DE19543566A1 - Protektor - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Protektor u. a. für das menschliche Rückgrat, welches
den Träger bei gefährlichen Arbeiten wie etwa Gerüstbau, Kaminkehren etc. oder
gefährlichen Sportarten wie etwa Motorradfahren, Mountainbikefahren, Klettern
Schifahren, Fallschirmspringen, Segelfliegen, Reiten, Autorennen etc. vor
Verletzungen schützt.
Für Motorradfahrer sind derartige Protektoren bekannt, welche aus einem
Rückenschild bestehen, welcher entlang der Wirbelsäule getragen wird, und dieser
Rückenschild aus einzelnen schlagfesten Kunststoffplatten besteht, die streifenförmig
übereinander angeordnet sind und über Gelenke, die eine Beweglichkeit um eine
waagerechte Querachse erlauben, miteinander verbunden sind.
Derartige bekannte Protektoren schränken zum einen die Beweglichkeit des Trägers
bei Torsion um die Hochachse stark ein, und schützen darüber hinaus nur den
Wirbelsäulenbereich zwischen Steißbein und Nacken, und auch diesen nur gegen
Schläge in waagerechter Richtung, also quer zur Längsachse der Wirbelsäule.
Darüber hinaus ist die Schutzwirkung in ihrer Qualität und ebenso die trotz
Schutzvorrichtung noch mögliche Bewegungsfreiheit des Trägers fest vorgegeben
und nicht veränderbar.
Eine sehr häufige Verletzungsstelle ist jedoch gerade eine Verletzung der
Wirbelsäule im Nackenbereich, wo selbst ein helmtragender, mit dem bekannten
Protektor ausgerüsteter Motorradfahrer nicht geschützt ist. Ebenso häufig treten
Wirbelsäulenverletzungen auf durch Stauchung der Wirbelsäule in Längsrichtung.
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, einen Protektor zu schaffen, der
trotz optimaler Beweglichkeit des Trägers einen Schutz möglichst über die gesamte
Länge der Wirbelsäule vom Kopf bis zum Steißbein einschließlich bietet, und bei
dem der Schutz gegen Stauchungen unter anderem auch in Längsrichtung, aber
auch in allen anderen Richtungen, sowie die Bewegungsfähigkeit des Trägers
abhängig vom Einsatzzweck einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1
gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch die elastische Ausbildung des stirnseitigen Kontaktbereiches der einzelnen
Glieder des Protektors zueinander und die Vorspannung in Längsrichtung durch ein
Zugelement, etwa ein Stahlseil etc. ist das Maß des möglichen Verkippens zweier
aneinandergrenzender Glieder um eine Querachse begrenzt, und bei
Veränderbarkeit der Zugspannung des Zugelementes auch einstellbar.
Wenn zusätzlich die Glieder nicht eine ebene Gestaltung ihrer Stirnflächen
aufweisen, sondern eine Ausgestaltung mit einigen wenigen Wellen über den
Umfang, so daß aneinandergrenzende Glieder an den Stirnseiten formschlüssig
aneinander liegen, wird durch diese Vorspannung des Zugelementes in
Längsrichtung auch das Verdrehen der benachbarten Glieder gegeneinander um
die Längsrichtung begrenzt.
Auf diese Art und Weise ist ohne mechanische Gelenke, und damit durch einfache
und kostengünstige Ausgestaltung, dennoch eine optimale Bewegungsfähigkeit des
Trägers gegeben, indem der Träger Oberkörperdrehungen um die Hochachse,
also die Längsachse des Protektors, ebenso vollziehen kann wie
Beugebewegungen. Die Bewegungsmöglichkeit des Protektors orientiert sich dabei
im wesentlichen an der Bewegungsfähigkeit des menschlichen Körpers, oder ist
geringfügig kleiner, um einen Schutz gegen zu starke Auslenkungen zu bieten.
Zusätzlich gibt ein derartiger erfindungsgemäßer Protektor natürlich auch Schutz
gegen Belastungen des Rückgrates in dessen Querrichtung, also etwa
Schlagbeanspruchungen, indem die Glieder des Protektors aus schlagfestem
Material ausgebildet sind, und die Durchgangsöffnung, durch welche sich das
Zugelement hindurcherstreckt, von diesem Zugelement weitestgehend vom
Querschnitt her ausgefüllt wird, um bei Schlagbelastungen auch ein Verschieben
von zwei benachbarten Gliedern des Protektors gegeneinander in Querrichtung zu
verhindern. Aus demselben Grund ist das Zugelement auch ausreichend stabil
gegen Scherbelastungen in Querrichtung ausgebildet, weshalb gerade ein
Stahldraht oder ein Stahlseil gut als Zugelement geeignet ist.
Um den Komfort für den Träger zu erhöhen, sind die einzelnen Glieder des
Protektors auf der Anlagefläche zum Rücken des Trägers hin mit einer im
wesentlichen ebenen oder der Kontur des Rückens im Rückgratbereich angepaßten
Gestaltung der Anlagefläche ausgebildet.
Um eine Verbindung des Protektors mit dem Träger sicherzustellen, die nicht nur in
Querrichtung bei einem Unfall beibehalten wird, weist der Protektor sowohl im
Schulterbereich als auch im Gesäßbereich seitlich abstrebende, an der Rückseite
des Trägers an liegende Fortsätze auf. Diese im Schulterbereich angebrachten
Rippen sind fest und vorzugsweise um die Hochachse nicht drehbar mit jeweils
einem der Glieder des Protektors verbunden und ein Achselgurt ist mit seinen
beiden Teilstücken an jeweils einer der Rippen angeordnet, um die Achsel zu
umgreifen und den Achselgurt auf der Vorderfront bequem strammziehen und
verschließen zu können, beispielsweise mit Hilfe einer üblichen Schnalle.
Die einzelnen Rippen sind miteinander beweglich mittels Verbinder zugeordnet, die
aus einem beweglichen, aber zugfesten Material bestehen, so daß bei einer
Relativverdrehung zweier benachbarten Rippen um die Längsrichtung des
Protektors die Auslenkung zusätzlich begrenzt wird.
Eine ähnliche Anordnung ist ein Leistengurt, welcher an der Gesäßstütze, die
üblicherweise am untersten Glied des Protektors befestigt ist, angeordnet ist, und
die Leiste des Trägers umgreift, und dort festgezogen und verschlossen werden
kann.
Sowohl die Rippen im Schulterbereich, als auch die Gesäßstütze können - zur
Verbesserung der Beweglichkeit - um eine waagerecht liegende, senkrecht von der
Längsrichtung des Protektors nach vorne und hinten abstrebende, Schwenkachse
begrenzt verschwenkbar sein, entsprechend der natürlichen Bewegungsmöglichkeit
der Schulter bzw. des Beckens. Um zusätzlich auch eine nur geringfügige,
begrenzte Beweglichkeit um eine senkrechte Achse zu ermöglichen, können diese
Gelenke um die senkrechte Achse spiel behaftet ausgelegt sein.
Weiterhin können die Gesäßstütze ebenso wie die Rippen des Schulterbereiches
zum Anbau weiterer ergänzender Schutzvorrichtungen dienen:
So können an den Rippen des Schulterbereiches zusätzliche Schutzvorrichtungen
zum Schutz des Schlüsselbeines, zum Schutz des vorderen oder seitlichen
Rippenbereiches und ähnliches, angeordnet werden, oder an der Gesäßstütze
können weitere Schutzvorrichtungen etwa für den Oberschenkelbereich vorgesehen
werden, die seitlich entlang des Oberschenkels nach unten laufen, und an der
Gesäßstütze vorzugsweise lösbar und gelenkig entsprechend den natürlichen
Bewegungsmöglichkeiten, aber auch auf diese Bewegungsmöglichkeiten begrenzt,
angeordnet werden.
Die Begrenzung der Bewegungsmöglichkeiten ist wichtig, um ein Überdrehen
dieser Gelenke der Schutzvorrichtung zu vermeiden und damit eine zu starke
Krafteinwirkung auf die entsprechenden Bänder oder Gelenke des Trägers zu
verhindern. Ein solcher Oberschenkelschutz könnte sich - mit einem
entsprechenden Gelenk versehen - auch in einen Unterschenkelschutz fortsetzen,
welcher im Extremfall z. B. beim Schifahren wiederum Aufnahme und damit
Verankerung im Schistiefel finden könnte. Für die verschiedenen Körpergrößen des
Benutzers müßten Längenausgleichselemente in den schienenförmigen
Schutzelementen, die auf der Außenseite der Beine angeordnet wären, vorhanden
sein.
Das Gelenk im Kniebereich zwischen Oberschenkel- und Unterschenkel
schutzvorrichtung müßte nicht nur um die waagerechte Querachse Drehmöglichkeit
bieten, sondern in begrenztem Maße auch um die senkrechte Achse, entsprechend
den Bewegungsmöglichkeiten des Kniegelenkes. Hier würde sich beispielsweise
wiederum eine Lagerung um die waagerechte Achse aus Gummi oder unter
Zwischenlage eines Gummielementes anbieten, das durch seine Eigenelastizität
wiederum auch die notwendige Beweglichkeit um die senkrechte Achse bietet.
Um zusätzlich den Kopf und vor allem den Nackenbereich des Trägers zu schützen,
setzt sich der Protektor in einem Kopfschutz fort, welcher die Schädeldecke des
Trägers wenigstens in dessen Mittelebene umgreift. Vorzugsweise umfaßt der
Kopfschutz einen die gesamte Schädeldecke umfassenden Helm.
Um einerseits eine gute Beweglichkeit des Trägers zu gewährleisten, und dennoch
einen ausreichenden Schutz gegen Verletzungen im Nackenbereich zu bieten, ist
der Kopfschutz - der vorzugsweise an einem Ansatzstutzen leicht lösbar z. B. mittels
Aufstecken in Längsrichtung auf einen Vierkant und Hindurchstecken eine
Sicherungsstiftes befestigbar ist - am obersten Glied des Protektors so befestigt, daß
der Kopfschutz um die Querachsen zwar kippbar ist, jedoch nur so begrenzt
kippbar, daß die maximal mögliche Kippbewegung noch nicht zu Beschädigungen
der Wirbelsäule im Nackenbereich führt. Dies ist durch eine Verbindung z. B.
mittels eines Kreuzgelenkes möglich, dessen Bewegung durch Ausbildung von
entsprechenden Anschlägen zwischen den beiden Kreuzgelenksteilen begrenzt ist.
Das Material des Kreuzgelenkes selbst ist dabei so schlagfest, daß auch bei starken
Belastungen diese Anschlagflächen der Belastung standhalten.
Um zusätzlich eine - ebenfalls entsprechend der natürlichen Bewegungsmöglichkeit
- begrenzte Drehung des Kopfes gegenüber dem Torso um die Hochachse, also die
Längsrichtung des Protektors, zu gewährleisten ist entweder im Ansatzstutzen oder
unterhalb des Kreuzgelenkes im obersten Glied des Protektors ein Drehgelenk mit
begrenzter Drehmöglichkeit um die Längsrichtung angeordnet. Das Drehgelenk
kann beispielsweise formschlüssig gegeneinander drückende Anschlagflächen in
beide Drehrichtungen umfassen, zwischen welche ein Gummidämpfer gelegt ist,
die am Ende der Drehbewegung deren Beendigung dämpfen, oder das Drehgelenk
kann insgesamt aus einem massiven, eine begrenzte Torsion zulassenden
Gummiblock bestehen.
Ansonsten bestehen die Teile des Protektors vorzugsweise aus schlagfestem
Kunststoff, etwa ABS.
Die stark belasteten Teile, wie etwa das Kreuzgelenk oder ein anderes
Verbindungselement zwischen dem Kopfschutz und dem Wirbelsäulen-Protektor
sollte dagegen eher aus einem härteren Material, vorzugsweise Duraluminium,
bestehen, welches immer noch ein sehr geringes Gewicht gegenüber Stahl etc.
besitzt.
Um die Belastbarkeit des Protektors in Längsrichtung bzw. die Kippmöglichkeit
benachbarter Glieder zueinander um eine der Querachsen zu begrenzen, ist eine
elastische Ausbildung des Kontaktbereiches zwischen den benachbarten Gliedern
auf mehrfache Art und Weise möglich:
Die eine Möglichkeit besteht in dem Zwischenlegen von elastischen Distanzscheiben
zwischen den einzelnen Gliedern, mit entsprechend analoger fluchtender
Durchgangsöffnung. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Glieder selbst
wenigstens in ihrem stirnseitigen Kontaktbereich und dabei wenigstens wiederum in
ihrem äußeren Umfangsbereich aus elastischem Material herzustellen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine Gruppe von Gliedern oder die
Gesamtheit der Glieder des Protektors in einer schlauchartigen Hülle anzuordnen,
und diese Hülle mit einer Flüssigkeit oder einem Gel zu füllen, welches sich
dadurch auch in den Zwischenräumen zwischen den einzelnen Gliedern befindet
und damit eine elastische Funktion beim Herausdrücken der Flüssigkeit bzw. des
Gels aus diesem Zwischenraum erfüllt.
Auch bei der letztgenannten Lösung ist eine veränderbare Vorspannung möglich,
indem das Verstellelement, also beispielsweise das Ende des Stahlseiles, auf dessen
Außengewinde die Spannmutter aufgeschraubt ist, aus der Hülle hervorragt.
Vorzugsweise ist die Spannmöglichkeit für das Zugelement am unteren Ende des
Protektors angeordnet, welches sich unter den untersten Wirbel der Wirbelsäule,
vorzugsweise bis unterhalb des Steißbeines, erstreckt, um Stöße von unten in
Längsrichtung abzufangen. Vorzugsweise erstrecken sich dabei auch die
Gesäßstützen nicht nur senkrecht hinter dem Gesäß des Trägers, sondern
sitzflächenförmig soweit waagerecht unter die Gesäßfläche, daß gerade beim
aufrechten Stehen noch keine Beeinträchtigung des Trägers gegeben ist.
Für spezielle Anwendungsfälle können zwei sich über die gesamte Länge der
Wirbelsäule erstreckende, also vom Steißbein bis zum Kopfschutz reichende, Ketten
von Gliedern nebeneinander verwendet werden, so daß beidseits der Wirbelsäule
am Rücken diese beiden Gliederketten zu liegen kommen. Das oberste Glied ist
dabei als Brücke zwischen den beiden Gliederketten ausgebildet, und fungiert
gleichzeitig als nur noch einfache Weiterführung, und damit Adapter für das
Ansetzen des Kopfschutzes.
Bei einer derartigen doppelten Ausbildung könnte die Schlagbelastung in
Querrichtung von z. B. 1000 kg bei einem einfachen Protektor auf 2000 kg für
den doppelten Protektor erhöht werden, ohne daß ein derartiger Protektor stark
auftragen würde oder starke Bewegungseinschränkungen verursachen würde.
Der erfindungsgemäße Protektor kann separat angelegt und getragen werden,
oder er kann auch in einen entsprechenden Anzug, beispielsweise in einen Overall,
bereits eingearbeitet sein, was das Anlegen vereinfacht.
Weiterhin können beispielsweise Rippen zusammen mit dem Achselgurt so
weitergebildet sein, daß anstelle des Achselgurtes wenigstens teilweise eine harte
Kunststoffschale verwendet wird, die - je nach Anwendungsfall - beispielsweise das
Schlüsselbein oder den seitlichen Rippenbereich schützt. Gleiches gilt für die
Leistengurte im Leistenbereich.
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden anhand der Figuren
beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht des Protektors von vorne,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Protektors,
Fig. 3 eine Detaildarstellung einzelner Glieder,
Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 1,
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 2 und
Fig. 6 eine Detaildarstellung eines Beinschutzes.
Fig. 1 zeigt einen Protektor, bestehend aus einer Kette von Gliedern 1a bis 1z, die
mittels des Zugelementes, welches sich durch die mittigen Durchgangsöffnungen 16
erstreckt, zusammengehalten werden, sowie dem Kopfschutz 8 und der
Gesäßstütze 10.
Das Seil 2 füllt dabei im wesentlichen den Querschnitt der Durchgangsöffnungen
17 der Glieder 1 aus, und ist mit vorzugsweise dem obersten Glied 1a fest
verbunden. Am unteren Ende des Seiles 2 weist dieses ein Außengewinde auf, auf
welches eine Mutter 5 aufgeschraubt ist. An der Mutter 5 stützt sich über eine
zwischengelegte Anschlagbuchse 4, die auch als Distanzbuchse wirkt, eine
Spiralfeder 6, die auf Druck belastbar ist, ab, welche sich auf der
gegenüberliegenden Seite auf einer Stirnfläche des letzten Gliedes 1z abstützt.
Vorzugsweise erstreckt sich von dieser Anschlagfläche aus das Glied 1z noch mit
seinem Außenbereich bis zum Ende des Seiles 2, vorzugsweise bis zur Mutter 5
weiter, um dadurch die Feder 6, die Anschlagbuchse 4 und die Mutter 5 gegen
Beschädigungen und Verschmutzungen zu schützen.
Zwischen den einzelnen Gliedern 1 sind Distanzscheiben 14 angeordnet, die
elastisch sind, und dadurch die Kette von Gliedern 1 in Längsrichtung etwas
komprimierbar macht, und ein Kippen benachbarter Glieder gegeneinander um
eine Querachse in begrenztem Umfange zuläßt. Das Maß dieser
Bewegungsmöglichkeit sowie der Stauchungsmöglichkeit hängt davon ab, unter
welcher Vorspannung die Glieder 1 zueinander bereits stehen, was durch
Verdrehen der Mutter 5 und damit Ändern der Vorspannung des Seiles 2
einstellbar ist.
Die einzelnen Glieder 1 sind dabei - wie besser in Fig. 3 zu erkennen - stirnseitig
nicht eben ausgebildet, sondern gewellt oder zickzackförmig, vorzugsweise mit drei
Erhebungen und Senken, und zwar analog auf beiden Stirnflächen.
Die aneinander liegenden Glieder liegen dadurch mit ihren Erhebungen 17 und
Absenkungen 18 formschlüssig ineinander, und da auch die dazwischengelegten
Distanzscheiben 14 diese Form besitzen, wird durch die Distanzscheiben die
Formschlüssigkeit nicht beseitigt.
Dies bewirkt, daß ein Verdrehen zweier benachbarter Glieder um die
Längsrichtung 15 zueinander eine Distanzvergrößerung bewirkt, und wegen der in
Längsrichtung anliegenden Vorspannkraft der Feder 6 und des Seiles 2 damit ein
Rückstellmoment in die Normallage bewirkt. Abhängig von der Größe der
Erhebungen 17 und Absenkungen 18 bzw. der Vorspannkraft in Längsrichtung
kann dadurch vorzugsweise vermieden werden, daß ein so weites Verdrehen um
die Längsrichtung zweier Glieder 1, daß ein Überschnappen von einer Erhebung in
die nächste stattfindet, vollständig vermieden wird. Die mögliche Verdrehbarkeit
gegeneinander entspricht dabei gerade oder maximal über die gesamte Kette von
Gliedern 1 betrachtet sowohl für das einzelne Gliederpaar den Bewegungs
möglichkeiten des menschlichen Rückgrates, so daß bei zu starker Torsion die
Blockierungen innerhalb des Protektors die Kraft aufnehmen, und nicht das zu
schützende Rückgrat selbst.
Dafür, daß eine entsprechende Drehungsbegrenzung des Protektors auch auf das
zu schützende Rückgrat des Trägers weitergegeben wird, sorgen seitlich
vorstehende Fortsätze im Schulterbereich und im Beckenbereich.
So ist vorzugsweise am untersten, letzten Glied 1z beidseits abstrebend und fest,
also nicht drehbar gegenüber diesem, verbunden, eine Gesäßstütze 10
angeordnet, die das Gesäß vorzugsweise an der Rückseite und geringfügig auf auf
der Unterseite - so daß ein aufrechtes Stehen noch nicht behindert wird - abstützt. An
diesen Gesäßstützen 10 sind jeweils vorne strammziehbare und verschließbare
Leistengurte 11 befestigt, die eine feste Anlage der Gesäßstützen 10 an dem Gesäß
des Trägers gewährleistet.
Analog sind im Schulterbereich an einigen der Glieder seitlich abstrebende Rippen
9a, 9b, 9c angeordnet, wobei jeweils eine Rippe wiederum fest, also nicht drehbar,
mit jeweils einem der Glieder 1 befestigt ist, und diese Rippen 9a, 9b, 9c so
gestaltet sind, daß sie an der entsprechenden Rückenpartie des Trägers anliegen.
Die Rippen untereinander sind zusätzlich vorzugsweise mittels eines Verbinders (13),
welcher biegsam aber nicht dehnbar ist, untereinander verbunden, etwa ein nicht
dehnbares starkes Gewebe etc. Dadurch wird zusätzlich die Verdrehbarkeit der
Rippen 9a, 9b, 9c relativ zueinander um die senkrechte Längsrichtung 15 des
Protektors begrenzt.
Auch an den Rippen 9a, 9b, 9c sind jeweils die beiden Teile eines Achselgurtes 12
befestigt, welcher um die Achsel des Benutzers herum geführt und auf der
Vorderseite strammgezogen und verschlossen werden kann, beispielsweise mittels
einer handelsüblichen Schnalle, eines Klettverschlußes oder Ähnlichem.
Die Länge der Kette von Gliedern 1 ist dabei so bemessen, daß das untere Ende,
also die Mutter 5, tiefer liegt als der unterste Wirbel, vorzugsweise also auf der
Höhe des Steißbeines, um auch gegen Stoßbelastungen von unten her dämpfend
zu wirken.
Wie Fig. 3 zeigt, sind die einzelnen Glieder selbst in kleiner Stückzahl einfach
herstellbar, indem entsprechende zylindrische Rohrabschnitte durch schräges
Ansetzen eines Umfangsfräsers in Querrichtung zum Erzielen der Absenkungen 18
einfach hergestellt werden können.
Fig. 2 zeigt weiterhin, daß die Kette von Gliedern 1 vorzugsweise in ihrer
Gesamtheit auch bereits die natürliche Krümmung des menschlichen Rückgrates
bzw. dessen Hinterkante aufnimmt, und zusätzlich ist zu einer bequemen Anlage
am Rückgrat des Trägers die Anlagefläche dieser Kette von Gliedern und damit der
einzelnen Glieder entsprechend gestaltet.
Wie eine derartige Biegung leicht herzustellen ist, läßt sich anhand der Fig. 3
besser erklären:
Wenn bei einem einzelnen Glied 1 jeweils die Kontur der oberen Stirnfläche genau
der Kontur der unteren Stirnfläche entspricht, ist jede denkbare Mantellinie
entlang dieses Gliedes 1 gleich lang.
Wenn dagegen z. B. die von der Unterseite her eingebrachten Absenkungen 18 -
von einer planen unteren Stirnfläche aus gedacht - jeweils gleich tief sind, die drei
von der oberen Stirnfläche her eingebrachten Absenkungen 18 dagegen
unterschiedlich tief, sind die Mantellinien im Bereich der drei Absenkungen
unterschiedlich lang. Reiht man nun die Glieder so aneinander, daß jeweils die
Bereiche mit kurzen Mantellinien der einzelnen Glieder zueinander fluchten, ergibt
sich eine Krümmung, die konkav auf der Seite der kurzen Mantellinien und konvex
auf der Seite der langen Mantellinien ist.
Wenn über den Umfang verteilt die Mantellinien bei jeder Erhebung unterschiedlich
lang sind, kann durch gezieltes Aufeinandersetzen in einer bestimmten Drehlage
der nacheinanderfolgenden Glieder 1 eine unterschiedlich starke Krümmung
angepaßt an die Rückgratform des Trägers individuell gestaltet werden.
Prinzipiell kommt es dabei nicht auf die Anzahl der Erhebungen 17 bzw.
Absenkungen 18 über den Umfang an. Theoretisch würden zwei Absenkungen und
zwei Erhebungen ausreichend sein, jedoch ist dann die beschriebene Einstellbarkeit
nur sehr grob möglich. Auf der anderen Seite ist die Einstellbarkeit umso feiner, je
mehr Erhebungen bzw. Absenkungen über den Umfang vorhanden sind.
Gleichzeitig nimmt mit der Anzahl der Erhebungen jedoch auch die Höhendistanz
zwischen Erhebung und Absenkung kontinuierlich ab, und genau diese
Höhendistanz ist jedoch der Schutz, damit kein im unzulässigen Belastungsfall des
Trägers Überschnappen zwischen zwei Gliedern trotz der anliegenden
Vorspannung in Längsrichtung von einer Erhebung zur nächsten möglich ist.
Deshalb hat sich der Bereich von drei oder vier Erhebungen bzw. Absenkungen als
ideal erwiesen, auch nicht zuletzt unter dem Aspekt günstiger Herstellungskosten.
Die zwischen die einzelnen Glieder eingelegten Distanzscheiben 14 besitzen
prinzipiell die gleiche Kontur wie die Stirnflächen der einzelnen Glieder, sind
jedoch in der Regel mit gleicher Dicke über ihren Umfang und ihren Radius
ausgestattet.
In den Fig. 1 und 2 ist weiterhin das am oberen Ende der Kette von Gliedern 1
angeordnete Kopfschutz 8 dargestellt. Vorzugsweise besteht dieser Kopfschutz 8
aus einem helmähnlichen, den gesamten Schädel umschließenden Gebilde ähnlich
eines Motorradhelmes. Für einzelne Anwendungsfälle ist jedoch auch nur ein
mittlerer, die Längsmittelebene des Benutzers schützender Streifen denkbar, dessen
vorderes freies Ende durch waagerecht umgreifende Reifen abgestützt wird.
Wesentlich beim Kopfschutz 8 ist, daß dieser gegenüber dem oberen Ende der
Gliederkette um die waagerechten Kippachsen nur begrenzt bewegbar ist, um ein
zu starkes Abknicken der Halswirbelsäule und damit einen Genickbruch zu
verhindern. Dies wird sichergestellt, indem der Kopfschutz gegenüber dem oberen
Ende der Gliederkette mittels eines Kreuzgelenkes 3 verbunden ist, welches sowohl
in der Seitenneigung als auch in der Neigung nach vorne und hinten durch
entsprechende Anschlagflächen 3a, 3b, 3c, 3d beschränkt ist, die wegen der festen
Verbindung des Kopfschutzes 8 mit dem Kopf des Benutzers und der Gliederkette
mit dem Rückgrat des Benutzers einen Genickbruch verhindern. Zu diesem Zweck
ist sowohl das Kreuzgelenk 3, als auch die Glieder 1 aus einem Material
hergestellt, welches die dabei auftretenden Belastungen trotz geringen Gewichtes
problemlos aufnehmen kann, beispielsweise hochfester Kunststoff, ggfs. unter
Verwendung von Kohlefasern oder Glasfasern.
Um zusätzlich eine Drehung des Kopfes um die Längsrichtung gegenüber der
Gliederkette zu gewährleisten, ist das oberste Glied 1a zweiteilig mit einem
Drehgelenk 19 zwischen den beiden Teilen ausgestattet. Dieses Drehgelenk läßt
jedoch wiederum in beide Richtungen nur eine begrenzte Bewegung zu, um ein
Abdrehen der Halswirbelsäule zu verhindern. Um die Bewegung nicht zu abrupt
enden zu lassen, sind Gummidämpfer 19a zwischen die entsprechenden
Anschlagflächen, die als radiale Flächen in Drehrichtung angeordnet sein müssen,
zwischengelegt.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, als Drehgelenk einen massiven
Gummizylinder zu verwenden, an dessen Ober- und Unterseite jeweils die beiden
Teile des obersten Gliedes 1a angeordnet sind, wobei der Gummizylinder nur eine
begrenzte Torsion zuläßt.
Für das leichtere Anlegen des Protektors ist der Kopfschutz 8 abnehmbar von der
Gliederkette ausgeführt. Dies ist möglich, indem der Kopfschutz 8 auf einem
Ansatzstutzen 8a formschlüssig, z. B. mittels eines Vierkantes, aufsteckbar und
mittels z. B. eines Sicherungsstiftes 7 in dieser Lage sicherbar ist. Anstelle des
Sicherungsstiftes 7 kann auch eine Verrastung der beiden Teile angewandt werden.
Die Fig. 4 und 5 zeigen Darstellungen ähnlich den Fig. 1 und 2, die sich
jedoch in Weiterbildungen des Schutzes im Brustbereich sowie im Becken- und
Beinbereich unterscheiden:
In Fig. 4 ist zu erkennen, daß wenigstens an der obersten Rippe 9a sich über das
Schlüsselbein hinweg nach vorne erstreckende, U-förmige Schlüsselbeinprotektoren
befestigt sind. An deren freien Enden sind mehrere streifenförmige Brustschutz-Vorrichtungen
30 befestigt, die mit ihren Enden jeweils an den freien Enden der
beidseits angeordneten Schlüsselbeinprotektoren befestigt sind.
Zur besseren Beweglichkeit der Rippen 9 sind diese an dem entsprechenden Glied
1 nicht fest und einstückig angeordnet, sondern gelenkig, vorzugsweise mittels
eines Scheibengelenkes 21, wie es anhand des Beckenbereiches der Fig. 4 näher
erläutert wird:
Dort sind in gleicher Art und Weise die Gesäßstützen 10 an dem entsprechenden
Glied 1z gelenkig befestigt, wobei eine Beweglichkeit um eine waagerechte Achse,
also die Blickrichtung der Fig. 4, angestrebt wird, während eine Beweglichkeit um
eine senkrechte Achse parallel zur Längsrichtung 15 des Protektors nur in geringem
Umfang erforderlich ist, entsprechend der Bewegungsmöglichkeiten des
menschlichen Körpers in diesem Bereich.
Entsprechend besteht eine bevorzugte Ausführungsform dieses Gelenkes darin, daß
von dem entsprechenden Glied 1z ein plattenförmiger Fortsatz mit einer
Verdickung am Ende in Form einer Gelenkscheibe 22, also vorzugsweise
wenigstens teilweise mit runder Außenkontur, beidseits nach außen ragt. Diese
Gelenkscheibe 22 mit ihrer Außenkontur 22a ist in einer entsprechenden
Ausnehmung 23 der Gesäßstütze 10 aufgenommen, und wird von dieser vor und
hinter der Ebene der Gelenkscheibe 22 - in Blickrichtung der Fig. 4 - formschlüssig
umgeben.
Entsprechend der kreisförmigen oder wenigstens teilweise kreisförmigen
Außenkontur 22a der Gelenkscheibe 22 und der entsprechend geformten
Ausnehmung 23 ist damit die Gesäßstütze 10 um eine Achse entsprechend der
Blickrichtung der Fig. 4 durch die Mitte der Gelenkscheibe 22 großzügig
schwenkbar, aufgrund eines entsprechenden Spieles zwischen der Außenkontur
22a und der Ausnehmung 23 darüber hinaus auch geringfügig um eine senkrechte
Achse parallel zur Längsrichtung 15 des Protektors und durch etwa die Mitte der
Gelenkscheibe 22 verlaufend beweglich. Diese Bewegung entspricht der Bewegung
des menschlichen Körpers, und wird durch Anschläge der gegeneinander
wirkenden Flächen von Gelenkscheibe 22 und Ausnehmung 23 begrenzt.
Fig. 5 zeigt eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung, bei der an der Gesäßstütze 10
eine Oberschenkelschiene 25 zum Schutz des Oberschenkelknochens befestigt ist,
welcher sich - gemäß Fig. 6 - auch in einer Unterschenkelschiene 31 fortsetzen
kann.
Zu diesem Zweck ist die Oberschenkelschiene 25 über ein Kugelgelenk 24 oder
alternativ auch eines der vorbeschriebenen Scheibengelenke 21 an der
Gesäßstütze 10 befestigt, wobei die Oberschenkelschiene 25 vorzugsweise auf der
Außenseite entlang des Oberschenkels nach unten verläuft, und über ein
Längenausgleichselement 27 an die Oberschenkellänge des Benutzers angepaßt
werden kann.
Vorzugsweise ist dabei die gesamte Einheit, einschließlich des Kugelgelenkes 24
bzw. Scheibengelenkes 21, lösbar an der Gesäßstütze 10 befestigt, indem eines
der Teile dieses Gelenkes an der Oberschenkelstütze beispielsweise mittels eines
elastischen Befestigungszapfens 26 gelagert ist. Der Befestigungszapfen 26 kann
dabei aus elastischem Material wie beispielsweise einem massiven Gummiteil
bestehen, um bereits an dieser Stelle zwischen der Gesäßstütze 10 und der
Oberschenkelschiene 25 eine Dämpfung zu bewirken. Zusätzlich sind die
Bewegungsmöglichkeiten des Kugelgelenkes 24 bzw. des alternativ einzusetzenden
Scheibengelenkes 21 wiederum auf die Bewegungsmöglichkeiten des menschlichen
Hüftgelenkes beschränkt, um zu große Auslenkungen durch den Protektor
abzufangen.
Eine derartige Oberschenkelschiene 25 kann sich - je nach Anwendungsfall - in
einer Unterschenkelschiene 31 fortsetzen, die wiederum ebenfalls ein
Längenausgleichselement 27 umfassen sollte. Insbesondere z. B. beim Schifahren
empfiehlt es sich dabei, eine solche Unterschenkelschiene 31 direkt mit dem
Schistiefel lösbar zu verbinden, was sich beispielsweise für die Rennläufer anbietet.
Dabei sind die Oberschenkelschiene 25 und die Unterschenkelschiene 31 über
einen Gelenkzapfen 28 gemäß Fig. 6 miteinander verbunden, dessen Drehachse
eine waagerechte, quer durch beide Knie verlaufende Achse, ist. Um zusätzlich die
Torsion zwischen Oberschenkel und Unterschenkel um die senkrechte Hochachse
zu ermöglichen, kann dabei wiederum dieser Gelenkzapfen 28 entweder durch
ausreichendes Vorsehen von Spiel im Gelenk oder durch Ausbildung aus
elastischem Material wie etwa Vollgummi eine begrenzte Auslenkung um die
senkrechte Achse zulassen.
Bezugszeichenliste
1a, 1b Glieder
2 Seil
3 Kreuzgelenk
4 Anschlagbuchse
5 Mutter
6 Druckfeder
7 Sicherungsstift
8 Kopfschutz
8a Ansatzstutzen
9a, 9b, 9c Rippen
10 Gesäßstütze
11 Leistengurt
12 Achselgurt
13 (biegsamer, zugfester) Verbinder
14 Distanzscheibe
15 Längsrichtung
16 Durchgangsöffnung
17 Erhebungen
18 Absenkungen
19 Drehgelenk
20 Vierkant.
2 Seil
3 Kreuzgelenk
4 Anschlagbuchse
5 Mutter
6 Druckfeder
7 Sicherungsstift
8 Kopfschutz
8a Ansatzstutzen
9a, 9b, 9c Rippen
10 Gesäßstütze
11 Leistengurt
12 Achselgurt
13 (biegsamer, zugfester) Verbinder
14 Distanzscheibe
15 Längsrichtung
16 Durchgangsöffnung
17 Erhebungen
18 Absenkungen
19 Drehgelenk
20 Vierkant.
Claims (34)
1. Protektor zum Tragen entlang der Wirbelsäule, umfassend eine Vielzahl von
entlang der Wirbelsäule übereinander angeordneten, begrenzt gelenkig
miteinander verbundenen, schlagfesten Gliedern,
dadurch gekennzeichnet, daß
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Kontaktbereich zwischen den Gliedern (1) in Längsrichtung (15) elastisch ausgebildet ist,
- - die Glieder (1) eine in Längsrichtung (15) fluchtende Durchgangsöffnung (16) aufweisen und
- - sich durch die Durchgangsöffnung (16) der Glieder (1) wenigstens ein Zugelement (Seil (2)) hindurcherstreckt, welches die Glieder (16) in Längsrichtung (15) gegeneinander drückt.
2. Protektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Zugelement in seiner Vorspannung einstellbar ist.
3. Protektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Zugelement in Längsrichtung (15) gefedert ist.
4. Protektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kontaktbereich zwischen den Gliedern (1) elastisch ausgebildet ist durch
Zwischenlegen von wenigstens einer Distanzscheibe (14) zwischen den einzelnen
Gliedern (1).
5. Protektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kontaktbereich zwischen den Gliedern (1) elastisch ausgebildet ist durch
elastische Ausbildung der Glieder (1) wenigstens an der stirnseitigen Kontaktfläche
zu den benachbarten Gliedern und wenigstens in deren äußeren
Umfangsbereichen.
6. Protektor nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die elastische Ausbildung des Kontaktbereiches zwischen den Gliedern (1) durch
eine Flüssigkeit oder einen pastösen Stoff gewährleistet ist, welcher sich zwischen
den Gliedern (1) befindet.
7. Protektor nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Glieder (1) in einer umgebenden, schlauchförmigen Hülle angeordnet sind,
welche mit der Flüssigkeit bzw. dem pastösen Stoff angefüllt ist.
8. Protektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Glieder (1) formschlüssig miteinander verbunden sind, indem die Stirnflächen in
Umfangsrichtung übereinstimmende Erhebungen (17) sowie Absenkungen (18)
aufweisen, so daß eine Verdrehung zweier benachbarter Glieder (1b, 1c) um die
Längsrichtung (15) zueinander eine Abstandsvergrößerung der beiden Glieder (1c,
1d) in Längsrichtung (15) zur Folge hat.
9. Protektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
am obersten Glied (1a), welches in der Höhe etwa des obersten Wirbels der
Wirbelsäule des Trägers anzuordnen ist, ein Kopfschutz (8) angeordnet ist.
10. Protektor nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kopfschutz (8) am obersten Glied (1a) lösbar befestigt ist.
11. Protektor nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kopfschutz (8) am obersten Glied (1a) in seiner Beweglichkeit um beide
waagerechten Kippachsen begrenzt ausgebildet ist.
12. Protektor nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kopfschutz (8) am obersten Glied (1a) mittels eines Kreuzgelenkes (3) befestigt
ist, welches in seiner Beweglichkeit um beide Schwenkachsen durch
Anschlagflächen begrenzt ist.
13. Protektor nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
das oberste Glied (1a) und/oder der Kopfschutz (8) knapp oberhalb der
Verbindungsstelle zum obersten Glied (1a) ein Drehgelenk zur begrenzten
Verdrehung zwischen Kopfschutz und den Gliedern (1) um die Längsrichtung (15)
angeordnet ist.
14. Protektor nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Drehgelenk aus einem beim Verdrehen zunehmend belasteten elastischen
Zwischenstück, etwa einem Gummidämpfer (19), besteht.
15. Protektor nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kopfschutz (8) die Schädeldecke des Benutzers wenigstens entlang dessen
Mittelebene bis zur Stirn umspannt.
16. Protektor nach einem der Ansprüche 9 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kopfschutz (8) ein die Schädeldecke vollständig umschließender Helm ist.
17. Protektor nach einem der Ansprüche 9 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kopfschutz (8) einen Ansatzstutzen (8a) umfaßt, welcher dauerhaft elastisch (z. B.
über das Kreuzgelenk (3)) mit dem obersten Glied (1a) verbunden ist und der
Ansatzstutzen (8a) vom Kopfschutz (8) leicht lösbar ist.
18. Protektor nach einem der Ansprüche 9 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kopfschutz (8a) am Ansatzstutzen einrastbar ist.
19. Protektor nach einem der Ansprüche 9 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kopfschutz (8) am Ansatzstutzen (8a) formschlüssig und mittels eines
Sicherungsstiftes (7) sicherbar in Längsrichtung aufgesteckt werden kann.
20. Protektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Zugelement aus einem Seil (2) oder Stahldraht besteht, dessen oberes Ende mit dem obersten Glied (1a) fest verbunden ist, und dessen unteres Ende über die untere Anschlag-Stirnfläche des untersten, letzten Gliedes, welches vorzugsweise im Bereich des Steißbeines des Trägers anzuordnen ist, hinausragt,
- - das Seil (2) bzw. der Stahldraht an seinem unteren Ende ein Außengewinde aufweist, auf welches eine Mutter (5) aufschraubbar ist und
- - zwischen der Mutter (5) und der nach unten außen gerichteten Anschlag-Stirnfläche des letzten Gliedes (1z) eine Druckfeder (6) anordenbar ist.
21. Protektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
an wenigstens einem der Glieder (1), die sich auf Schulterhöhe befinden, seitlich
abstrebende fortsatzähnliche Rippen (9) zur Anlage an den Schulterbereichen des
Trägers fest angeordnet sind.
22. Protektor nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß
die in Längsrichtung benachbarten Rippen (9a, 9b, 9c) über biegsame, jedoch
zugfeste Verbinder (13) miteinander verbunden sind, die die gegenseitige
Beweglichkeit der Rippen (9a, 9b, 9c) begrenzt.
23. Protektor nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, daß
an den Verbindern (13) die Achsel des Trägers umgreifende und auf der
Vorderseite zu verschließende Achselgurte (12) angeordnet sind.
24. Protektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
an einem der unteren Glieder, insbesondere dem letzten Glied (1z), welches im
Steißbeinbereich des Trägers anzuordnen ist, beidseits abstrebende, flächige
Gesäßstützen (10) angeordnet sind, die auf der Gesäßrückseite des Trägers in
Anlage kommen.
25. Protektor nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß
an den Gesäßstützen (10) die Leiste des Trägers umgreifende und auf der
Vorderseite zu verschließende Leistengurte (11) angeordnet sind.
26. Protektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Protektor zwei Ketten von Gliedern (1) umfaßt, die auf dem Rücken beidseits
des Rückgrats anzuordnen sind.
27. Protektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gesäßstützen (10) und/oder die Rippen (9) an den sie tragenden Gliedern (1)
begrenzt gelenkig befestigt sind.
28. Protektor nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gesäßstützen (10) und/oder oder die Rippen (9) mit den sie tragenden
Gliedern (1) mittels Scheibengelenken verbunden sind, wobei eine seitlich von dem
Glied des Protektors abstrebende und mit diesem fest verbundene Gelenkscheibe
von einer entsprechenden Ausnehmung (23) der Gesäßstütze (10) bzw. der Rippe
(9) sowohl in der Ebene der Gelenkscheibe (22) als auch in den stirnseitig
begrenzenden Ebenen davor und dahinter formschlüssig umgeben ist.
29. Protektor nach einem der Ansprüche 27 oder 28,
dadurch gekennzeichnet, daß
die gelenkige Verbindung zwischen der Gesäßstütze (10) bzw. den Rippen (9) und
dem diese tragenden Glied eine relativ große Verschwenkung, vorzugsweise um
mindestens 45°, um eine waagerechte Achse in Blickrichtung des Trägers des
Protektors zuläßt, und eine vergleichsweise geringe Auslenkung um eine senkrechte
Achse parallel zur Längsrichtung (15) des Protektors.
30. Protektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
an der Gesäßstütze (10) und/oder einem der unteren der Glieder (1) eine
Oberschenkelschiene (25) zum Schutz des Oberschenkels des Trägers gelenkig
angeordnet ist.
31. Protektor nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet, daß
an der Oberschenkelschiene (25) eine Unterschenkelschiene (31) zum Schutz des
Unterschenkels gelenkig angeordnet ist.
32. Protektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Oberschenkelschiene (25) und/oder die Unterschenkelschiene (31) ein
Längenausgleichselement (27) umfassen.
33. Protektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
Oberschenkelschiene (25) und die Unterschenkelschiene (31) über ein Gelenk im
Kniebereich miteinander verbunden sind, welches eine große Schwenkbewegung
um mindestens 130° um eine waagerechte Querachse zuläßt und nur eine geringe
Schwenkbewegung um eine senkrechte Achse parallel zur Längsrichtung (15).
34. Protektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die gelenkige Verbindung der Oberschenkelschiene (25) an der Gesäßstütze (10)
bzw. dem Glied (1) und/oder die gelenkige Verbindung zwischen
Oberschenkelschiene (25) und Unterschenkelschiene (31) ein dämpfendes Element,
insbesondere einen Gummidämpfer, umfaßt.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995143566 DE19543566C2 (de) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | Protektor |
AU76970/96A AU7697096A (en) | 1995-11-22 | 1996-11-22 | Protector |
PCT/EP1996/005178 WO1997018723A1 (de) | 1995-11-22 | 1996-11-22 | Protektor |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19543566C2 DE19543566C2 (de) | 1997-11-06 |
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ID=7778143
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