DE29919705U1 - Backpack with increased freedom of movement - Google Patents
Backpack with increased freedom of movementInfo
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Description
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„Rucksack mit erhöhter Bewegungsfreiheit""Backpack with increased freedom of movement"
Eine der besten Möglichkeiten, Lasten auf dem Rücken zu tragen, ist der Rucksack. Das Konzept ist dabei schon sehr alt: Das Gepäckstück an sich ist ein Packsack, der die Lasten aufnimmt. Die Träger sind im oberen Bereich des Packsackes, also im Bereioh des Nackens des Benutzers, befestigt und das zweite Ende der Träger am oder in der Nähe des Packsackbodens (Hüftbereich des Benutzers). Schlüpft man mit beiden Armen je durch einen Träger, kann der Rucksack am Rücken über die Schultern getragen werden. Die Länge der Schultergurte ist zwar je nach Körpergröße einstellbar, bleibt aber während des Tragens dann konstant.One of the best ways to carry loads on your back is with a backpack. The concept is very old: the luggage itself is a pack sack that holds the load. The straps are attached to the upper part of the pack sack, i.e. in the area of the user's neck, and the other end of the straps is attached to or near the bottom of the pack sack (the user's hip area). If you slip both arms through one strap, the backpack can be carried on your back over your shoulders. The length of the shoulder straps can be adjusted depending on your height, but remains constant while you are carrying it.
Auch Neuerungen basieren immer auf diesem starren Fixierungsprinzip:Innovations are also always based on this rigid fixation principle:
• Um schwere Lasten leichter tragen zu können, wurde ein Hüftgurt hinzugefügt. Dadurch wird eine Lastverteilung zwischen Schultergürtel und Hüfte erreicht.• To make it easier to carry heavy loads, a hip belt has been added. This distributes the load between the shoulder girdle and the hips.
• Entsprechend den unterschiedlichen Rumpflängen der Benutzer ist damit ein Anpassungssystem notwendig geworden, um den Abstand zwischen den beiden Befestigungspunkten der Träger am Rucksack (Rückenlänge) einstellen zu körinen. Nur so ist für jeden Benutzer eine optimale Lastverteilung zwischen Hüfte und Schultern möglich. Dieses System ist aber nach Anpassen an die jeweilige Körpergröße wiederum starr.• Due to the different torso lengths of the users, an adjustment system has become necessary to adjust the distance between the two attachment points of the straps on the backpack (back length). This is the only way to achieve an optimal load distribution between the hips and shoulders for each user. However, this system is rigid once it has been adjusted to the respective body size.
• Durch einen Brustgurt werden die Träger vom Schultergelenk weiter Richtung Körpermitte vor das Schlüsselbein verlagert. Dadurch drücken sie bei Bewegungen der Arme oder Schultern weniger.• A chest strap moves the straps from the shoulder joint further towards the middle of the body in front of the collar bone. This means that they exert less pressure when the arms or shoulders move.
• Durch neue Materialien/Materialkombinationen wurde der Tragekomfort erhöht, ebenso durch diverse Polster und Rückenbelüftungssysteme.• New materials/material combinations have increased wearing comfort, as have various padding and back ventilation systems.
Insgesamt ist aber am heutigen Stand der Rückensysteme von Rucksäcken nachteilig, daß mit der starren Fixierung der Last am Rücken eine sehr starke Bewegungseinschränkung der Arme beziehungsweise sogar des gesamten Oberkörpers verbunden ist. Diese fällt beim Gehen in der Ebene kaum auf, wird aber umso deutlicher, je mehr sich der Oberkörper gegen die Hüfte bewegt oder je mehr sich zum Beispiel die Schultern gegeneinander bewegen. Hierzu ein paar Beispiele:Overall, however, the disadvantage of the current state of backpack back systems is that the rigid fixation of the load to the back means that the movement of the arms or even the entire upper body is severely restricted. This is hardly noticeable when walking on level ground, but becomes more noticeable the more the upper body moves towards the hips or the more the shoulders move against each other, for example. Here are a few examples:
• Gehen in gestuftem Gelände: Ausgleichsbewegung des Oberkörpers zum Erhalt des Gleichgewichts und Ausgleichsbewegung der Arme gegenüber den Beinen (die meisten• Walking on stepped terrain: balancing movement of the upper body to maintain balance and balancing movement of the arms in relation to the legs (most
Menschen bewegen sich im Diagonalschritt und nicht im Passgang), so daß sich der Abstand zwischen Hüfte und Schultern mit jedem Schritt alternierend verkürzt und verlängert. Der gleiche Effekt tritt - sogar noch verstärkt - bei der schwungvollen Bewegung des Inline-Skatens auf.People move in a diagonal step rather than a walking gait, so that the distance between the hips and shoulders alternately shortens and lengthens with each step. The same effect occurs - even more pronounced - in the swinging movement of inline skating.
• Gehen mit Skistöcken beim Wandern, Trekking, auf Skitouren, beim Skilanglauf oder alpines Skifahren: Die Schultern bewegen sich wechselseitig vor und zurück beziehungsweise auf und ab, je nach Griffhöhe der Skistöcke eventuell aufv unterschiedlichem Höhenniveau.• Walking with ski poles when hiking, trekking, ski touring, cross-country skiing or alpine skiing: The shoulders move alternately back and forth or up and down, possibly at different heights depending on the grip height of the ski poles.
• Gehen mit Eispickel (bergseitig als „Spazier stockpickel" eingesetzt) auf Hochtouren.• Walking with an ice axe (used on the mountain side as a "walking axe") at full speed.
• Umdrehen zum Hintermann beim Radfahren.• Turning to the person behind you when cycling.
• Alle Sportarten,' die starke Oberkörper- und Schultergürtelbewegungen einschließen, wie Fels- und Eisklettern, Klettersteigbegehungen, aber auch Canyoning, Höhlenbefahrungen und Snowboardfahren.• All sports that involve strong upper body and shoulder girdle movements, such as rock and ice climbing, via ferrata, but also canyoning, caving and snowboarding.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, für alle Einsatzgebiete einen Rucksack mit einem derartigen Rückensystem zu schaffen, das die Körperbewegungen weniger behindert, und trotzdem gute Trageeigenschaften zumindest für leichte bis mittlere Lasten bietet. Der Idealfall ist hierbei eine Gürteltasche, bei der der Oberkörper in das Tragen der Last überhaupt, nicht eingebunden ist und somit voll beweglich ist. Allerdings ist das Gepäckvolumen doch sehr stark beschränkt, da es bei etwa 1 bis 6 Liter liegt. Das Gepäckvolumen eines Rucksackes beginnt von etwa 8 bis 10 Litern an aufwärts. Das im Rahmen dieser Erfindung angestrebte Gepäckvolumen liegt vorzugsweise bei etwa 15 bis 50 Liter.The aim of the invention is therefore to create a backpack for all areas of use with such a back system that hinders body movements less and still offers good carrying properties, at least for light to medium loads. The ideal case here is a belt bag in which the upper body is not involved in carrying the load at all and is therefore fully mobile. However, the luggage volume is very limited, as it is around 1 to 6 liters. The luggage volume of a backpack starts from around 8 to 10 liters upwards. The luggage volume aimed for in this invention is preferably around 15 to 50 liters.
Nach einer Reihe von Versuchen wurde überraschenderweise herausgefunden, daß es genau eine Möglichkeit gibt, wie beides verwirklicht werden kann, nämlich Beweglichkeit des Oberkörpers einerseits und stabiles und bequemes Tragen der Last andererseits: Die Verlängerung des Schulterträgers auf der einen Seite zur Ermöglichung der ungehinderten Bewegungsausfuhrung muß mit einer annähernd gleich großen Verkürzung des Schulterträgers auf der anderen Seite einhergehen. 1st die Verkürzung größer als die Verlängerung, ist dies unproblematisch, da der Rucksack stärker fixiert wird. Fällt umgekehrt die Verkürzung kleiner aus als die Verlängerung, wird der Rucksack jedoch locker, was einer Verschlechterung der Trageeigenschaften entspricht.After a series of tests, it was surprisingly discovered that there is only one way to achieve both, namely mobility of the upper body on the one hand and stable and comfortable carrying of the load on the other: the extension of the shoulder strap on one side to enable unhindered movement must be accompanied by an almost equal shortening of the shoulder strap on the other side. If the shortening is greater than the extension, this is not a problem, as the backpack is more firmly fixed. Conversely, if the shortening is less than the extension, the backpack becomes loose, which means that the carrying properties are worse.
Für die praktische Umsetzung gibt es mehrere Möglichkeiten, unter anderemThere are several options for practical implementation, including
• eine Wippe am Rucksack, an deren beiden Enden die Träger befestigt sind, oder• a rocker on the backpack with straps attached to both ends, or
• das Verbinden der beiden Rucksackträger mittels mechanischem System wie zum Beispiel gleitende Metal !schienen oder einfach durch Band-, Gurt- oder Schnurmaterial, das in den Befestigungspunkten am Rucksack lose durchlaufen kann. So entspricht die Verlängerung des linken Schultergurtes exakt der Verkürzung des rechten und umgekehrt (Längenkopplung). Dieses System kann zur Begrenzung des Durchlaufes auf ein bestimmtes Maß mit Endbegrenzern versehen sein. Dies erhöht den Handhabungskomijort beim Auf- und Absetzen des Rucksackes, da ein Träger nur bis zur Begrenzung verlängert wird und nicht so weit, daß der andere Träger straff am Packsack anliegt, was das Hineinschlüpfen stark erschwert.• connecting the two backpack straps using a mechanical system such as sliding metal rails or simply using tape, belt or cord material that can be passed through the attachment points on the backpack. In this way, the lengthening of the left shoulder strap corresponds exactly to the shortening of the right one and vice versa (length coupling). This system can be fitted with end stoppers to limit the length to a certain extent. This increases the handling comfort when putting on and taking off the backpack, as one strap is only extended up to the limit and not so far that the other strap is tight against the pack sack, which makes it very difficult to slip into it.
Auch die Wippe kann eine Begrenzung erhalten, ohne die geometrische Abmessung zu ändern, zum Beispiel eine Drehwinkelbegrenzung. Andererseits ergeben sich durch Änderung der Geometrie der Wippe mehr Möglichkeiten, siehe hierzu Fig. 1: Am Punkt A ist die Wippe am Packsack befestigt, die Punkte L und R geben die Befestigungspunkte des linken und rechten Schulterträgers an. Wenn h = 0 und d = Vz B beträgt, ist dies die klassische Wippe. Die Verlängerung auf der einen Seite entspricht der Verkürzung auf der anderen, maximal kann dies um die Strecke d erfolgen (die Wippe steht dann senkrecht). Über die Breite der Wippe B ist dieses Maß festgelegt, zusätzlich kann die Verlängerung/Verkürzung über Drehwinkelbegrenzung reduziert sein.The seesaw can also be given a limit without changing the geometric dimensions, for example a rotation angle limit. On the other hand, changing the geometry of the seesaw opens up more possibilities, see Fig. 1: The seesaw is attached to the pack sack at point A, points L and R indicate the attachment points for the left and right shoulder straps. If h = 0 and d = Vz B, this is the classic seesaw. The extension on one side corresponds to the shortening on the other, this can be done by a maximum of the distance d (the seesaw is then vertical). This dimension is determined by the width of the seesaw B, and the extension/shortening can also be reduced by limiting the rotation angle.
Bei h > 0 ist zwar die Verlängerung bzw. Verkürzung < d, vorteilhaft ist aber, daß die Wippe mit zunehmender Höhe h stabiler hängt, was wiederum das Aufnehmen des Rucksackes erleichtert. Idealerweise sind Werte für h im Bereich zwischen d und B gewählt. Da hier h nicht mehr gleich 0 ist, ist die Verlängerung auf der einen Seite nicht mehr exakt gleich der Verkürzung auf der anderen, was aber in Anbetracht der Differenz um wenige mm oder cm keinen Nachteil darstellt. Noch dazu ist die Verlängerung kleiner als die Verkürzung, so daß der Rucksack nicht lockerer, sondern eher fester an den Körper herangezogen wird.If h > 0, the extension or shortening is < d, but it is advantageous that the seesaw hangs more stably as the height h increases, which in turn makes it easier to pick up the backpack. Ideally, values for h are chosen in the range between d and B. Since h is no longer equal to 0, the extension on one side is no longer exactly equal to the shortening on the other, but this is not a disadvantage considering the difference of a few mm or cm. In addition, the extension is smaller than the shortening, so that the backpack is not pulled looser but rather tighter against the body.
Andererseits kann B auch sehr klein bis hin zu 0 gewählt werden, was dann letztlich ein Gelenk (im Falle h = 0) beziehungsweise ein Doppelgelenk (im Falle h > 0) zwischen Packsack und Schulterträgern darstellt, das allen Schulterbewegungen gut folgt, da die Bewegung des menschlichen Skelettes ziemlich genau am Drehpunkt der Rucksackträger erfolgt.On the other hand, B can also be chosen very small, down to 0, which then ultimately represents a joint (in case h = 0) or a double joint (in case h > 0) between the backpack and the shoulder straps, which follows all shoulder movements well, since the movement of the human skeleton occurs quite precisely at the pivot point of the backpack straps.
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Insgesamt erfolgt der Längenausgleich der Rucksackträger idealerweise sowohl auf der Brustseite des Benutzers (also durch Ausgleich der Trägerlänge im Hüftbereich), als auch auf der Rückenseite des Benutzers (also im Nackenbereich des Rucksackes), damit die Träger im Rahmen des Längenausgleichs nicht über die Schulter gleiten und auf der Haut reiben beziehungsweise Falten in der Kleidung verursachen, was den Tragekomfort stark negativ beeinträchtigt. Hierbei ist für den Bewegungsausgleich des Oberkörpers der notwendige Längenausgleich im Hüftbereich (Länge der Träger auf der Brustseite) größer als im Nackenbereich (Länge der Träger auf der Rückenseite), denn zum Beispiel fuhrtOverall, the length compensation of the backpack straps should ideally be done both on the chest side of the user (i.e. by compensating the length of the straps in the hip area) and on the back side of the user (i.e. in the neck area of the backpack), so that the straps do not slide over the shoulder during the length compensation and rub against the skin or cause wrinkles in the clothing, which has a very negative impact on the wearing comfort. In order to compensate for the movement of the upper body, the necessary length compensation in the hip area (length of the straps on the chest side) is greater than in the neck area (length of the straps on the back side), because, for example,
• eine Torsionsbewegung des Oberkörpers/der Schultern zu einer relativ großen Längendifferenz zwischen linker und rechter Körperseite bezogen auf die Strecke von der Schulter über die Brustseite zur Hüfte. Der Ausgleichsbedarf auf der Rückenseite ist deutlich geringer, da die Wirbelsäule als Drehachse des Oberkörpers sehr nahe am oberen Befestigungspunkt der Träger liegt.• a torsional movement of the upper body/shoulders leads to a relatively large difference in length between the left and right sides of the body in relation to the distance from the shoulder across the chest to the hip. The need for compensation on the back is significantly lower, as the spine, as the axis of rotation of the upper body, is very close to the upper attachment point of the straps.
• Eine Drehbewegung im Sinne von Anheben auf der einen Schulterseite und Absenken der gegenüberliegenden Seite führt zu Längenausgleichsbedarf auf der Brustseite und zu Kompensationsbedarf auf der Rückenseite. Da dort die Drehung aber ziemlich genau an der Stelle erfolgt, wo auch die Träger am Packsack befestigt sind (Nackenbereich beziehungsweise zwischen den Schulterblättern), kann hier der Ausgleich auch über ein Drehgelenk zwischen Packsack und Träger erfolgen, so daß die Träger durch ihre Winkelbewegung in Kombination mit der Hebellänge zwischen Befestigungspunkt am Packsack und Schulteroberkante und/oder über die Bewegung einer Wippe dem Höhenunterschied zwischen den beiden Schulterseiten gut folgen können.• A rotational movement in the sense of raising one shoulder side and lowering the opposite side leads to a need for length compensation on the chest side and a need for compensation on the back side. However, since the rotation takes place almost exactly at the point where the straps are attached to the pack sack (neck area or between the shoulder blades), the compensation can also be achieved using a swivel joint between the pack sack and the straps, so that the straps can easily follow the height difference between the two shoulder sides through their angular movement in combination with the lever length between the attachment point on the pack sack and the top edge of the shoulder and/or through the movement of a seesaw.
Dies fuhrt zu der Forderung, daß im Idealfalle ein Bewegungsausgleich an beiden Befestigungspunkten des jeweiligen Trägers erfolgt.This leads to the requirement that, ideally, movement compensation takes place at both attachment points of the respective carrier.
Eine besonders bewährte Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Rucksackes ist in Fig. 2 dargestellt (Rückenansicht) und wird im folgenden näher beschrieben. Am Packsack (1) des Rucksackes sind die Schulterträger (2 a, b) oben, also im Nackenbereich des Benutzers, mittels einer Wippe (3) befestigt. Diese selbst ist am Packsack (1) mittels eines Drehgelenkes (4 a) angebracht. Zur Höhenverstellung (Einstellung der Rückenlänge auf die Körpergröße des Benutzers) kann die Wippe (3) auch an weiteren Punkten (4 b) am Packsack (1) angebracht werden. Die Längenverstellung der Schulterträger zur Anpassung an die Körpergröße des Benutzers erfolgt in gewohnter Weise mittels Klemmschnallen (5 a, b). DieA particularly proven embodiment of the backpack according to the invention is shown in Fig. 2 (back view) and is described in more detail below. The shoulder straps (2 a, b) are attached to the backpack's pack sack (1) at the top, i.e. in the user's neck area, by means of a rocker (3). This is itself attached to the pack sack (1) by means of a swivel joint (4 a). For height adjustment (adjustment of the back length to the user's height), the rocker (3) can also be attached to other points (4 b) on the pack sack (1). The length of the shoulder straps can be adjusted to suit the user's height in the usual way using clamp buckles (5 a, b). The
Schulterträger bestehen in. ihrem unteren Teil aus einem durchgehenden Gurtband (6), das die Längenkopplung darstellt: Im Bereich der normalen unteren Trägeraufhängung (am oder nahe dem Packsackboden) ist es durch Metallringe (7 a, b) gefuhrt und verläuft quer über den Rücken durch einen Kanal (8) zwischen Außen- und Innenmaterial des Rucksackrückens. Das Gurtband ist dabei in seiner Längsrichtung frei beweglich. Zur Verringerung der Reibung in den Metallringen sind zusätzlich Metallröhrchen in die Ringe eingesetzt, die beim Durchlauf des Gurtbandes mitrollen.Shoulder straps consist of a continuous strap (6) in their lower part, which represents the length coupling: In the area of the normal lower strap suspension (on or near the bottom of the pack sack) it is guided through metal rings (7 a, b) and runs across the back through a channel (8) between the outer and inner material of the backpack back. The strap can move freely in its lengthwise direction. To reduce friction in the metal rings, metal tubes are also inserted into the rings, which roll along as the strap runs through.
Durch den mittels Steckklemmschnalle (9 a, b) verschließ- und einstellbaren Hüftgurt (10 a, b) wird der Packsack in seiner Position am Rücken fixiert, die Schulterträger (2 a, b) sind aber sehr variabel: Bei jeder Torions- oder Seitbeugebewegung des Oberkörpers läuft das Gurtband (6) hinter dem Rücken durch den Kanal (S) und verlängert somit automatisch den Schulterträger auf der einen Seite und verkürzt gleichzeitig auf der gegenüberliegenden Seite. Dadurch bleibt der Rucksack dennoch stabil am Rücken, die Körperbewegung kann aber uneingeschränkt erfolgen. Auch klettertypische Schultergürtelverdrehungen sind optimal möglich, harmonisch unterstützt wird dies auf der Nackenseite durch die Ausgleichsbewegung der Wippe (3). Ein Brustgurt (11 a, b) mit Steckklemmschnalle (12 a, b) sorgt dafür, daß die Schulterträger (2 a, b) auch bei extremen Schulterbewegungen immer vor dem Schlüsselbein liegen. Zur Erleichterung des Hineinschlüpfens in die Träger (2 a, b) beim Aufnehmen des Rucksackes ist die Wippe mit einer Drehbegrenzung versehen und das Gurtband (6) mit einer beidseitigen Endbegrenzung (13 a, b). Zusätzlich ist am Drehpunkt (4) der Wippe (3) ein Federsystem eingebaut, das die Träger (2 a, b) in die Grundposition (Mittelstellung) zieht. Je nach Vorspannung der Feder ist dabei die Kraft frei wählbar. Durch Auswahl einer geeigneten Feder (Federhärte) ist die Größenordnung der Kraft vorherbestimmt.The hip belt (10 a, b) can be closed and adjusted using a clip buckle (9 a, b) to fix the pack in position on the back, but the shoulder straps (2 a, b) are very variable: with every torsion or side-bending movement of the upper body, the belt strap (6) runs behind the back through the channel (S), automatically lengthening the shoulder strap on one side and shortening it on the opposite side. This means that the backpack remains stable on the back, but the body can move freely. The shoulder girdle twists typical for climbing are also perfectly possible, and this is harmoniously supported on the neck side by the compensating movement of the rocker (3). A chest strap (11 a, b) with a clip buckle (12 a, b) ensures that the shoulder straps (2 a, b) always lie in front of the collar bone, even with extreme shoulder movements. To make it easier to slip into the straps (2 a, b) when picking up the backpack, the rocker is provided with a rotation limiter and the belt strap (6) is provided with an end limiter on both sides (13 a, b). In addition, a spring system is installed at the pivot point (4) of the rocker (3), which pulls the straps (2 a, b) into the basic position (middle position). The force can be freely selected depending on the pre-tension of the spring. The magnitude of the force is predetermined by selecting a suitable spring (spring hardness).
In einer weiteren Ausfuhrungsvariante ist das durchgehende Gurtband (6) im Bereich des Kanals (8) mit einem Federzug-/Gummibandsystem versehen, so daß sich ohne oder bei nur leichter Belastung die mittige Grundposition der Träger sofort einstellt.In a further design variant, the continuous belt strap (6) in the area of the channel (8) is provided with a spring tension/rubber band system so that the central basic position of the straps is immediately adjusted with no or only light load.
Eine weitere Ausfuhrungsvariante gestattet die Blockierung des Ausgleichsystems in der Mittelstellung, was sowohl das Aufnehmen und Absetzen des Rucksackes erleichtert, als auch die Vermarktung des Systems: Der potentielle Kunde kann sehr deutlich den Unterschied zwischen einem „klassischen", also starren Rucksackträgersystem und dem erfindungsgemäßen mit erhöhter Bewegungsfreiheit erproben.Another design variant allows the balancing system to be blocked in the middle position, which makes it easier to pick up and put down the backpack, as well as to market the system: the potential customer can very clearly test the difference between a "classic", i.e. rigid backpack carrier system and the one according to the invention with increased freedom of movement.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1999
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