Brevet FR2521437A1 — publié le 19830819

La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet un dispositif formant mâchoire pour une fixation de sécurité de ski ou analogue, lequel est arbitrairement déclenchable à volonté lorsque des états ou conditions de charge dangereux sont atteints et comporte un dispositif de maintien ou de support d'appui, monté de façon pivotante, pour la fixation d'une chaussure de ski au moyen d'un piston déplaçable en translation dans un cylindre, lequel cylindre forme un système fermé avec un autre cylindre dans lequel un autre piston est déplaçable en translation, auquel cas le premier piston peut être sollicité ou chargé par du liquide sous pression par l'intermédiaire d'une soupape de retenue formant clapet de non-retour pouvant être ponté, court-circuité ou contourné en dérivation au moyen d'une valve ou soupape électromagnétique ou de surpression ou de sûreté. L'invention se rapporte aussi aux diverses applications et utilisations résultant de la mise en oeuvre d'un tel dispositif ainsi qu'aux systèmes, ensembles, appareils, équipements et installations et notamment fixations de sécurité de ski qui en sont pourvus. Dans la revue périodique "Engineering Progress", volume 5, NO 1, éditée par la University of California, Davis,est décrit un système de fixation pour essais ou expériences de laboratoire, dans lequel la chaussure de ski est maintenue par des dispositifs de maintien ou de support d'appui qui sont susceptibles d'être actionnés par un agencement à cylindre et à piston formant par exemple vérin.Cet agencement à cylindre et à piston formant vérin est relié, par l'intermédiaire d'une soupape de retenue empêchant un écoulement d'évacuation du fluide sous pression hors de cette unité à cylindre et à piston formant vérin et d'une valve électromagnétique, formant par exemple distributeur, commandée ou pilotée par un ordinateur traitant des signaux de transducteurs de force, à une autre unité à cylindre et à piston formant vérin qui est susceptible d'être actionnée au moyen d'une poignée et forme un système fermé avec la première unité à cylindre et à piston formant vérin. Dans ce dispositif, un dynamomètre, disposé entre la semelle de chaussure et le ski, est relié à un ordinateur externe qui, lorsque certaines valeurs, déterminées ou détectées par les transducteurs de force, sont atteintes, fournit un signal de déclenchement lequel amène la valve électromagnétique à s'ouvrir , grace à quoi se produit, lors d'une action de force sur le système de maintien ou de support d'appui, un écoulement d'évacuation du liquide hors de l'agencement à cylindre et à piston formant vérin agissant sur le système de maintien ou de support d'appui et, ainsi,une ouverture ou un desserrage du système de maintien ou de support d'appui. En partant de ce système prévu pour des essais ou expériences de laboratoire, le but de l'invention est de conformer une mâchoire, pour une fixation de sécurité de ski, de telle façon qu'elle peut être montée en totalité sur un ski et présente le confort usuel pour des fixations de sécurité de ski. Le problème posé est résolu, conformément à l'invention, par le fait que le dispositif de maintien est constitué par un support de maintien de semelle susceptible de pivoter vers le haut d'une façon connue en soi et en ce que les deux pistons sont disposés l'un audessus de l'autre et parallèlement à la face supérieure du ski, parmi lesquels pistons, au moins le piston supérieur et de préférence les deux pistons est ou sont en appui, au moins dans la position ou configuration de départ de skiage de la mâchoire, contre une surface de commande ou de came de pilotage du support de maintien de semelle. De cette manière, il est possible de munir, une mâchoire, d'un support de maintien de semelle susceptible de pivoter vers le haut, lequel est pourvu d'une surface de commande ou de came de pilotage avec laquelle coopèrent les deux pistons. Gracie à l'agencement superposé des deux pistons l'un au-dessus de l'autre, on obtient une mâchoire dont le support de maintien de semelle parvient automatiquement, lorsqu'on monte dans la machoire au moyen d'une chaussure de ski, dans sa position maintenant la chaussure dans la position de départ de skiage. Une autre caractéristique de l'invention consiste dans le fait qu'entre le piston inférieur et la valve ou soupape électromagnétique ou de surpression est prévu un réservoir d'égalisation, de compensation ou d'équilibrage adaptable au volume actuel de liquide du système fermé, auquel cas la liaison du piston inférieur avec le réservoir d'égalisation, de compensation ou d'équilibrage est blocable au moyen d'une autre soupape de retenue formant clapet de non-retour. Le réservoir d'égalisation ou d'équilibrage compense des imprécisions ou inexactitudes qui se produisent quand le mouvement des deux pistons n'est pas mutuellement coordonné ou mis en concordance réciproque dans le temps.Des pertes par fuites apparaissant éventuellement ainsi que des modifications ou variations de volume par des fluctuations de température sont également compensées par le réservoir d'égalisation ou d'équilibrage. La surface de commande ou de came de pilotage du support de maintien de semelle peut être conformée de telle façon conformément à l'invention qu'elle présente une portion de surface s'étendant sensiblement perpendiculairement à la face supérieure du ski dans la position de départ de skiage de la machoire, contre laquelle portion de surface les deux pistons sont en appui et laquelle portion de surface se raccorde, dans sa zone extrême détournée de la face supérieure du ski , par l'intermédiaire d'une région ou partie de déclenchement arrondie, à une portion s'étendant sensiblement parallèlement à la face supérieure du ski.De cette manière est assuré qu'après une ouverture de la soupape électromagnétique ou de surpression, laquelle ouverture est provoquée par exemple par une pression inadmissiblement élevée, le support de maintien de semelle refoule le fluide hydraulique, par l'intermédiaire du piston supérieur du cylindre supérieur, dans le cylindre inférieur et ainsi vers le piston inférieur. Cette opération est alors, conformément à l'invention, considérablement facilitée lorsque le piston inférieur est articulé au support de maintien de semelle au moyen d'un levier intermédiaire articulé par une extrémité à ce piston. Cet accouplement du support de maintien de semelle avec le piston inférieur assure ainsi que le piston inférieur , pendant une opération de déclenchement, est entraîné par le support de maintien de semelle par le mouvement pivotant de celui-ci, grace à quoi les forces de frottement, apparaissant lors d'un écoulement du fluide hydraulique depuis le cylindre supérieur jusque dans le cylindre inférieur, n'influencent pas le processus de déclenchement. Un autre aspect avantageux de l'invention concerne le réservoir d'égalisation ou d'équilibrage qui est délimité, à une extrémité, par un autre piston déplaçable en translation contre la force antagoniste d'un ressort. De ce fait, le réservoir d'égalisation peut s'adapter facilement auxvolumes différents de liquide du système fermé, dont les variations sont provoquées par des fluctuations de température. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparattront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessi.ns schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs illustrant deux modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 représente un premier exemple d'exécution d'une mâchoire conforme à l'invention, selon une vue de cbté en coupe; et - la figure 2 représente un second exemple de réalisation, également en vue latérale en coupe. Sur un ski 1 est fixée une barre ou glissière de guidage 2 au moyen de vis (non représentées). Sur la glissière de guidage 2, une plaque de base 3 est guidée de façon déplaçable en translation en direction longitudinale du ski 1 et verrouillable, immobilisable ou blocable, d'une manière non représentée, par enclenchement ou encliquetage dans des crans d'arrêt, dans la position chaque fois désirée pour l'adaptation de la fixation à des chaussures de ski de longueurs différentes. Sur la plaque de base 3 est fixé un boiter 4 sur lequel un support de maintien de semelle 5 est monté de façon pivotante sur un axe de pivotement 6 s'étendant transversalement à la direction longitudinale du ski et parallèlement à la face supérieure du ski.Le support de maintien de semelle 5 comporte un ergot marche-pied 5a et un élément d'appui vers le bas 5b passant ou embrassant par-dessus la semelle de chaussure de ski. Dans sa zone ou partie, détournée de l'élément d'appui vers le bas 5b et de l'ergot marche-pied 5e, le support de maintien de semelle 5 est pourvu d'une surface de commande plane 10 qui, dans la position de départ de skiage de la machoire, s'étend sensiblement perpendiculairement à la face supérieure du ski et à la direction longitudinale du ski. Dans sa région ou partie extrême, détournée de la face supérieure du ski, la surface de commande 10 se raccorde, par l'intermédiaire d'une zone ou portion de déclenchement arrondie 10a, à une surface s'étendant, dans la position de départe skiage, sensiblement parallèlement à la face supérieure du ski et à laquelle surface se raccorde l'élément de maintien vers le bas 5b. Contre la surface de commande 10 du support de maintien de semelle 5 prennent appui, de bout, deux pistons 7, 8 sous l'action d'un liquide hydraulique. Les pistons 7, 8 sont disposés parallèlement à la face supérieure du ski et en étant superposés l'un à l'autre. Les distances des deux pistons 7, 8, à l'axe de pivotement 6 du support de maintien de semelle 5, sont ici sensiblement de grandeur égale. Chacun des pistons 7, 8 est déplaçable en translation respectivement dans un cylindre 9, Il d'un système fermé, qui est monté dans le bottier 4 de la mâchoire. Le système hydraulique présente en outre un conduit reliant les deux cylindres 9, 11, dans lequel se trouve une soupape de retenue 12 qui admet un écoulement du liquide hydraulique depuis le cylindre inférieur 9 en direction du cylindre supérieur 11. Le cylindre supérieur Il est relié, par un autre conduit qui est blocable au moyen d'une valve électromagnétique 15, à un réservoir d'égalisation ou d'équilibrage 14 qui est, de son c8té, relié de nouveau par l'intermédiaire d'un conduit au cylindre inférieur 9. Dans ce conduit se trouve ici une autre soupape de retenue 13 qui admet un écoulement du liquide hydraulique seulement depuis le réservoir d'égalisation ou d'équilibrage 14 en direction du cylindre 9. La valve électromagnétique 15 ferme ou obture, à l'état non excité, le conduit reliant le cylindre supérieur Il au réservoir d'égalisation 14 et est chargée ou sollicitée par un ressort de rappel 15a qui assure une fermeture ou un blocage du conduit, dès que la valve électromagnétique 15 n'est plus alimentée en courant électrique. Dans le réservoir d'égalisation 14 est guidé , de façon déplaçable en translation, un autre piston 16 qui est chargé ou sollicité par un ressort 17 sur sa face détournée du liquide hydraulique. Les forces, agissant pendant le skiage, en provenance de la j ambre du skieur sur le support de maintien de semelle 5, sont transmises au piston supérieur 7 qui appuie sur le liquide hydraulique, lequel, de son côté, exerce une pression sur une botte de mesure hydraulique formant capsule dynamométrique 18 dont la membrane constitue une région partielle de la paroi de cylindre. Les pressions et fluctuations de pression, qui apparaissent, sont traitées dans un pont extensométrique ou de mesure d'allongement ou de dilatation, qui est connecté à un calculateur (non représenté) par exemple monté dans le ski 1 et lequel exploite, interprète, analyse ou dépouille les signaux selon des critères prédéterminés et, en cas de besoin, délivre un ordre pour l'excitation de la valve électromagnétique 15.Comme la détermination ou détection des valeurs de mesure et leur traitement ne font pas l'objet de la présente invention, d'autres détails ne sont pas représentés sur les figures des dessins. Il serait aussi possible, à la place de la boîte de mesure hydraulique ou capsule dynamométrique, de prévoir , sur ou contre la face supérieure de l'élément de maintien vers le bas 5b du support de maintien de semelle 5, une tige de flexion avec des jauges de contrainte extensométrique. Le circuit d'exploitation de l'unité électronique pourrait être réalisé par exemple conformément à une demande de brevet autrichien (10A 5376/80) plus ancienne, non encore publiée. Si le calculateur donne un ordre de déclenchement, la valve électromagnétique 15 est excitée, le support de maintien de semelle 5 peut pivoter vers le haut et refoule, par l'intermédiaire du cylindre supérieur 7, le liquide hydraulique depuis le cylindre supérieur 11, par l'intermédiaire de la valve électromagnétique 15 et du réservoir d'égalisation 14 et par l'intermédiaire de la soupape de retenue 13, dans le cylindre inférieur 9. Le support de maintien de semelle 5 libère la chaussure de ski après que le piston 7 ait dépassé la zone de déclenchement îOa de la surface de commande 10. La valve électromagnétique 15 est ramenée, au moyen de son ressort de rappel 15a,dans la position bloquant ou obturant le conduit entre le cylindre supérieur 11 et le réservoir d'égalisation 14. Lorsqu'on monte dans la fixation, la surface de commande 10 du support de maintien de semelle 5 charge ou sollicite, pendant un pivotement descendant de celui-ci, le piston inférieur 8, le liquide hydraulique s'écoule depuis le cylindre inférieur 9 par l'intermédiaire de la soupape de retenue 12 dans le cylindre supérieur 11 åusqu'à ce que la position de départ de skiage, représentée sur la figure 1, soit de nouveau obtenue. Une ouverture arbitraire du support de maintien de semelle 5 est possible par exemple par application d'une tension électrique à la valve électromagnétique 15 par actionnement d'un tuteur ou palpeur non représenté. Pendant l'opération de déclenchement, pendant l'ouverture arbitraire ou intentionnelle de la machoire et aussi pendant que l'on monte dans la machoire, les deux pistons 7, 8 se déplacent en translation dans leurs cylindres associés 11, 9 selon un parcours sensiblement de même longueur , conditionné par les distances sensiblement égales des pistons 7, 8 à l'axe de pivotement 6 du support de maintien de semelle 5.Du point de vue de la technique de fabrication, il est très difficile de réaliser les dimensions des pistons 7, 8 , des cylindres 9, 11 et de la surface de commande 10, coopérant avec les pistons 7, 8, du support de maintien de semelle 5 ainsi qu'également la distance respective, à l'axe de pivotement 6, des pistons 7, 8 conduits ou guidés le long de la surface de commande 10, de telle façon qu'un mouvement des deux pistons 7, 8, coordonné de façon à être mutuellement accordés dans le temps, soit possible. Le réservoir d'égalisation 14 égalise ou compense alors ces inexactitudes, de scrte qu'un fonctionnement impeccable de la fixation est assuré. On ne peut également pas empêcher tout à fait, dans le cas d'un système hydraulique fermé, la possibilité d'apparition de pertes par fuites. Ces pertes par fuites, apparaissant éventuellement, n'agissent alors pas sur le fonctionnement de la fixation, car le piston 16 du réservoir d'égalisation 14, chargé ou sollicité par le ressort 17, veille à ce que le système hydraulique soit toujours rempli de liquide hydraulique et qu'une entrée d'air dans le système soit empêchée. La modification ou variation de volume du liquide hydraulique, produite par des fluctuations de température, est également compensée dans le réservoir d'égalisation 14. Dans l'exemple de réalisation, représenté sur la figure 2, le piston inférieur 8 n'est pas appliqué contre la surface de commande 10 du support de maintien de semelle 5 mais est relié au support de maintien de semelle 5 par l'intermédiaire d'un levier intermédiaire 19. Le levier intermédiaire 19 est articulé de façon pivotante par une extrémité au piston 8 et par l'autre extrémité au support de maintien de semelle 5, auquel cas le support de maintien de semelle 5 est pourvu d'un évidement correspondant pour recevoir le levier intermédiaire 19, lequel évidement permet un mouvement pivotant impeccable du support de maintien de semelle 5. Le piston 8 est également pourvu d'un évidement correspondant pour recevoir le levier intermédiaire 19. L'accouplement, ainsi obtenu, du support de maintien de semelle 5 avec le piston inférieur 8, conditionne le fait que le piston inférieur 8 est, pendant le processus de déclenchement, entraîné par le support de maintien de semelle 5 par le mouvement pivotant de ce dernier.Ainsi est procurée une libération facilitée de la chaussure de ski car le frottement entre le liquide hydraulique et les parois des conduits et cylindres, apparaissant lors d'un écoulement du liquide hydraulique depuis le cylindre supérieur Il dans le cylindre inférieur 9, n'influence pas l'opération de déclenchement. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés. D'autres variantes ou modifications sont imaginables sanssortir du cadre de l'étendue de protection. Il est ainsi possible de décaler l'axe de pivotement du support de maintien de semelle en direction verticale. Dans ce cas, la surface de commande serait également à conformer de telle façon sur le support de maintien de semelle que les distances des deux pistons à l'axe de pivotement soient sensiblement égales aussi pendant un processus de déclenchement. Il est par ailleurs possible de remplacer la valve électromagnétique par une soupape de surpression mécanique qui s'ouvre lors d'une pression prédéterminée inadmissiblement élevée du support de maintien de semelle sur le piston supérieur. REVENDICATIONS 1.- Dispositif formant mâchoire pour fixation de sécurité de ski,. laquelle mâchoire est déclenchable arbitrairement à volonté et lorsque des états ou conditions dangereux de charge sont atteints, et comporte un dispositif de support de maintien, monté de façon pivotante, pour la fixation d'une chaussure de ski au moyen d'un piston déplaçable en translation dans un cylindre, lequel cylindre forme un système fermé avec un autre cylindre dans lequel un autre piston est déplaçable en translation, auquel cas le premier piston est susceptible d'être chargé ou sollicité par du liquide sous pression par l'autre piston par l'intermédiaire d'une soupape de retenue pouvant être pontée au moyen d'une valve électromagnétique ou de surpression, tandis que la commande de la valve électromagnétique s'effectue par l'intermédiaire d'un calculateur traitant des signaux provenant de transducteurs de force, caractérisé en ce que le dispositif de support de maintien est constitué par un support de maintien de semelle (5) susceptible de pivoter vers le haut d'une façon connue en soi et en ce que les deux pistons (7, 8) sont disposés l'un au-dessus de l'autre et parallèlement à la face supérieure du ski, de préférence dans le bottier (4) de la m choire4 parmi lesquels pistons (7, 8), au moins le piston supérieur (7) et de préférence les deux pistons (7, 8) prend ou prennent appui, au moins dans la position de départ de. skiage de la mâchoire, contre une surface de commande (10) du support de maintien de semelle (5). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'entre le piston inférieur (8) et la valve électromagnétique ou de surpression (15) est prévu un réservoir d'égalisation (14) adaptable au volume actuel de liquide du système fermé, auquel cas la liaison du piston inférieur (8) au réservoir d'égalisation (14) est blocable au moyen d'une autre soupape de retenue (13). 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de commande (10) du support de maintien de semelle (5) comporte une portion de surface s'étendant sensiblement perpendiculairement à la face supérieure du ski dans la position de départ de skiage de la macho ire et contre laquelle prennent appui les deux pistons (7, 8) et laquelle se raccorde, à sa partie extrême détournée de la face supérieure du ski, par l'intermédiaire d'une zone de déclenchement arrondie (10a), à une portion s'étendant sensiblement parallèlement à la face supérieure du ski. 4.- Dispositif selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que le piston inférieur (8) est articulé au support de maintien de semelle (5) au moyen d'un levier intermédiaire (19) articulé par une extrémité audit piston. 5.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réservoir d'égalisation (14) est limité à une extrémité par un autre piston (15) déplaçable en translation contre la force antagoniste d'un ressort (17).