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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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3925164
A1 [0004]
- - DE 3918939 A1 [0005]
- - DE 29510981 U1 [0006]
- - DE 4406074 C1 [0007, 0007]