WO2007000345A2

WO2007000345A2 - Schockabsorbierendes sportgerät

Info

Publication number: WO2007000345A2
Application number: PCT/EP2006/006307
Authority: WO
Inventors: Klaus Becker
Original assignee: Klaus Becker
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2007-01-04
Also published as: WO2007000345A3; DE102005030373A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schockabsorbierendes Sportgerät mit Stab- oder rohr- förmigem Grundkörper, insbesondere Wanderstock, Skistock, Langlaufstock, InIine-Skating-Stock, Nordic-Walking-Stock, Golfschläger, Speer oder Sportpfeil. Der stab- oder rohrförmige Grundkörper (10; 20; 50) weist über seine Länge betrachtet mindestens zwei voneinander beabstandete versteifte Längenabschnitte (14; 22; 38) auf, welche gegenüber den weiteren Längenabschnitten (16; 24; 40) des Grundkörpers eine größere Biegesteifigkeit aufweisen.

Description

Schockabsorbierendes Sportgerät

Die Erfindung betrifft ein Sportgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , insbesondere einen Wanderstock, Skistock, Langlaufstock, Inline-Skating-Stock, Nordic-Walking-Stock, Golfschläger, Speer oder Sportpfeil, das einen stab- oder rohrförmigen Grundkörper aufweist.

Bei der Benutzung von Sportgeräten, wie Wanderstöcken, Langlaufstöcken, InIi- ne-Skating-Stöcken und Nordic-Walking-Stöcken, wird das Sportgerät mit verhältnismäßig großem Krafteinsatz auf den Boden aufgesetzt. Die dabei in den Grund- körper des Sportgerätes eingebrachte Energie wird allenfalls geringfügig an den Untergrund weitergegeben. Ein wesentlicher Anteil der beim Aufsetzen des Sportgerätes eingebrachten Energie führt zu einer elastischen Verformung des Grundkörpers, die als potentielle Energie im Grundkörper kurzfristig gespeichert wird. Die im Grundkörper gespeicherte Energie wird innerhalb kürzester Zeit wieder freigegeben, sobald die Aufsetzbewegung beendet ist, so dass innerhalb dieser kurzen Zeit die zuvor vom Benutzter eingebrachte Energie wieder an den Benutzer zurückübertragen wird. Dabei hängt die Rückübertragung der im Grundkörper gespeicherten Energie an den Benutzer im wesentlichen vom Elastizitätsmodul des Werkstoffes ab, aus dem der Grundkörper gefertigt ist. Bei längerer Benut- zung führt dies zu einer Verkrampfung der Muskulatur des Benutzers, da die vom Grundkörper wieder freigesetzte Energie von der Muskulatur aufgenommen und abgebaut werden muss.

In Fig. 1 ist ein Diagramm gezeigt, in dem das Schwingungsverhalten eines her- kömmlichen Nordic-Walking-Stocks aus einem kohlefaserverstärkten Verbundmaterial gezeigt ist, wenn dieser mit einem vorgegebenen Impuls auf den Boden auf- gesetzt wird. Die Auslenkung ist dabei in μm bezogen auf die Zeit in Millisekunden angegeben.

Wie dem Diagramm zu entnehmen ist, kommt es beim Aufsetzen des Stocks zu einer kurzfristigen, extremen Auslenkung des Grundkörpers, welche nach Wegnahme der äußeren Kräfte innerhalb weniger Millisekunden wieder ausgeglichen wird, ohne dass starke Schwingungen am Grundkörper entstehen. Dies bedeutet jedoch, dass nahezu die gesamte beim Aufsetzen des Stocks in den Grundkörper eingebrachte Energie ungedämpft und allenfalls mit geringer Zeitverzögerung wie- der an den Benutzer abgegeben wird.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik war es nun Aufgabe der Erfindung ein Sportgerät mit stab- oder rohrförmigen Grundkörper bereitzustellen, bei dem in den Grundkörper eingebrachte Impulse allenfalls zeitverzögert an den Benutzer wieder abgegeben werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Sportgerät mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass der stab- oder rohrfömnige Grundkörper über seine Länge betrachtet mindestens zwei voneinander beabstandete versteif- te Längenabschnitte aufweist, welche gegenüber den weiteren Längenabschnitten des Grundkörpers eine größere Biegesteifigkeit aufweisen.

Bei dem erfindungsgemäßen Sportgerät ist der stab- oder rohrförmige Grundkörper in unterschiedliche Längenabschnitte untergliedert, die sich hinsichtlich ihrer Biegesteifigkeit voneinander unterscheiden. Durch die unterschiedliche Biegesteifigkeit der versteiften Längenabschnitte zu den weiteren Längenabschnitten wird erreicht, dass sich die weniger steifen Längenabschnitte beim Einbringen eines Impulses in Längsrichtung des Grundkörpers stärker verbiegen als die versteiften Längenabschnitte. Aufgrund der höheren Biegesteifigkeit neigen die versteiften Längenabschnitte weniger zum Schwingen, während die weiteren Längenabschnitte aufgrund deren geringerer Biegesteifigkeit seitlich ausweichen und in Schwingungen geraten. Dabei wird ein Großteil der in den Grundkörper eingebrachten Energie in Schwingungsenergie umgewandelt, während nur mehr der Energieanteil, der von den versteiften Längenabschnitten aufgenommen worden ist, in herkömmlicher Weise wieder an den Benutzer zurückübertragen wird.

Durch die versteiften Längenabschnitte wird einerseits eine ausreichende Stabilität des Grundkörpers sichergestellt, damit sich der Benutzer in gewohnter Weise abstützen kann, während die weiteren Längenabschnitte mit geringerer Biegestei- figkeit andererseits die eingebrachten Impulse anteilig wirksam dämpfen.

In Fig. 2 ist als Diagramm das Schwingungsverhalten eines Nordic-Walking- Stocks mit erfindungsgemäßem Grundkörper gezeigt, wobei auch hier die die Auslenkung in μm bezogen auf die Zeit in Millisekunden angegeben ist. Dabei wird aus dem Diagramm ersichtlich, dass der mit einem erfindungsgemäßen Grundkörper versehene Nordic-Walking-Stock verglichen mit einem herkömmlichen Nordic-Walking-Stock, dessen Schwingungsverhalten in Fig. 1 gezeigt ist, deutlich länger nachschwingt und auf diese Weise ein Großteil der durch den Impuls in den Nordic-Walking-Stock eingebrachten Energie in Schwingungsenergie umgewandelt wird, welche während des Schwingens durch innere Reibung im Werkstoff des Grundkörpers in Wärmeenergie umgewandelt und somit nicht mehr an den Benutzer zurückübertragen wird. Darüber hinaus wird der Anteil der Schwingungsenergie, der noch an den Benutzer zurückübertragen wird, nur zeitverzögert und gedämpft an den Benutzer weitergeleitet, so dass dieser die noch entstehenden Schwingungen nicht als unangenehm empfindet.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprüchen sowie der Zeichnung ersichtlich.

So wird bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemä- ßen Sportgerätes vorgeschlagen, dass mindestens einer der versteiften Längenabschnitte in Form von Materialverdickungen des Grundwerkstoffes des Grund- körpers ausgebildet ist. Durch die Materialverdickung wird auf einfache Weise eine Erhöhung des Flächenträgheitsmomentes und damit der Biegesteifigkeit erreicht.

Ist der Grundkörper rohrförmig, wird vorgeschlagen, die Materialstärke des rohr- förmigen Grundkörpers in den versteiften Längenabschnitten quer zur Längsrichtung des Grundkörpers betrachtet größer als die Materialstärke der weiteren Längenabschnitte auszubilden.

Des weiteren wird bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sportgerätes vorgeschlagen, mindestens einen der versteiften Längenabschnitte durch eine auf den Grundkörper aufgeschobene, mit diesem zumindest zeitweise kraftschlüssig verbundene Hülse auszubilden. Die Hülse kann dabei entweder während der Fertigung des Sportgerätes kraftschlüssig, beispielsweise durch Aufzie- hen auf den Grundkörper, an diesem befestigt werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Hülse verschieblich am Grundkörper vorzusehen und beispielsweise durch eine Klemmvorrichtung kraftschlüssig mit dem Grundkörper zu koppeln. Letzteres hätte den zusätzlichen Vorteil, dass der Benutzter durch Verlagern und Festklemmen der Hülse entlang des Grundkörpers das Stoßabsorptionsver- halten des Sportgerätes entsprechend seinen individuellen Wünschen gezielt beeinflussen kann.

Ferner wird vorgeschlagen, bei einem rohrförmigen Grundkörper im Inneren des Grundkörpers, beispielsweise während der Herstellung des Grundkörpers, an de- finierten Stellen Einsätze zu positionieren und gegebenenfalls zu befestigen, welche an der Innenwand des Grundkörpers kraftschlüssig anliegen und so Längenabschnitte des Grundkörpers versteifen. Als Einsatz eignet sich beispielsweise ein an die Innenkontur des Grundkörpers angepasster Ring, ein Zylinder oder ähnliches, der in den Grundkörper eingeführt wird. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Grundkörper des Sportgerätes aus einem Verbundwerkstoff gefertigt ist. Dabei ist wenigstens einer der versteiften Längenabschnitte durch einen in das Verbundmaterial des Grundkörpers zumindest teilweise eingebetteten Stützeinsatz gebildet ist, welcher ein grö- ßeres Elastizitätsmodul aufweist als das in das Verbundmaterial eingebettete

Stützmaterial der weiteren Längenabschnitte mit geringerer Biegesteifigkeit. Durch die unterschiedlichen Elastizitätsmodule kann gleichfalls die Biegesteifigkeit des Grundkörpers gezielt beeinflusst werden, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Als Verbundwerkstoff eignen sich beispielsweise Kunstharze, in die als Stützmate- rialien Glas-, Kohle- oder Kunststoffasern oder auch Naturfasern, wie Hanf- oder Kokosfasern, eingebettet sind.

Alternativ ist es bei einem aus einem Verbundwerkstoff gefertigten Grundkörper auch möglich, die weiteren Längenabschnitte mit geringerer Biegesteifigkeit durch in den Grundwerkstoff des Grundkörpers zumindest teilweise eingebettetes Füllmaterial auszubilden, durch welches das Elastizitätsmodul des Verbundwerkstoffes, in dem das Füllmaterial angeordnet ist, geringer ist, als das Elastizitätsmodul des restlichen Verbundwerkstoffes. Auf diese Weise kann die Biegesteifigkeit des Grundkörpers gezielt eingestellt werden.

Bei einer besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sportgerätes ist der Grundkörper aus einem mehrlagigen Verbundwerkstoff gefertigt. Der Grundkörper weist bei dieser Ausführungsform eine Außenschicht und eine Innenschicht auf, zwischen denen ein Füllmaterial vorgesehen ist. Die versteiften Längenabschnitte des Grundkörpers sind durch quer zur Längsrichtung des

Grundkörpers verlaufende Versteifungselemente aus Füllmaterial gebildet, welche den Grundkörper in die weiteren Längenabschnitte untergliedern, wobei die Versteifungselemente in das Füllmaterial der Rohrwand des Grundkörpers übergehen und an ihren die weiteren Längenabschnitte begrenzenden Seiten mit der Innen- schicht beschichtet sind. Die zwischen den Versteifungselementen angeordneten Längenabschnitte weisen durch diese erfindungsgemäße Gestaltung des Grund- körpers auch hier aufgrund des geringeren Flächenträgheitsmomentes eine geringere Biegesteifigkeit auf, so dass der gewünschte Effekt, dass ein Teil der eingebrachten Energie in Schwingungsenergie umgewandelt wird, erreicht wird. Um eine ungehinderte Kraftübertragung zwischen der Rohrwand und dem Verstei- fungselement sicherzustellen, damit die entstehenden Spannungen problemlos weitergeleitet werden können, wird bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der zuvor geschilderten Ausführungsform vorgeschlagen, die Übergänge der Seiten der Versteifungselemente so zu gestalten, dass deren Seiten unter Bildung von Radien in die Rohrwand übergehen.

Um die Schockabsorptionswirkung des Grundkörpers weiter zu erhöhen, wird ferner vorgeschlagen, die Versteifungselemente entgegengesetzt zur Wirkrichtung der Hauptangriffskraft in das jeweilige Segment hinein gewölbt auszubilden. Durch die Wölbung wirkt das Versteifungselement als eine Art Tellerfeder. Dabei wird durch die mehrlagige Ausbildung des Versteifungselementes aus Füllmaterial und Innenschichten eine hohe Dämpfungswirkung erreicht, so dass ein Teil des eingebrachten Impulses durch die Versteifungselemente aufgenommen wird und auch auf diese Weise die eingebrachte Energie durch innere Reibung in Wärmeenergie umgewandelt und nicht mehr an den Benutzer zurückgeleitet wird.

Damit sich das Versteifungselement wunschgemäß verformen kann, wird bei dieser Weiterbildung mit gewölbtem Versteifungselement zusätzlich vorgeschlagen, den Übergangsradius, mit dem die Rohrwand des Grundkörpers in die konvex gewölbte Seite des Versteifungselementes übergeht, kleiner auszubilden, als den Wölbungsradius des Versteifungselementes.

Aus dem gleichen Grund wird auch vorgeschlagen, den Übergangsradius, mit dem die konkav gewölbte Seite des Versteifungselementes in die Rohrwand des Grundkörpers übergeht, kleiner als den Wölbungsradius des Versteifungselemen- tes auszubilden. Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Ausführungsform mit einem Grundkörper aus mehrlagigem Verbundmaterial weist die Innenschicht eine Vielzahl in Längsrichtung des rohrförmigen Grundkörpers verlaufender Fasern oder Faserbündel auf, welche die Innenwände der Segmente teilweise auskleiden und auf die Seiten der Versteifungselemente aufgebracht sind. Durch den Verlauf der Fasern bzw. Faserbündel in Längsrichtung des rohrförmigen Grundkörpers können die durch die Schwingungen entstehenden Zug- und Druckspannungen an das Versteifungselement besonders gut übertragen werden. Vorzugsweise weist auch die Außenschicht eine Vielzahl in Längsrichtung des Rohres verlaufender Fasern oder Faserbündel auf.

Als Fasern oder Faserbündel eignen sich für die Innenschicht und die Außenschicht Kohlefasern, Kunststofffasern, Glasfasern oder auch Naturfasern, wie Hanf- oder Kokosfasern. Die Fasern sind hierbei vorzugsweise in einer Matrix aus einem Grundwerkstoff, beispielsweise einem Epoxydharz, eingebunden.

Damit das Sportgerät möglichst leicht ausgebildet ist, wird vorgeschlagen, als Füllmaterial ein poröses Material zu verwenden. Der Einsatz eines porösen Materials als Füllstoff hat ferner den Vorteil, dass das poröse Material zusätzlich dämp- fend wirkt.

Um die Festigkeit des rohrförmigen Grundkörpers weiter zu erhöhen, wird ferner vorgeschlagen, auf der Außenschicht eine zusätzliche Deckschicht vorzusehen, welche aus einem in einem Grundmaterial eingebrachten Fasergestrick gebildet ist.

Das Biegeverhalten des Grundkörpers kann gezielt beeinflusst werden, wenn der Grundkörper an seiner Außenseite zumindest abschnittsweise mit einem elastischen Überzug versehen ist. So lässt sich auf diese Weise die Biegesteifigkeit des Grundkörpers abschnittsweise gezielt beeinflussen und einstellen. Der elastische Überzug ist ferner vorzugsweise so ausgebildet, dass die Haptik und Optik des Sportgerätes verbessert sind.

Zur Herstellung eines rohrförmigen Grundkörpers wird vorzugsweise ein Blas- formverfahren verwendet. Bei diesem Verfahren werden die Ausgangsstoffe, wie Fasermatten, auf eine Form aufgebracht und in eine Innenform eingesetzt. Anschließend werden flüssige Harzkomponenten zugeführt und der Grundkörper unter Einbringung von Wärme und Druck in die gewünschte Form umgeformt.

Des weiteren ist es von besonderem Vorteil, wenn die versteiften Längenabschnitte über die Länge des Grundkörpers betrachtet derart ausgebildet sind, dass die Schwingungsknoten der während der Benutzung verursachten Schwingungen des Grundkörpers in den versteiften Längenabschnitten positioniert sind, während die Schwingungsbäuche der Schwingungen in den weiteren Längenabschnitten mit geringerer Biegesteifigkeit positioniert sind. Durch diese gestalterische Maßnahme wird erreicht, dass der Grundkörper während des Schwingens gerade in den Längenabschnitten mit geringerer Biegesteifigkeit stärker nachgibt, wodurch das Verformen und damit Schwingungsverhalten des Grundkörpers über seine Länge betrachtet gezielt beeinflusst und das zeitverzögerte Nachschwingen weiter fördert wird.

Gemäß einem besonders bevorzugten Einsatzgebiet, ist das Sportgerät als schockabsorbierender Stock ausgebildet, wobei die Stockspitze eine Vielzahl zumindest annähernd in Längsrichtung des Stocks abstehende Borsten als Stützflä- che aufweist. Die verwendeten Borsten haben den Vorteil, dass insbesondere der Aufprall beim Aufsetzen des Stocks von den Borsten teilweise aufgenommen wird, so dass die die Schwingungen verursachenden Impulse nur mehr reduziert auf den eigentlichen Stock übertragen werden. Damit der Benutzer auch in unwegsamem Gelände ausreichenden Halt bei der Benutzung des Stocks hat, wird ferner vorgeschlagen, zwischen den Borsten mindestens eine in Längsrichtung des Stockes zeigende Spitze vorzusehen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand dreier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 ein Diagramm, in dem das Schwingungsverhalten des Grundkörpers eines herkömmlichen Nordic-Walking-Stocks gezeigt ist,

Fig. 2 ein Diagramm, in dem das Schwingungsverhalten eines Nordic-Walking- Stocks gezeigt ist, welcher mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Grundkörper ausgestattet ist,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den rohrförmigen Grundkörper eines ersten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäß ausgebildeten Nordic- Walking-Stocks,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den rohrförmigen Grundkörper einer Abwand- lung des ersten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäß ausgebildeten Nordic-Walking-Stocks,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch den rohrförmigen Grundkörper eines zweiten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäß ausgebildeten Nordic- Walking-Stocks,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch den rohrförmigen Grundkörper eines dritten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäß ausgebildeten Nordic- Walking-Stocks, sowie Fig. 7 eine geschnittene Ansicht einer Stockspitze für einen erfindungsgemäßen Nordic-Walking-Stock.

In Fig. 3 ist in Schnittansicht der als Rohr 10 ausgebildete Grundkörper eines er- sten Ausführungsbeispieles eines Nordic-Walking-Stocks gezeigt. Der Nordic- Walking-Stock ist in herkömmlicher Weise mit einem Handgriff mit Schlaufe (nicht dargestellt) sowie einer Stockspitze 12, deren Aufbau später noch unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert werden wird, ausgestattet.

Das Rohr 10 ist im vorliegenden Fall aus einer Aluminiumlegierung gefertigt und weist über seine Länge betrachtet mehrere Längenabschnitte 14 mit größerer Wandstärke auf, von denen in Fig. 3 insgesamt drei gezeigt sind. Zwischen diesen Längenabschnitten 14 mit größerer Wandstärke sind Längenabschnitte 16 mit geringerer Wandstärke ausgebildet.

Durch die unterschiedlichen Wandstärken wird erreicht, dass die Längenabschnitte 14 mit größerer Wandstärke ein quer zur Längsrichtung des Rohres 10 betrachtet größeres Flächenträgheitsmoment und damit eine größere Biegesteifigkeit besitzen als die Längenabschnitte 16 mit geringerer Wandstärke.

Wird nun der Nordic-Walking-Stock mit einer in Längsrichtung des Rohres wirkenden Kraft Fy mit Geschwindigkeit auf den Boden aufgesetzt, entsteht ein Stoß in Längsrichtung des Rohrs 10. Die dabei in das Rohr 10 eingebrachte Energie bewirkt aufgrund der geringeren Biegesteifigkeit der Längenabschnitte 16 mit gerin- gerer Wandstärke ein Verformen dieser Längenabschnitte 16. Dabei geraten die Längenabschnitte 16 in Schwingungen, die langsam, über einen längeren Zeitraum abklingen, vergleichbar dem in Fig. 2 gezeigten Abklingverhalten.

Der Energieanteil, der in das Rohr 10 eingebracht und nicht in Schwingungsener- gie umgewandelt wurde, wird von den versteiften Längenabschnitte 14 aufgenommen, welche sich im wesentlichen elastisch verformen. Nachdem die Auf- Setzbewegung abgeschlossen ist, wird dieser in den versteiften Längenabschnitten gespeicherte Energieanteil wieder freigegeben und an die Hand des Benutzers zurückübertragen.

Verglichen mit herkömmlichen Nordic-Walking-Stöcken ist jedoch der Anteil der in den Stock eingebrachten Energie, der vom Stock wieder an den Benutzer zurückübertragen wird, wenn die Aufsetzbewegung abgeschlossen ist, geringer, da ein Großteil der Energie durch die weniger steifen Längenabschnitte 16, die zum Schwingen angeregt werden, in Schwingungsenergie umgewandelt wird. Dabei bewirken die schwingungsdämpfenden Eigenschaften des Materials der weniger steifen Längenabschnitte 16 eine Umwandlung der Schwingungsenergie durch innere Reibung in Wärmeenergie, welche vom Rohr 10 an die Umgebung abgegeben wird.

Um möglichst viel eingebrachte Energie abbauen zu können, sind die versteiften Längenabschnitte 14 über die Länge des Rohres 10 betrachtet derart ausgebildet, dass die Schwingungsknoten der während der Benutzung verursachten Schwingungen des Rohres 10 in den versteiften Längenabschnitten 14 positioniert sind, während die Schwingungsbäuche der Schwingungen in den weniger steifen Län- genabschnitten 16 positioniert sind.

In Fig. 4 ist eine Abwandlung des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels gezeigt. Das als Grundkörper für den Nordic-Walking-Stock verwendete Rohr 10 ist in entsprechender Weise mit einem versteiften Längenabschnitt 14 und einem weniger steifen Längenabschnitt 16 versehen. Um das Rohr 10 gezielt zu versteifen ist bei dieser Abwandlung jedoch zusätzlich eine außen auf das Rohr 10 aufgeschobene Hülse 18 vorgesehen, welche außen am Rohr 10 im Bereich des weniger versteiften Längenabschnittes 16 verschieblich ist und mit diesem durch eine nicht gezeigte Klemmvorrichtung kraftschlüssig verbunden werden kann. So- bald die Hülse 18 kraftschlüssig mit dem Rohr 10 verbunden ist, bewirkt die Hülse 18 eine Versteifung des weniger steifen Längenabschnittes 16 im Bereich der Hülse 18.

Alternativ ist es auch möglich, in den weniger steifen Längenabschnitt 16 des Rohres einen Einsatz (nicht dargestellt) einzuführen, welcher an definierten Positionen im Rohrinneren verklemmt oder bei der Fertigung gegebenenfalls beispielsweise durch Verkleben befestigt wird.

In Fig. 5 ist der Längsschnitt durch den Grundkörper eines zweiten Ausführungs- beispieles eines erfindungsgemäßen Nordic-Walking-Stocks gezeigt.

In diesem Ausführungsbeispiel wird als Grundkörper ein Rohr 20 aus einem Verbundwerkstoff eingesetzt, wobei der Verbundwerkstoff aus einem Grundwerkstoff, beispielsweise einem Epoxidharz, sowie einem in den Grundwerkstoff eingebette- ten Fasermaterial, wie Kohlefasern, Glasfasern, Naturfasern und ähnliches, gebildet ist.

Das Rohr 20 weist, wie das Rohr 10, versteifte Längenabschnitte 22 sowie weniger steife Längenabschnitte 24 auf. In diesem Fall werden die weniger steifen Längenabschnitte 24 durch Manschetten 26 gebildet, auf weiche das Fasermaterial während der Fertigung des Rohres 20 vor dem Auftragen des Grundwerkstoffes aufgebracht worden ist, so dass die mit den Manschetten 26 versehenen Längenabschnitte 24 nach der Fertigstellung des Rohres 20 eine geringere Biegestei- figkeit besitzen, als die benachbart ausgebildeten Längenabschnitte 22 des ferti- gen Rohres 20, die in herkömmlicher Weise ausgebildet sind.

Um dem Rohr 20 ein gefälliges äußeres Erscheinungsbild zu geben, ist ferner außen auf das Rohr 20 eine Außenschicht 28 aufgebracht, welcher gleichzeitig als Dämpfungsmedium für die in den weniger versteiften Längenabschnitten 24 ent- stehenden Schwingungen dient. In Fig. 6 ist im Längsschnitt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nordic-Walking-Stocks gezeigt. Auch bei diesem dritten Ausführungsbeispiel wird als Grundkörper ein Rohr 30 aus einem Verbundwerkstoff verwendet.

Das Rohr 30 ist aus einer Außenschicht 32 gebildet, die das Rohr 30 vollständig umgibt. Die Außenschicht 32 ist aus einem Kunststoffmaterial, wie einem Epoxydharz gefertigt. Die Außenschicht 32 umschließt ein Füllmaterial 34, bei dem es sich gleichfalls um ein Kunststoffmaterial handelt. Das Füllmaterial 34 bildet die eigentliche Rohrwand 36 und wird an ihrem Außenumfang durch die fest mit dem Füllmaterial 34 verbundene Außenschicht 32 zusätzlich gestützt. Im Inneren des Rohres 30 sind mehrere radial verlaufende Versteifungselemente 38 ausgeformt, welche gleichfalls aus dem Füllmaterial 34 gefertigt sind und das Rohr 30 in einzelne Segmente 40 untergliedert. Die Versteifungselemente 38 definieren hierbei die versteiften Längenabschnitte, während die Segmente 40 als Längenabschnitte mit geringerer Biegesteifigkeit fungieren.

Die Versteifungselemente 38 sind entgegengesetzt zur Richtung der Hauptangriffskraft F_y, welche bei Benutzung des Stocks in Längsrichtung des Rohres 30 wirkt, mit einem Radius R₁ gewölbt. Die Übergänge an den in Fig. 6 oben gezeig- ten konvexen Seiten 42 gehen mit einem Radius R₂ in die Rohrwand 36 über, während die konkaven Seiten 44 der Versteifungselemente 38 mit einem Radius R₃ in die Rohrwand 36 übergehen. In der Mitte jedes Versteifungselementes 38 ist eine Durchgangsöffnung 46 ausgebildet, welche die benachbarten Segmente 40 miteinander verbindet.

Die Innenwand jedes Segmentes 40 sowie die konvexe und konkave Seite 42 und 44 jedes Versteifungselementes 38 sind mit einer Innenschicht 48 aus einem Kunststoffmaterial versehen. In die Innenschicht 48 können gegebenenfalls auch Fasern oder Faserbündel eingebettet sein, welche vorzugsweise in Längsrichtung des Rohres 30 verlaufen. Die Innenschicht 48 ist fest mit der Innenwand des je- weiligen Segmentes 40 sowie fest mit den Seiten 42 und 44 der Versteifungselemente 38 verbunden.

Wird der Stock vom Benutzer in herkömmlicher Weise verwendet, entstehen beim Aufsetzen der Stockspitze 12 Schwingungen, welche in Längsrichtung des Rohres 30 wirken. Dabei geraten die einzelnen Segmente 40 im Längsschnitt gesehen in Schwingung, da, wie zuvor bereits geschildert, ein Teil der in das Rohr 30 eingebrachten Energie in Schwingungsenergie umgewandelt wird.

Durch das Schwingen der Segmente 40, werden insbesondere auch die entsprechenden Abschnitte der Innenschicht 48 gelängt bzw. gestaucht. Durch das Längen und Stauchen der Außenschicht 32, Innenschicht 48 sowie der entsprechenden Abschnitte des Füllmaterials 34, an denen die betreffenden Abschnitte der Innenschicht 48 anhaften, entstehen Zug- und Druckspannungen, die den durch die Schwingungen verursachten Auslenkungen entgegenwirken. Die Entstehung von Schwingungen wird zusätzlich durch die gewölbte Gestaltung der Versteifungselemente 38 unterstützt, wobei der Radius R-i, der deutlich größer gewählt ist als die Radien R₂ und R₃, die Dämpfungswirkung während des Schwingens zusätzlich erhöht. Gleichzeitig wird durch die Tatsache, dass die Materialstärke ti der Versteifungselemente 38 verglichen mit der Materialstärke X₂ der Rohrwand 36 deutlich geringer ist, das Verhältnis ti zu t₂ liegt üblicherweise in einem Bereich von 8 : 1 bis 10 : 1 , verhindert, dass sich die Rohrwand 36 verformt. Die Wölbungsradien R₁ der Versteifungselemente 38 sowie die Materialstärken ti können jedoch auch unterschiedlich ausgebildet sein.

In Fig. 7 ist eine besondere Ausführungsform der Stockspitze 12 gezeigt. Die Stockspitze 12 hat einen Halteabschnitt 50, mit dem die Stockspitze 12 am Ende des Rohres 10, 20 bzw. 30 vorzugsweise lösbar befestigt ist. Vom Halteabschnitt 50 stehen etwa in Längsrichtung des Rohres 10, 20 bzw. 30 eine Vielzahl starre Borsten 52 aus Kunststofffasern ab. Von der Mitte des Halteabschnittes 50 steht ferner eine Spitze 54 ab, welche kürzer ausgebildet ist als die Borsten 52. Bei Benutzung des Stocks werden beim Aufsetzen der Stockspitze 12 zunächst die Borsten 52 verformt, wodurch der erste Aufprall der Stockspitze 12 auf den Untergrund gedämpft wird. Erst in einem zweiten Bewegungsabschnitt kommt dann die eigentliche Spitze 54 mit dem Untergrund in Berührung.

Die zuvor beschriebenen Rohre 10, 20 und 30 können als Grundkörper für verschiedenste Sportgeräte zum Einsatz kommen, so zum Beispiel für Skistöcke, Wanderstöcke, Golfschläger, Speere oder Pfeilschäfte. Des weiteren können die Rohre 10, 20 und 30 mit entsprechenden Ausformungen versehen werden, um beispielsweise das Befestigen eines Handgriffes zu erleichtern. Ferner ist es möglich, einzelne Komponenten des Sportgerätes, wie einen Handgriff, auch unmittelbar am Rohr 10, 20 bzw. 30 auszuformen.

Anmelder: Dr. Klaus Becker unser Zeichen: B4-7-PWO

WE

Bezugszeichenliste:

10 Rohr

12 Spitze 14 versteifte Längenabschnitte

16 weniger steife Längenabschnitte

18 Hülse

20 Rohr 22 versteifte Längenabschnitte

24 weniger steifte Längenabschnitte

26 Manschette

28 Außenschicht

30 Rohr

32 Außenschicht

34 Füllmaterial

36 Rohrwand

38 Versteifungselemente

40 Segmente

42 konvexe Seite

44 konkave Seite

Ri Wölbungsradius der Versteifungselemente

R₂ Übergangsradius

R₃ Übergangsradius

46 Durchgangsöffnung Innenschicht Materialstärke der Versteifungselemente Materialstärke der Rohrwand

Halteabschnitt Borsten Spitze

Claims

Anmelder: Dr. Klaus Becker unser Zeichen: B4-7-PWOWEPatentansprüche

1. Schockabsorbierendes Sportgerät mit stab- oder rohrförmigem Grundkörper, insbesondere Wanderstock, Skistock, Langlaufstock, Inline-Skating-Stock, Nordic-Walking-Stock, Golfschläger, Speer oder Sportpfeil, dadurch gekennzeichnet, dass der stab- oder rohrförmige Grundkörper (10; 20; 50) über seine Länge betrachtet mindestens zwei voneinander beabstandete versteifte Längenabschnitte (14; 22; 38) aufweist, welche gegenüber den weiteren Längenabschnitten (16; 24; 40) des Grundkörpers eine größere Biegesteifigkeit aufweisen.

2. Sportgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der versteiften Längenabschnitte (14; 22; 38) in Form von Materialverdik- kungen des Grundwerkstoffes des Grundkörpers (10; 20; 50) ausgebildet ist.

3. Sportgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10; 20; 50) rohrförmig ist und dass die Materialstärke des rohrförmigen Grundkörpers (10; 20; 50) in den versteiften Längenabschnitten (14; 22; 38) quer zur Längsrichtung des Grundkörpers (10; 20; 50) betrachtet größer ist, als die Materialstärke der weiteren Längenabschnitte (16; 24; 40).

4. Sportgerät nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der versteiften Längenabschnitte (14) durch eine auf den Grundkörper (10) aufgeschobene, mit diesem zumindest zeitweise kraftschlüssig verbundene Hülse (18) gebildet ist.

5. Sportgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper rohrförmig ist und dass die versteiften Längenabschnitte durch Einsätze gebildet sind, welche zum Versteifen der Längenabschnitte in den rohrförmigen Grundkörper eingeführt und mit der Innenwand des rohrförmigen Grundkörpers kraftschlüssig und/oder fest verbunden sind.

6. Sportgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (20) aus einem Verbundwerkstoff gefertigt ist und dass wenigstens einer der versteiften Längenabschnitte (22) durch einen in das Verbund- material des Grundkörpers (20) zumindest teilweise eingebetteten Stützeinsatz gebildet ist, welcher ein größeres Elastizitätsmodul aufweist, als das in das Verbundmaterial eingebettete Stützmaterial (26) der weiteren Längenabschnitte (24) mit geringerer Biegesteifigkeit.

7. Sportgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (20) aus einem Verbundwerkstoff gefertigt ist, und dass die weiteren Längenabschnitte (24) mit geringerer Biegesteifigkeit durch in den Grundwerkstoff des Grundkörpers (20) zumindest teilweise eingebettetes Füllmaterial (26) gebildet sind, durch welches das Elastizitätsmodul des Verbundwerk- Stoffes, in dem das Füllmaterial (26) angeordnet ist, geringer ist als das Elastizitätsmodul des restlichen Verbundwerkstoffes.

8. Sportgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (30) rohrförmig und aus einem Verbundwerkstoff gefertigt ist, wobei der Grundkörper (30) eine Außenschicht (32) und eine Innenschicht (48) aufweist, zwischen denen ein Füllmaterial (34) ausgebildet ist, und dass die versteiften Längenabschnitte des Grundkörpers (30) durch quer zur Längsrichtung des Grundkörpers (30) verlaufende Versteifungselemente (38) aus Füllmaterial (34) gebildet sind, welche den Grundkörper (30) in die weiteren Län- genabschnitte (40) untergliedern, wobei die Versteifungselemente (38) in das Füllmaterial (34) der Rohrwand (36) des Grundkörpers (30) übergehen und an ihren die weiteren Längenabschnitte (40) begrenzenden Seiten (42, 44) mit der Innenschicht (48) beschichtet sind.

9. Sportgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergänge der Seiten (42, 44) der Versteifungselemente (38) unter Bildung von Radien (R₂,

R₃) in die Rohrwand (36) des Grundkörpers (30) übergehen.

10. Sportgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungselemente (38) entgegengesetzt zur Wirkrichtung der Hauptangriffskraft (Fy) in den Grundkörper (30) hinein gewölbt ausgebildet sind.

11. Sportgerät nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsradius (R₂), mit dem die konvex gewölbte Seite (42) des Versteifungselementes (38) in die Rohrwand (36) des Grundkörpers (30) übergeht, kleiner ist als der Wölbungsradius (Ri) des Versteifungselementes (38).

12. Sportgerät nach Anspruch 9 und 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsradius (R₃), mit dem die konkav gewölbte Seite (44) des Versteifungselementes (38) in die Rohrwand (36) des Grundkörpers (30) übergeht, kleiner ist als der Wölbungsradius (R-i) des Versteifungselementes (38).

13. Sportgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialstärke (t₂) der Rohrwand (36) des Grundkörpers (30) quer zur Längsrichtung des Grundkörpers (30) betrachtet größer ist, als die Materialstärke (ti) des Versteifungselementes (38).

14. Sportgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschicht (48) eine Vielzahl in Längsrichtung des Grundkörpers (30) verlaufender Fasern oder Faserbündel aufweist, welche die Innenwände der wei- teren Längenabschnitte (38, 40) teilweise auskleiden und auf die Seiten (42, 44) der Versteifungselemente (38) aufgebracht sind.

15. Sportgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (32) eine Vielzahl in Längsrichtung des Grundkörpers (30) verlaufender Fasern oder Faserbündel aufweist.

16. Sportgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (34) aus einem porösen Material gefertigt ist.

17. Sportgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Außenschicht (32) eine Deckschicht aufgebracht ist, welche aus ei- nem in einem Grundmaterial eingebetteten Fasergestrick gebildet ist.

18. Sportgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10; 20; 30) an seiner Außenseite zumindest abschnittsweise mit einem elastischen Überzug versehen ist.

19. Sportgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Grundkörper (10; 20; 30) durch Blasformen ausgeformt worden ist.

20. Sportgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die versteiften Längenabschnitte (14; 22; 38) über die Länge des Grundkörpers (10; 20; 30) betrachtet derart ausgebildet sind, dass die Schwingungsknoten der während der Benutzung verursachten Schwingungen des Grundkörpers (10; 20; 30) in den versteiften Längenabschnitten (14; 22; 38) posi- tioniert sind, während die Schwingungsbäuche der Schwingungen in den weiteren Längenabschnitten (16; 24; 40) positioniert sind.

21. Sportgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sportgerät ein schockabsorbierender Stock mit einer am Grundkörper (10; 20; 30) vorgesehenen Stockspitze (12) ist.

22. Sportgerät nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stockspitze (12) eine Vielzahl zumindest annähernd in Längsrichtung des Stocks abstehende Borsten (52) als Stützfläche aufweist.

23. Sportgerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Borsten (52) mindestens eine in Längsrichtung des Stockes zeigende Spitze (54) ausgebildet ist.

24. Sportgerät nach Anspruch 21 , 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Stock aus mehreren ineinander geschobenen, zueinander teleskopierbaren Rohren gebildet ist, wobei zumindest eines der Rohre (10; 20; 30) entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 19 ausgebildet ist.