DE4400820C2

DE4400820C2 - Sprungverstärker

Info

Publication number: DE4400820C2
Application number: DE4400820A
Authority: DE
Inventors: Lothar Stiklorus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-01-13
Filing date: 1994-01-13
Publication date: 1998-09-10
Anticipated expiration: 2014-01-14
Also published as: DE4400820A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische Vorrichtung, die - am Bein angebracht - es dem Menschen erlaubt, weiter und höher zu springen und in größeren Sätzen zu laufen.

Das Laufen eines Menschen ergibt sich durch die kontinu ierliche Aneinanderreihung kleiner Sprünge mit stetem Wechsel des Sprungbeins. Der Erfindung liegt die Über legung zu Grunde, daß der Mensch wesentlich größere Sprünge ausführen könnte, wenn er in der Lage wäre, die Energie aus dem vorhergehenden Sprung in den nächsten zu übertragen.

Wegen seiner in dieser Hinsicht begrenzten Anatomie ist er dazu nicht fähig. Seine Muskeln und Sehnen sind so beschaffen, daß er für jeden Sprung neue Kraft aufbringen und auch das Aufkommen am Boden am Ende des Sprungs durch Muskelarbeit bewältigen muß. Seine Muskeln und Sehnen sind nicht elastisch genug, um ein nennenswertes Maß an Sprungenergie zu speichern.

Da ihn die Natur also nicht mit einer Vorrichtung zum Speichern seiner Sprungenergie ausgestattet hat, könnte er sich einer künstlichen bedienen. Bekanntermaßen ist eine elastische Feder in der Lage, Energie zu speichern. Würde man eine solche Feder derart anbringen, daß sie eine Beugung im Kniegelenk - wo die hauptsächliche Arbeit beim Sprung geleistet wird - wieder rückgängig zu machen sucht, so wäre die damit ausgerüstete Person in der Lage, die Sprungenergie zu speichern und für den nächsten Sprung zu verwenden. Sie könnte folglich eine Reihe von wesent lich größeren Sprüngen hintereinander ausführen, also in größeren Sätzen laufen. Bei einer ideal ausgelegten Feder müßte sie nur noch für den Start, die Kontrolle und das Abbremsen des Laufs sowie die Überwindung der Reibung eigene Energie aufwenden.

Es gibt ähnliche Vorrichtungen, die gehbehinderten Menschen das Gehen erleichtern oder ermöglichen. Sie bestehen aus Stützkörpern, die an Ober- und Unterschenkel angebracht werden und durch ein oder mehrere Gelenke miteinander verbunden sind. Eine Erfindung (1) weist außerdem einen Kraftspeicher auf, der dazu dient, das beim Gehen gebeugte Bein wieder in den gestreckten Zustand zu überführen. Eine andere Erfindung (3) bedient sich zur Streckung des gebeugten Knies und zum Abfangen von Stößen eines über einen Stoßdämpfer geführten Seil zugs. In einer dritten Erfindung (2) wird eine Spann vorrichtung verwendet, die das geschädigte Knie am seit lichen Ausknicken hindern soll. Weiterhin ist eine gelenkige Vorrichtung bekannt, die mittels eines gekrümm ten Federstabs ein Moment auf das seitliche Kniegelenk ausübt und dadurch O- bzw. X-Beine korrigieren soll (5). Dann gibt es noch eine Erfindung, die beidseitig neben den Kniegelenken angeordnete und mit den Stützkörpern verbun dene Biegefedern vorsieht, die zum Training der Beuge- und Streckmuskeln des Beines dienen (4).

Die genannten Erfindungen sind in den folgenden Patentschriften dokumentiert:

1. DE-OS 39 11 780
2. DE-PS 8 46 895
3. FR 26 70 118
4. US 50 13 037
5. US 16 35 798

Alle diese Erfindungen dienen zur Unterstützung und Rehabilitation geschädigter oder geschwächter Kniegelenke und mitbetroffener Beinmuskulatur oder ihrem Schutz bei außergewöhnlichen Belastungen. Die Anforderungen an die dabei verwendeten Federanordnungen sind entweder wesentlich geringer oder von ganz anderer Art als im vorliegenden Fall. So kann der "Kraftspeicher" in (1) wesentlich kleiner gehalten werden, da er nur den Streckvorgang eines Beines beim Gehen unterstützt. Das "Dynamische Hilfssystem" in (3) dient dazu, Stöße und Überbelastungen abzudämpfen, soll also eher die Energie vernichten, als sie erhalten. Die seitlichen Biegefedern in (4) schließlich werden nicht dynamisch sondern statisch zur Erzeugung eines Gegenmoments genutzt.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von den oben genannten hauptsächlich dadurch, daß sie nicht versucht, das Bein im Kniegelenk zu entlasten, sondern seine Sprungkraft zu vergrößern. Das setzt ein Energiespeicher vermögen von wesentlich größerem Ausmaß voraus als in den oben angeführten Fällen.

Die Erfindung stellt eine Vorrichtung dar, deren Haupt- Bestandteil ein elastisches Glied ist, das in der Lage ist, die Sprungenergie eines ausgewachsenen Menschen aufzunehmen. Es muß dementsprechend ausgelegt und angeordnet sein. Über zwei Stützschalen wirkt es auf Ober- und Unterschenkel. Die beiden Stützschalen sind durch Drehgelenke miteinander verbunden, deren Drehachse mit der Drehachse des Knies zusammenfällt. Als elastisches Glied kommen Federn aller Art für sich allein oder als Kombination in Frage.

Die Erfindung dient in erster Linie sportlich-spiele rischen Zwecken. Doch ist auch die Anwendung bei anderen Gelegenheiten denkbar, bei denen hohe und bzw. oder weite Sprünge von Nutzen sind.

Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht einer solchen Vorrichtung. Die Stützschalen für den Oberschenkel (1) und den Unter schenkel (2) sind mit Haltegurten (3) versehen und über zwei Drehgelenke (4) miteinander verbunden. Als elastisches Glied dient eine Spiralfeder (5), die gelenkig mit den Stützschalen verbunden ist.

Fig. 2-4 zeigen drei weitere Realisierungsmöglichkeiten. Bei den Beispielen in Fig. 2 und 3 handelt es sich eben falls um Vorrichtungen mit linear wirkenden Zug- und Druckfedern.

Fig. 2 weist ein kreisbogenförmiges elastisches Glied auf, dessen Enden mit der jeweiligen Stützschale starr verbun den sind. Als Realisierung des elastischen Gliedes ist eine Luftfederung mit Kolben (11), Zylinder (12) und dem entstehenden Verdichtungsraum (13) angegeben. Fig. 3 zeigt ein Gummiseil (23) als Zugfeder, was durch eine entspre chende Gestaltung der Aufhängung ermöglicht wird. Das Gummiseil befindet sich im Inneren eines Rohres, das in 6 Segmente längsgeteilt ist. Drei dieser Segmente (21) sind mit der oberen Aufhängung, drei (22) mit der unteren verbunden. Am anderen Ende tragen sie einen Deckel (24), der mit dem Gummiseil fest verbunden ist. Zur besseren Veranschaulichung sind ein Längs- und ein Querschnitt des elastischen Gliedes vergrößert dargestellt. Fig. 4 schließlich stellt eine Anordnung mit einem biege elastischen Stab (31) dar, der mit dem einen Stützkörper starr verbunden ist und am anderen zum Beispiel über eine Öse (32) geführt wird, so daß er sich in dieser in Längs richtung frei bewegen kann.

Claims

1. Sprungverstärker, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei biegesteifen Stülzschalen, die an die Form von Ober- und Unterschenkel angepaßt, an diese befestigt und miteinander gelenkig verbunden sind, und aus einem elastischen Glied besteht, das hinter dem Bein angebracht und mit den beiden Stützschalen verbunden ist.

2. Sprungverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied eine halbkreisförmige Gasdruckfeder, hinter dem Bein angebracht und starr mit den Stützschalen verbunden ist.

3. Sprungverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied eine linear als Druckfeder wirkende Schraubenfeder ist, die gelenkig an den beiden Stützschalen angebracht ist.

4. Sprungverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied gelenkig an den beiden Stützschalen angebracht ist und eine Gummifeder enthält, die durch ihre besondere Art der Anbringung auf Zug beansprucht wird.

5. Sprungverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied eine Biegefeder ist, die mit ihrem einen Ende an einer Stützschale biegesteif befestigt ist, während das andere Ende an der zweiten Stützschale beispielsweise durch eine Öse geführt wird.