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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsbindung für ein mobiles
Sportgerät,
insbesondere eine paarweise auf einem Snowboard anzubringende Sicherheitsbindung.
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Eine
Sicherheitsbindung zur lösbaren
Befestigung eines Schuhs auf einem Sportgerät, wie z. B. einem Snowboard,
hat die Aufgabe, zum Einen Steuerkräfte vom Sportler auf das Snowboard
zu übertragen
und zum Anderen bei Überschreiten
kritischer Kraftwerte auszulösen,
um Verletzungen insbesondere der unteren Extremitäten zu vermeiden.
Dabei muss eine möglichst
verlustfreie Übertragung
der Steuerkräfte
vom Sportler auf das Sportgerät
mittels der Bindung im normalen (verletzungsunrelevanten) Fahrbetrieb
durch eine Sicherheitsbindung gewährleistet werden.
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Im
Vergleich zum alpinen Skisport treten beim Snowboardfahren mit Softboots
Verletzungen im Sprunggelenk häufiger
auf. Insbesondere ist dabei die Verletzung von Bänder- und Knochenstrukturen
im Sprunggelenk bedingt durch anatomisch ungünstige Rotationen um alle Achsen
des Sprunggelenks und einwirkende Kraftspitzen zu beobachten. Dieses
Verletzungssyndrom ist im Allgemeinen als Snowboarder's Ankle bekannt und
tritt vor allem nach Stürzen
auf. Dabei kann festgestellt werden, dass bei flexibleren Snowboardschuhen
das Verletzungsrisiko im Falle eines Sturzes größer ist als bei steifen Snowboardschuhmodellen.
Allerdings wird in vielen Disziplinen des Snowboardsports ein flexibler
Snowboardschuh von den Sportlern für die Ausübung von spezifischen Techniken
und Tricks bevorzugt. Eine Verminderung des Verletzungsrisikos des
Sprunggelenkes durch den Einsatz steiferer Snowboardschuhe ist daher
nicht zweckdienlich.
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Es
ist bereits eine Vielzahl von Sicherheitsbindungen bekannt, die
insbesondere für
Snowboards geeignet sein sollen. Die
DE 39 25 164 A1 zeigt eine Bindung mit einem
am Sportgerät
befestigten unteren Bindungsteil, an dem ein oberes Bindungsteil
beweglich angeordnet ist, das als Sohlenaufnahmeplatte fungiert
und Mittel zur Schuhbefestigung aufweist. Das obere Bindungsteil
stützt
sich mittels einer Vielzahl von Schraubenfedern oder in nicht näher ausgeführter Weise
mittels eines Kugelgelenks auf dem unteren Bindungsteil ab, wodurch
der Schuh des Sportlers bei entsprechenden Belastungen nach jeder
Richtung um einen vorgebbaren Winkelbereich gekippt, aber auch um
eine senkrecht zur Snowboardoberfläche stehende Achse ausgelenkt
werden kann. Diese Bindung weist zusätzlich einen Steuerkörper auf,
der in Abhängigkeit
von der Stellung des oberen Bindungsteils, d. h. beim Überschreiten
eines vorgebbaren Kraftwerts, einen Auslösemechanismus für die Mittel
zur Schuhbefestigung betätigt.
Diese Bindung gibt bei Auslösung
beide Schuhe gleichzeitig frei. Nachteilig ist, dass im Falle einer
Fehlauslösung
der Bindung (harte Schneebedingungen, Landungen nach Sprüngen etc.)
die Kraftübertragung zwischen
Sportler und Brett unterbrochen und somit die Steuerbarkeit des
Sportgerätes
nicht gewährleistet
wäre. Hierin
kann ein Potential für
Verletzungen gesehen werden. Zudem ermöglicht die Bindung schon geringe
Rotations- und Kippbewegungen noch vor einer Auslösung der
Bindung. Dies würde
wiederum die Kraftübertragung
vom Sportler auf das Brett stören
bzw. verringern. Zudem ist die Bindung jedoch relativ kompliziert
aufgebaut, weshalb sie nur aufwendig zu fertigen und einsatzfähig zu halten
ist.
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Die
DE 39 18 939 A1 zeigt
eine Snowboard-Bindung mit einem am Snowboard befestigten unteren
Bindungsteil und einem fest mit dem Schuh verbindbaren oberen Bindungsteil.
Beide Bindungsteile sind mittels mehrerer elastischer Zugmittel
beweglich miteinander verbunden. Die Vorspannung der elastischen
Zugmittel ist so bemessen, dass bei Überschreiten vorgebbarer Kraftwerte
das obere Bindungsteil um die Schuh-Längs-
und Querachse kippen sowie sich um bis zu ca. 10 Grad um die Hochachse
drehen kann. Diese Lösung
reduziert Kraftspitzen und vermeidet eine vollständige Trennung der Bindungsteile
voneinander. Es erfolgt jedoch auch bei kritischen Kraftwerten keine
Auslösung
der Bindung. Nachteilig ist auch, dass keine Mittel vorgesehen sind,
um die Vorspannung der elastischen Zugmittel den individuellen Anforderungen
des Sportlers anzupassen. Die Bindung kann deshalb selbst beim normalen
Snowboardfahren die Übertragung
der zum Snowboardfahren notwendigen Steuerkräfte verschlechtern und deshalb
weich und schwammig wirken.
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Weiterhin
ist aus der
DE 29
510 981 U1 eine relativ einfach aufgebaute Snowboard-Bindung bekannt,
die in allen drei Raumachsen dreh- und schwenkbar sowie in jeder
Schwenklage arretierbar ist. Dreh- und Schwenkbewegungen während der Fahrt
sind jedoch ausgeschlossen. Bei dieser Lösung ist zwischen den Bindungsteilen
ein elastischer Gummiring einlegbar, um den Reibschluss zwischen den
Bindungsteilen zu erhöhen
und sie in der bevorzugten Lage sicher zu arretieren. Die dieser
Maßnahme
zugeschriebene stoßdämpfende
Wirkung ist jedoch allenfalls rudimentär und kann wegen der minimalen
Schwenkwinkel, die im arretierten Zustand der Bindung erzielbar
sind, den Sportler nicht vor kritischen Kraftwerten schützen. Die
Bindung ist entsprechend nicht als Sicherheitsbindung anzusehen.
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Schließlich ist
aus der
DE 44 06 074
C1 eine Sicherheitsbindung für ein mobiles Sportgerät, insbesondere
ein Snowboard, bekannt, bei der ein am Schuh fixierbares oberes
Bindungsteil nach der Auslösung
zwar ebenfalls nicht vom anderen, am Sportgerät befestigten Bindungsteil
lösbar
ist, aber frei um die Hochachse drehbar ist. Es sind jedoch insbesondere übermäßige Dorsalextensionen
und Supinationen bei einwirkenden kritischen axialen Kräften als Verletzungsmechanismen
bekannt. Die in
DE
44 06 074 C1 beschriebene technische Lösung bietet jedoch gerade vor
solchen riskanten Rotationsbewegungen keinen Schutz.
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Von
diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Bindung zur Halterung eines Schuhs auf einem mobilen Sportgerät, insbesondere
einem Snowboard, zu schaffen, welche Kraftspitzen insbesondere auf
die unteren Extremitäten
des Sportlers reduziert. Diese Reduzierung soll aber erst ab Überschreiten
eines einstellbaren Kraftwertes (der z. B. im Falle eines Sturzes
auftritt) realisiert werden, wobei dann eine dreidimensionale Rotation
der unteren Extremitäten möglich sein
soll. Die zu schaffende Bindung soll somit im normalen Fahrbetrieb
eine optimale Kraftübertragung
des Sportlers auf das Brett realisieren und im Fall eines Sturzes
das Verletzungsrisiko insbesondere im Hinblick auf die unteren Extremitäten reduzieren,
ohne den Fuß vom
Sportgerät
freizugeben. Es sollen durch den Verbleib beider Füße des Sportlers auf
dem Sportgerät
im Falle einer möglichen
Auslösung
nur einer Bindung Kraftwerte auf den entsprechenden anderen Fuß nicht
erhöht
werden, was bei einer vollständigen
Freigabe nur eines Fußes
vom Sportgerät
aufgrund ungünstiger
Hebelverhältnisse provoziert
werden würde.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch eine Sicherheitsbindung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Sicherheitsbindung ermöglicht eine
dreidimensionale Rotation der unteren Extremitäten, lässt jedoch diese Beweglichkeit erst
ab Überschreiten
eines bestimmten Kraftwertes zu. Dies wird erreicht, indem ein am
Sportgerät
fixierbares unteres Bindungsteil und ein am Schuh fixierbares oberes
Bindungsteil auf einander zugewandten Auflageflächen gleitbeweglich angeordnet
sind. Diese Auflageflächen
sind als Flächenelemente zweier
Kugelkalotten ausgebildet, deren gemeinsamer Krümmungsmittelpunkt oberhalb
des oberen Bindungsteils liegt. Die erfindungsgemäße Sicherheitsbindung
weist mindestens ein elastisches Verbindungselement auf, das mit
den beiden Bindungsteilen in Eingriff steht und so dimensioniert
ist, dass es bei seiner Verformung infolge einer Auslenkung des
oberen Bindungsteils aus der Normallage eine physiologisch zulässige Rückstellkraft
erzeugt. Die erfindungsgemäße Sicherheitsbindung
weist ferner mindestens eine Rasteinrichtung auf, welche die Stellung
des oberen Bindungsteils relativ zum unteren Bindungsteil in einer
vorgebbaren Normallage arretiert, solange die auf die Rasteinrichtung
wirkenden Auslösekräfte unter
einem vorgebbaren Schwellwert liegen. Die an den Bindungsteilen
angeordneten Anschläge
begrenzen bei ausgelöster
Rasteinrichtung den Bewegungsbereich der beiden Bindungsteile relativ
zueinander auf einen mit den anatomischen Gegebenheiten verträglichen
Bereich.
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Die
Erfindung kann in verschiedenen vorteilhaften Ausführungsform
realisiert werden. Mit Bezug auf die Fahreigenschaften und die Reduzierung
der Kraftspitzen ist es besonderes vorteilhaft, wenn die Sicherheitsbindung
an die Anatomie des Sportlers angepasst ist und der gemeinsame Krümmungsmittelpunkt
der Auflageflächen
der Bindungsteile annähernd
in Höhe
des Kniegelenks des auf dem Sportgerät stehenden Sportlers liegt.
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Eine
weitere Anpassung an individuelle Gegebenheiten des Sportlers ermöglicht eine
Ausführungsform,
bei der die Rasteinrichtung mindestens ein an einem Bindungsteil
angeordnetes bewegliches Rastelement aufweist, das mittels einstellbarer Federkraft
mit einer dazu korrespondierenden, am anderen Bindungsteil angeordneten
Gegenraste in Eingriff steht. Um dem Sportler die Möglichkeit
zu geben, die Fahreigenschaften bei ausgelöster Rasteinrichtung zu erkunden,
kann die Rasteinrichtung manuell auslösbar sein.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird bei ausgelöster
Rasteinrichtung der Bewegungsbereich der beiden Bindungsteile relativ
zueinander auf einen mit den anatomischen Gegebenheiten verträglichen
Bereich begrenzt sowie ein Abheben der beiden Bindungsteile – z. B.
bei Sprüngen – verhindert,
indem im vorderen Bereich des unteren Bindungsteils und im hinteren
Bereich des oberen Bindungsteils Anschläge angeordnet sind, die hakenförmig das
jeweils andere Bindungsteil umgreifen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert.
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Dabei
zeigen
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1 eine
Seitenansicht der Sicherheitsbindung ohne Straps (Halteriemen) und
Highback,
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2 eine
perspektivische Ansicht der Sicherheitsbindung ohne obere Abdeckung,
Highback und Straps (Halteriemen),
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3 eine
perspektivische Ansicht des unteren Bindungsteils,
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4 eine
perspektivische Ansicht des elastisches Verbindungselements,
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5 eine
perspektivische Ansicht der den Bewegungsbereich der beiden Bindungsteile
relativ zueinander begrenzenden Anschläge
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Die
in 1 dargestellte Sicherheitsbindung 1 ermöglicht eine
dreidimensionale Rotation der unteren Extremitäten ab Überschreiten eines bestimmten
Kraftwertes. Das untere Bindungsteil 2 ist mit Hilfe eines
Plattentellers über
Schrauben fest auf dem Snowboard montiert. Das untere Bindungsteil 2 weist (vgl. 3)
eine als Kugelkalotte mit dem Radius R ausgebildete Auflagefläche auf,
auf der sich die ihr zugewandte Auflagefläche des oberen Bindungsteils 3,
die ebenfalls als Kugelkalotte mit dem Radius R ausgebildet ist,
abstützt.
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Der
gemeinsame Krümmungsmittelpunkt
der Auflageflächen
liegt oberhalb des oberen Bindungsteils 3, zweckmäßigerweise
annähernd
in Höhe
des Kniegelenks des auf dem Sportgerät stehenden Sportlers. Der
Snowboardschuh wird dabei klassisch mit herkömmlichen Straps (Halteriemen – nicht
abgebildet) am oberen Bindungsteil 3 befestigt.
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In
der Sicherheitsbindung ist eine Rasteinrichtung angeordnet, welche
die Stellung des oberen Bindungsteils 3 relativ zum unteren
Bindungsteil 2 in einer vorgebbaren Normallage arretiert.
Die Rasteinrichtung weist mindestens ein am oberen Bindungsteil 3 angeordnetes
bewegliches zapfenförmiges Rastelement
auf, das infolge der Federkraft eines Federelements mit einer dazu
korrespondierenden, am unteren Bindungsteil 2 angeordneten
und als Aussparung 4a (vgl. 3) ausgebildeten
Gegenrast im Eingriff steht. Indem das zapfenförmige Rastelement über die
Federkraft gegen die Aussparung 4a im unteren Bindungsteil 2 gedrückt wird,
wird das obere Bindungsteil 3 in einer Ausgangsposition
gehalten und eine Relativbewegung des oberen und unteren Bindungsteils
zueinander bei nicht ausgelöstem
Bindungszustand verhindert. Damit wird gewährleistet, dass die Kraftübertragung
unter normalen Fahrbedingungen zwischen Snowboarder und dem Snowboard
nicht gemindert wird. Das untere und das obere Bindungsteil 2; 3 sowie
das zapfenförmige
Rastelement sind bevorzugt aus POM (Polyoxymethylen) gefertigt,
welches in der Wintersportindustrie Standard ist.
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Bei Überschreiten
eines kritischen Kraftwertes wird die Federkraft des Federelements überwunden
und das zapfenförmige
Rastelement entsprechend verschoben. Bedingt dadurch wird die Rotation
des oberen Bindungteils 3 und des daran befestigten Snowboardschuhs
freigegeben. Die Rasteinrichtung weist eine Einrichtung auf, mit
der der kritische Kraftwert zum Auslösen der Sicherheitsbindung
individuell auf das Gewicht des Snowboarders und dessen Fahrkönnen einstellbar
ist. Dies kann u. a. durch die Einstellung der Vorspannung des Federelementes
realisiert werden. Im Falle der Auslösung wird zur Reduzierung von
Kraftspitzen die Relativbewegung zwischen dem oberen und unteren
Bindungsteil gedämpft.
Dies wird mittels eines elastischen Verbindungselements 5 (4)
realisiert, das mit den beiden Bindungsteilen in Eingriff steht
und im Bereich der Hochachse angeordnet ist, um die sich die beiden
Bindungsteile nach Auslösung
der Rasteinrichtung drehen können.
Das elastische Verbindungselement 5 gewährleistet im Falle einer Auslösung, dass sich
das obere Bindungsteil 3 nicht komplett vom unteren Bindungsteil 2 löst. Das
elastische Verbindungselement 5 besteht bevorzugt aus einem
zylinderförmigen
elastischem Körper 5a,
an dessen Stirnseiten Befestigungselemente 5b angeordnet
sind, die eine sichere Befestigung des elastischen Verbindungselements 5 mit
dem unteren und oberen Bindungsteil 2; 3 ermöglichen.
Alternativ zur zylinderförmigen
Gestalt des elastischen Verbindungselements 5 können auch
andere Formen und/oder eine Kombination mehrerer elastischer Verbindungselemente 5 verbaut
werden.
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Eine
erhöhte
Dosalflexion des Sprunggelenkes wird durch die mechanische Begrenzung
der Bewegung des oberen Bindungsteils 3 in Relation zum unteren
Bindungsteil 2 vermieden. Diese Begrenzung wird durch hakenförmige Anschläge 6 (5) erzielt,
die im vorderen Bereich des unteren Bindungsteils 2 und
im hinteren Bereich des oberen Bindungsteils 3 angeordnet
sind und das jeweils andere Bindungsteil umgreifen. Auf diese Weise
wird auch ein Lösen
des oberen vom unteren Bindungsteil im Falle einer aktiven vertikalen
Bewegung des Sportlers (Sprung) und somit eine Fehlauslösung der
Sicherheitsbindung verhindert.