interrupteur 17 peut par exemple être réalisé sous forme d'un interrupteur à lames vibrantes et être commandé par un aimant permanent non représenté, monté sur la mâchoire 8 pourvue du dispositif de compensa- tion, d'équilibrage ou d'égalisation de force de poussée. Par ailleurs serait également possible un agencement sous e 4809 forme d'interrupteur électronique qui est commandé par exemple par un élément piézo-électrique monté sur le ski 4 dans la zone de pose ou d'appui d'une chaussure maintenue dans la fixation. Le système de circuit électronique de traitement de signaux 3 ne représente en soi aucune partie de l'inven- tion et peut être conformé de façon quelconque, par exemple conformément au brevet autrichien NO 299 031, à la publica- tion provisoire de demande de brevet fédéral allemand NI 2 519 544, au brevet américain NI 3 892 980 ou selon la demande de brevet autrichien NO A 685/81 Il doit simple- ment être approprié pour analyser les signaux, provenant des détecteurs ou capteurs 2, 2 ', selon certaines particula- rités caractéristiques de l'apparition de forces intenses, dangereuses pour l'appui du pied et pour fournir, dans un tel cas, un signal déclencheur influençant le circuit oscillant 6 et qui parvient au circuit oscillant 6 par l'intermédiaire de la ligne de connexion 18. Ce signal déclencheur peut par exemple provoquer une interruption du circuit oscillant 6, une variation ou modification de sa fréquence d'oscillation ou une variation ou modification de l'amplitude des oscillations Ceci peut être obtenu de manière simple par des éléments commutateurs ou de circuit réagissant au signal déclencheur du système de circuit de traitement de signaux 3 et incorporés au circuit oscillant 6, lesquels mettent en ou hors circuit par exemple des condensateurs, des éléments de bobines ou d'enroulements ou des organes d'amortissement ohmiques. Dans chaque cas, le signal, susceptible d'être obtenu ou prélevé sur le bobinage ou enroulement 13 monté dans la mâchoire 8, varie ou change, grâce à quoi le dispositif déclencheur 15 est activable et par exemple le condensateur 16 est commuté sur un électro-aimant desserrant ou déblo- quant le verrouillage mécanique de la m Achoire 8, par l'intermédiaire d'un élément commutateur réagissant à certains signaux de sortie du bobinage ou enroulement 13. 4309 Par le redresseur 12 est, comme cela a déjà été mentionné, également alimenté le circuit oscillant 9 qui est sollicité par les signaux du détecteur ou capteur 2 ' - et qui est connecté à la surface conductrice 10 montée de façon isolée Le détecteur ou capteur 2 ' peut être réalisé par exemple sous la forme d'une jauge extensométrique de contrainte, de sorte qu'il est possible de moduler l'oscil- lation, amenée à la surface conductrice 10, d'une façon correspondant aux forces agissant sur le détecteur ou capteur 2 ' De ce fait se modifient également les signaux susceptibles d'être prélevés sur la surface conductrice 11 montée de façon isolée dans le ski 4 et couplée capaciti- vement avec la surface conductrice 10, lesquels sont démodulés dans le circuit récepteur 7 et amenés au système de circuit électronique de traitement de signaux 3, lequel les traite ou les analyse selon des critères de déclenche- ment, conjointement avec les signaux provenant de l'émet- teur 2. Dans l'exemple de réalisation représenté, la connexion du détecteur ou capteur 2, monté dans la mâchoire 1, avec le système de circuit de traitement de signaux 3, s'effectue par l'intermédiaire d'une ligne de connexion galvanique mais cette liaison peut s'effectuer aussi, comme dans le cas du détecteur ou capteur 2 ', par l'intermédiaire d'un agencement d'émetteur-récepteur 9, 10, 11, 7. Dans l'exemple d'exécution conforme à la figure 1 sont prévus des détecteurs ou capteurs 2, 2 ' délivrant un signal analogique L'invention se laisse cependant aussi appliquer, avec le même avantage, avec des détecteurs ou capteurs qui modifient leur signal lors du dépassement de valeurs de seuil déterminées Ces possibilités sont schématiquement représentées sur les figures 2 à 4. Conformément à la figure 2, un circuit oscillant 19 est connecté à une surface conductrice 20 montée de façon isolée, laquelle est couplée capacitivement avec une surface conductrice plus grande 21 montée de façon isolée C 4309 dans la mâchoire 8 Cette surface 21 est connectée à un détecteur ou capteur 22 réalisé sous forme d'interrupteur qui par exemple surveille ou contrôle l'état de fermeture correct de la mâchoire 8, auquel cas le détecteur ou capteur 22 est mis à la masse par sa deuxième borne de raccordement La surface 21, montée de façon isolée, est en outre couplée capacitivement avec une seconde surface conductrice 23 montée de façon isolée dans le ski 4 et qui est connectée, de son côté, au système de circuit de traite- ment de signaux 3 et à une résistance 24 raccordée à la masse. Si le détecteur ou capteur 22, réalisé sous forme d'interrupteur, est alors dans sa position d'ouverture, les signaux, produits par le circuit oscillant 19, parviennent au système de circuit de traitement de signaux 3 par l'intermédiaire des surfaces conductrices 20, 21 et 23, tandis que, dans la position de fermeture du détecteur ou capteur 22, les signaux sont dérivés ou détournés à la masse et ne parviennent plus à la surface conductrice 23. La figure 3 montre une variante d'exécution non mise à la masse et peu modifiée par rapport à la figure 2, dans laquelle les deux surfaces 211, 21 ", montées de façon isolée dans la mâchoire et qui sont couplées capacitivement avec les surfaces conductrices 20 ou 23 montées de façon isolée dans le ski 4, peuvent être connectées l'une à l'autre par l'intermédiaire du détecteur ou capteur 22 réalisé sous forme d'interrupteur, auquel cas,lorsque le détecteur ou capteur 22 est fermé, la transmission de signaux s'effectue du circuit oscillant 9 au système de circuit de traitement de signaux 3 mais est cependant interrompue lorsque le détecteur ou capteur est ouvert. Une structure en principe identique à la figure 3 est représentée par la figure 4, sauf que la transmission de signaux ne s'effectue pas par couplage capacitif mais par couplage inductif par l'intermédiaire des bobines ou enroulements 25, 26, 27 et 28, auquel cas les bobinages ou enroulements 25 et 28 sont montés dans le ski 4 et connectés C 4309 au circuit oscillant 19 ou au système de circuit de traitement de signaux 3, tandis que les bobinages ou enroulements 26 et 27 sont montés dans la mâchoire et susceptibles d'être connectés l'un à l'autre par l'inter- médiaire du détecteur ou capteur 22. Sur la figure 5 est schématiquement représentée une autre variante de réalisation de la configuration d'une ligne de transmission à couplage inductif, qui convient particulièrement à la transmission de signaux plus riches en énergie Dans cette forme de réalisation, les bobinages ou enroulements 29, 30 sont pourvus de noyaux de fer feuilletés ou lamellés ou de noyaux de ferrite 31, 32, auquel cas les noyaux de fer sont réalisés avantageusement en deuic parties en raison d'une fabrication plus simple et ces deux parties sont adjacentes, contiguës ou en butée l'une contre l'autre dans la bobine ou l'enroulement Les deux bobinages ou enroulements 30, 29 sont alors connectés à un circuit oscillant 9 ou à un circuit récepteur 7. 4339 R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif formant fixation de sécurité de ski avec deux mâchoires et un système de circuit de traite- ment de signaux servant à la commande d'au moins un dispositif déclencheur et connecté par l'intermédiaire de lignes de transmission à celui-ci ainsi qu'à au moins un détecteur ou capteur fournissant des signaux électriques, auquel cas au moins une ligne de transmission est consti- tuée par un agencement d'émetteur-récepteur galvaniquement séparés l'un de l'autre, dont un élément est monté dans une mâchoire, caractérisé en ce que le système de circuit de traitement de signaux ( 3) est connecté à un émetteur ( 6, 14) et à récepteur ( 11, 7) de deux agencements d'émetteur- récepteur séparés, auquel cas l'émetteur ( 6, 14) est prévu non seulement pour la transmission d'un ordre de déclenche- ment mais aussi pour la transmission de l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'émetteur ( 9, 10) monté dans la mâchoire et du dispositif déclencheur ( 15). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de circuit de traitement de signaux ( 3) et les récepteur ( 11, 7) et émetteur ( 6, 14) connectés à celui-ci ainsi qu'éventuellement aussi une batterie d'accumulateurs ( 5), prévue pour l'alimentation en courant électrique, sont montés dans le ski ( 4). 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque agencement d'émetteur-récepteur comporte des feuilles minces ou surfaces conductrices ( 11, , 21, 23) couplées capacitivement et montées de façon isolée, auquel cas une feuille mince ou surface ( 11, 20, 23) est noyée dans le ski et l'autre est montée dans une mâchoire, en particulier dans la mâchoire ( 8) pourvue d'un dispositif de compensation de force de poussée. 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque agencement d'émetteur-récepteur comporte des bobinages inductivement couplés ( 13, 14,25-30) qui sont de préférence pourvus de noyaux de fer ( 31, 32).