DE3503815C2 - Vorrichtung zur Erleichterung des Skifahrens, insbesondere des Skiabfahrtslaufs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erleichterung des Skifahrens, insbesondere des Skiabfahrtslaufs.

Das Abfahrtsskifahren birgt besondere Verletzungsrisiken für die Beine und beansprucht die Muskeln im Bereich der Schenkel sehr stark. Diese Beanspruchung resultiert aus der Haltung des Skifahrers, nämlich der in Winkelstellung befindlichen Knie.

Um das Verletzungsrisiko im Beinbereich zu mindern, ist in der US 4 136 404 eine Vorrichtung vorgeschlagen, die einerseits eine Oberschenkelbefestigung und andererseits eine Unterschenkel- bzw. Fußbefestigung aufweist, welche Befestigungen über Arme miteinander verbunden sind, welche beidseitig des Knies in ein Drehgelenk münden. Durch diese bekannte Vorrichtung wird die Torsionsbeanspruchung des Knies wesentlich reduziert.

Eine andere Vorrichtung zur Reduzierung der Belastung der Oberschenkelmuskulatur ist in der US 3 928 872 vorgeschlagen. Diese Vorrichtung enthält eine Oberschenkel- und eine Unterschenkelbefestigung, welche Befestigungen über Federstäbe miteinander verbunden sind. Diese Federstäbe sind im geraden Zustand spannungsfrei. Geht man in die Knie, um eine abfahrtstypische Haltung einzunehmen, so wird das Bein entgegen der Federkraft der beidseitig des Beins angeordneten Federstäbe gebeugt. Die ansonsten für diese Haltung beanspruchte Oberschenkelmuskulatur wird somit durch die zwischen den Oberschenkel- und Unterschenkelbefestigungen angeordneten Federstäbe entlastet.

Dem Anmeldungsgegenstand liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Oberschenkelmuskulatur beim Skifahren, insbesondere beim Abfahrtslauf, entlastet.

Dieses Problem wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, einen Teil der auf das Knie und die Oberschenkelmuskulatur wirkenden Kräfte an ein elastisches Aufhängungssystem abzugeben, wodurch die Ermüdung und somit die auf sie zurückzuführenden Unfälle verringert werden. Weiterhin wird die Torsionsbeanspruchung des Knies verringert.

Diese elastische Aufhängung ist aus mit der Technik des Skifahrens zusammenhängenden Gründen vorzugsweise so gebaut, daß sie für Beugungswinkel des Knies von 10 bis 90° wirksam ist.

Hierzu umfaßt die Vorrichtung gemäß der Ansprüche für jedes untere Gliedmaß eine Kniestütze, welche in der Hauptsache aus zwei angemessen gerundeten und profilierten Platten aus weichem Material besteht, von welchen eine das Bein, die andere den Schenkel umgibt. Diese beiden Platten werden durch zwei Bewehrungen, eine innere und eine äußere, die in Höhe des Knies mit einem Gelenk versehen sind, festgehalten und miteinander verbunden. Oder, in einer anderen Ausführung, werden diese beiden Platten festgehalten und miteinander verbunden, wobei sie in Kniehöhe direkt mit einem Gelenk versehen sind.

Die untere gerundete Platte bzw. ein entsprechender Teil der Bewehrung ist elastischen Organen zugeordnet, die beim Beugen des Knies einer Spannung ausgesetzt werden können. Hierzu ist beiderseits des Knies eine am Ansatz der oberen Bewehrung oder eines die obere Platte nach unten verlängernden Arms ausgebildete Scheibe in Form einer Kurve profiliert, so daß sie mit einem Hebel zusammenwirkt, welcher um eine exzentrisch an einer fest mit einem Teil der Bewehrung oder der unteren gerundeten Platte verbundenen Achse angeordnete Scheibe schwenkt und so die elastischen Organe spannt. Er setzt sich aus der exzentrischen Scheibe zusammen, die durch eine Klinke zum Absenken des Hebels gesteuert wird, wodurch die Wirkung der elastischen Organe aufgehoben wird.

Zur Einstufung des Gegenstandes der Erfindung, ohne ihn jedoch auf den Rahmen der beiliegenden Zeichnungen zu beschränken, sei gesagt:

• - Fig. 1 und 2 sind Profil-Außenansichten der am Bein eines Skifahrers angelegten Vorrichtung in einer ersten Ausführungsmöglichkeit dieser Vorrichtung.
• - Fig. 3 ist eine Profil-Teilzeichnung in einem größeren Maßstab und zeigt Einzelheiten der Bestandteile des Mechanismus der Vorrichtung.
• - Fig. 4 ist eine Seitenansicht der am Bein eines Skifahrers angelegten Vorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsmöglichkeit dieser Vorrichtung.
• - Fig. 5 ist in größerem Maßstab eine Darstellung der Vorrichtung wie in Fig. 4 dargestellt, welche die Bestandteile des Mechanismus zeigt.
• - Fig. 6 ist ein vertikaler Querschnitt nach den Hauptachsen der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung.
• - Fig. 7, 8 und 9 sind jeweils waagerechte Schnittzeichnungen nach den Linien 7.7, 8.8 und 9.9 aus Fig. 5.
• - Fig. 10 stellt eine Variante der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung zum Skifahren dar.
• - Fig. 11 stellt die Ausführung aus Fig. 10 dar, welche an einen besonders für diesen Zweck entwickelten und mit der Vorrichtung durch eine selbsthaftende Vorrichtung insbesondere fest verbundenen Skistiefel angepaßt ist.
• - Fig. 12 ist ein vertikaler Querschnitt der Vorrichtung nach Fig. 11.
• - Fig. 13 und 14 stellen zwei Horizontalschnitte im Bereich der Verbindung zwischen Vorrichtung und Schuh der Ausführung nach Fig. 11 dar.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt für jedes untere Gliedmaß eine Kniestütze, die in der Hauptsache aus zwei passend gerundeten und profilierten Platten 13 und 14 aus weichem Material besteht. Die obere Platte 13 umschließt den Schenkel teilweise während die untere Platte 14 das Bein teilweise umschließt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel, Fig. 1, 2 und 3, werden die beiden Platten 13 und 14 durch zwei Bewehrungen 1, eine innere und eine äußere, festgehalten und miteinander verbunden, wobei diese Bewehrungen im Kniebereich mit einem Gelenk versehen sind.

Hierzu besteht jede Bewehrung 1 aus zwei Profilarmen 2 und 3, die an einer gemeinsamen Achse 4 gelenkig angeordnet sind. Diese beiden Arme 2 und 3 sind einem elastischen System zugeordnet, welches beim Beugen des Gliedmaßes so betätigt wird, daß sich unter dem Körpergewicht der Winkel zwischen dem oberen, 2, und dem unteren, 3, Arm verringert und das elastische System somit gespannt wird, um das Körpergewicht ganz oder teilweise zu übernehmen, so wie dies nachfolgend in der Beschreibung dargestellt wird.

Der obere Arm 2 besitzt an seinem unteren Ende 2b ein besonders geformtes Profil, welches als Kurve dient, 2c. Dieser Teil des oberen Arms ist frei gelenkig um die Achse 4 angebracht und wird zwischen zwei parallelen Seitenplatten 6 festgehalten, welche direkt oder angesetzt am oberen Teil des unteren Arms 3 befindlich sind. An den Seitenplatten 6 ist die Achse 4 befestigt.

Zwischen den Seitenplatten 6 unter dem Arm 2 befindet sich ein gelenkig angeordneter Hebel 7, welcher die Aufhängungskräfte durch Schwenken um eine Achse 8 überträgt, an welcher eine exzentrische Scheibe 8a winklig indexiert ist. Der Hebel 7 ist so gebaut, daß er an seinem Ende eine Rolle 10 aufnehmen kann, welche auf dem Kurvenprofil 2c des unteren Arms 2 aufliegt. Die exzentrische Vorrichtung 8a ist einer Schaltklinke 11 zugeordnet, so daß der Hebel 7 von Hand nach unten geschaltet werden kann, um die Wirkung der Rolle 10 gegenüber dem Kurvenprofil 2c aufzuheben.

Der untere Arm 3 wird durch ein elastisches System 12 beaufschlagt, welches in den Beispielen nach Fig. 1, 2 und 3 aus einer Reihe von Ringen 12a aus Elastomer besteht, die gleichzeitig diesen Arm 3 und den unteren Teil des gelenkigen Hebels 7 umschließen.

Die Bewehrungen 1 sind an der Innenseite der Profilplatten 13 und 14 durch Nieten 15 beispielsweise befestigt.

Im Fall einer bevorzugten Ausführung nach vor allem Fig. 4 bis 14 werden für die Vorrichtungen keine Bewehrungen verwendet; ihre Aufgabe, nämlich das Festhalten, wird den gerundeten und profilierten Platten 13 und 14 selbst zugeteilt, wobei diese aus einem ausreichend festen Kunststoff hergestellt sind und jede dieser Platten 13 und 14 durch zwei Profilarme 13a und 14a verlängert wird, so daß sie beiderseits des Knies an der Hauptachse 4 gelenkig sind.

Die oberen Arme 13a enden in einer Scheibe 13b, deren unterer Rand einen so geformten Umriß aufweist, daß er als Kurve dient und mit einem Teil des Hebels 7 zusammenwirken kann. Beiderseits des Beins verlängert sich die profilierte und gerundete Platte 14 durch zwei profilierte Laschen 14c nach unten, die zwischen das Bein des Skiläufers und den Skistiefel eingefügt werden, um zum Halt der Vorrichtung beizutragen.

Die exzentrisch angeordnete Scheibe 8a, an welcher der Hebel 7 schwenkbar angebracht ist, wird winklig auf einer halbflachen Auflagefläche 8b der mit der Klinke 11 fest verbundenen Achse 8 geschaltet. Diese Achse 8 ist drehend in der Dicke der gerundeten Platte 14 angebracht, wobei das Ganze durch eine Mutter 23 (Fig. 8) festgehalten wird. Über dem Hebel 7 liegend nimmt die Achse 8 ein profiliertes gebogenes Verbindungsstück 24, was abnehmbar an einem Teil der gerundeten Platte 14 und an der oberen gerundeten Platte 13 durch die Achse 4 befestigt ist. Dieses Teil 24 besitzt an seinem vorderen Teil und nach unten gehend einen Arm 24a, der abnehmbar an der Platte 14 befestigt ist und das Positionieren und den Halt der elastischen Organe 12 durch seine hierzu geeignete Bauweise gewährleisten kann.

Die elastische Aufhängungsvorrichtung besteht in der Hauptsache aus der Kombination des Hebels 7, welcher unter der Einwirkung der aus dem profilierten unteren Rand 13b bestehenden Kurve um die exzentrische Scheibe 8a schwenken kann, und der elastischen Organe 12, welche aus elastischen Gurten oder einer Gummimuffe bestehen können und den Fuß des Hebels 7 sowie den Arm 24a umschließen.

Wie schon gesagt, wird die Position der Scheibe 8a durch die Achse über einen Ausschnitt quadratischen Querschnitts bestimmt, der exzentrisch angebracht ist und in welchen sich ein Teil der Achse 8 mit zusätzlichem quadratischem Querschnitt einfügt. Durch Betätigen der mit der Achse 8 fest verbundenen Klinke 11 wird der Hebel 7 somit nach unten bzw. nach oben geschaltet.

Die obere gerundete Platte 13 und die untere gerundete Platte 14 sind mit nicht dehnbaren Gurten 17 bestückt, die mit einstellbaren selbsthaftenden Vorrichtungen 18 ausgerüstet sind, um das Festhalten der Vorrichtung am unteren Gliedmaß unter Beihilfe der Laschen 14c zu gewährleisten.

Der richtige Halt der Vorrichtung und der Komfort bei der Verwendung werden noch durch zwei konkave Platten 16 kreisförmigen Umrisses aus weichem Kunststoff verbessert, die sich beiderseits des Knies befinden und um die Achse 4 schwenkbar sind.

Eine weitere Variante der Vorrichtung wird in Fig. 10 gezeigt. Sie besteht darin, die konkaven Halteplatten 16 nicht mehr konzentrisch bezüglich der Achse 4, um welche die Platten 13 und 14 schwenken, sondern in einer unabhängigen Position unter und vor der Achse 4 anzubringen.

Diese technische Änderung kann den Platzbedarf der Vorrichtung im Bereich des Beins verringern, wo der Freiraum durch den Skistiefel begrenzt ist und kann eine bessere Anpassung an die Form des Gliedmaßes ermöglichen.

Die beschriebene Vorrichtung kann sich unabhängig von der Ausführungsart an sämtliche Skistiefelmodelle anpassen. Es ist jedoch günstiger, einen besonders für diese Vorrichtung entwickelten Skistiefel zu verwenden, wie in Fig. 11, 12, 13 und 14 dargestellt.

Der Skistiefel 25 besitzt einen Schaft mit zwei seitlich angebrachten gerundeten und profilierten Platten 25a und 25b, welche seitlich gespreizt werden können. Diese Platten tragen an der Innenseite einen Teil eines selbsthaftenden Systems, der andere Teil befindet sich an der Außenseite der Laschen 14c. Diese Platten sind außerhalb eines Füßlings 26 besonderer Form, der sich dem Verlauf der Lasche 14c anpaßt, wie in Fig. 11 und 14 dargestellt. Die Verwendung von Spezialstiefeln hat zwei Vorteile, nämlich einen besseren Zusammenhalt von Vorrichtung und Stiefel und außerdem hohen Komfort bei der Verwendung.

Nunmehr ist die Arbeitsweise der Vorrichtung zu beschreiben. Unter der Wirkung der beugenden Bewegung des Knies steuert die gerundete Platte 13 die Kurve 13b, die den Hebel 7 um die Scheibe 8a kippt, wodurch das elastische Organ 12 gespannt wird. Dies wirkt der Beugung des Knies entgegen und durch den Druck auf die Kurve 13b wird aufgrund der Federwirkung die Rückkehr der Platte 13 über die Platte 14, das heißt, des Schenkels über den Unterschenkel, begünstigt. Über einen bestimmten Beugungswinkel des Knies von 90° hinaus wird der Radius der Kurve 13b konstant und der Rückholeffekt des elastischen Organs aufgehoben, was eine günstige Tatsache darstellt.

Unter bestimmten Umständen, besonders für das Schreiten, ist es günstig, die elastische Vorrichtung abkoppeln zu können. Hierzu genügt es, die Klinke 11 nach oben zu bringen, die über die Achse 8 die exzentrische Scheibe 8a und somit den Hebel 7 nach unten schaltet, der dann nicht mehr auf die Kurve 13b einwirkt.

Ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten, kann die Vorrichtung mit einigen geringfügigen Änderungen bei der Herstellung in einem vom Skifahren verschiedenen Bereich von großem Nutzen sein: gemeint ist die Medizin. In diesem Fall besteht die Hauptaufgabe der Vorrichtung darin, zur Unterstützung eines geschwächten unteren Gliedes beizutragen. In bestimmten Fällen kann es günstig sein, das Kniegelenk in gestreckter Stellung, das heißt, in einem Winkel von 180° festzuhalten, wobei diese Feststellung auslösbar sein muß.

Bei bestimmten Personen besteht eine anormale seitliche Knickung des Unterschenkels in bezug auf den Oberschenkel, die innen oder außen geöffnet sein kann. Für diese Fälle ist eine Einstellmöglichkeit der Vorrichtung gedacht, damit sich diese an solche Verformungen anpassen kann.

Die gerundete Platte zur Befestigung an Unter- und Oberschenkel kann zur Durchmesseranpassung an verschiedene Schenkelstärken aus zwei Hälften hergestellt sein, deren vordere Teile sich mehr oder weniger überlappen und mit selbsthaftenden Vorrichtungen ausgestattet sind. Diese ermöglichen eine vollkommene Anpassung für verschiedenartige Benutzer, wobei entweder der Umfang der überlappenden Flächen oder die winklige Verschiebung, mit welcher diese Flächen angepaßt werden, verändert wird.

Ebenso können die verschiedenen Bestandteile der Vorrichtung aus jedem beliebigen Werkstoff angefertigt werden. Beispielsweise kann im Hinblick auf größtmögliche Erleichterung die Gesamtheit der Teile aus Kunststoff hergestellt werden.

Die Formen der verschiedenen beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Elemente oder Teile der Vorrichtung sind keineswegs beschränkend und schließen keineswegs andere Ausführungen aus, die die gleichen Funktionen im Hinblick auf die Erfüllung des vorgegebenen Zwecks ausüben können.

So kann das System beispielsweise in eine vollständige Einheit eingegliedert werden, die den Schuh des Skiläufers umgibt und somit einen Skistiefel bildet, unabhängig davon, ob der Teil "Schuh" vom Teil "Kniestütze", dem Gegenstand des Patents, abgetrennt werden kann oder nicht.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Erleichtern des Skifahrens, insbesondere des Skiabfahrtslauf,

• - mit einer in ihrer Form dem Oberschenkel angepaßten und diesen umgebenden oberen Platte (13),
• - mit einer in ihrer Form dem Unterschenkel angepaßten und diesen umgebenden unteren Platte (14), und
• - mit einer Federeinrichtung,
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß die obere Platte (13) in Richtung zu einer Gelenkachse (4) durch zwei sich gegenüberliegende obere Arme (2, 13a) verlängert und über diese oberen Arme (2, 13a) verlängert und über diese oberen Arme (2, 13a) beidseitig des Knies mit der Gelenkachse (4) verbunden ist;
• - daß die untere Platte (14) in Richtung zur Gelenkachse (4) durch zwei sich gegenüberliegende untere Arme (3, 14a) verlängert und über diese unteren Arme (3, 14a) beidseitig des Knies mit der Gelenkachse (4) verbunden ist;
• - daß als Federeinrichtung der obere Arm (2, 13a) unten in einer profilierten Scheibe (2c, 13b) endet, an der ein an dem unteren Arm (3, 14a) oder der unteren Platte (14) gelagerter Hebel (7) durch ein elastisches System (12) vorgespannt anliegt;
• - daß eine manuell betätigbare Einrichtung (11) vorgesehen ist, um den Hebel (7) von der profilierten Scheibe (2c, 13b) abzuheben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (7) zum Abheben des Hebels (7) von der Scheibe (2c, 13b) um eine Exzenterscheibe (8a) schwenkbar gelagert ist, die über ihre Exzenterachse (8) an der unteren Platte (14) gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (2c, 13b) als Kurve profiliert ist, deren Radius zunimmt und oberhalb eines bestimmten Beugungswinkels der oberen und unteren Arme (2, 13a; 3, 14a) zueinander konstant ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das elastische System (12) zwischen einem nach unten weisenden Arm des Hebels (7) und dem unteren Arm (3) angeordnet ist (Fig. 1-3).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische System (12) zwischen einem nach unten gerichteten Arm (24a) eines sowohl die Gelenkachse (4) als auch die Exzenterachse (8) umschließenden Verbindungsstücks (24) und dem nach unten weisenden Arm des Hebels (7) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische System (12) mehrere Ringe (12a) aus einem Elastomer aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeweils an das Knie anlegende, entsprechend konkav geformte Stützplatten (16) vorgesehen sind, die entweder an der Gelenkachse (4) oder im Bereich der Gelenkachse (4) an der unteren Platte (14), insbesondere unterhalb der Gelenkachse (4) drehbar befestigt sind.