Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Meßeinrichtung für Schläge bzw. Treffer bei Kampfsportarten, insbesondere Meßweste für Taekwondo, mit einer Schicht aus Polyurethan, die zumindest einen gasgefüllten, komprimierbaren Hohlraum aufweist, wobei die durch die einwirkenden Kräfte im Hohlraum entstehenden Druckschwankungen mittels einer Druckmeßeinrichtung gemessen werden.
Der Bedarf nach einer derartigen Einrichtung ergibt sich aus der Praxis und wird bereits seit einiger Zeit öffentlich diskutiert. Bei Kampfsportarten wie beispielsweise Taekwondo schlagen die beiden Gegner nach bestimmten Regeln mit Händen und Füßen aufeinander ein, wobei Schläge ab einer bestimmten Mindeststärke zu einem Punktegewinn führen. Die Zielflächen für die Schläge, das heißt jene Bereiche am Körper des Gegners, auf die gültige Schläge gerichtet werden dürfen, sind auf einer Schutzweste, die die Sportler während des Kampfes tragen, eingezeichnet. Diese Schutzweste hat außerdem die Funktion, die einwirkenden Schläge zu dämpfen und damit die Verletzungsgefahr für die Sportler zu reduzieren. Die Beurteilung der Qualität der Schläge war bisher Kampfrichtem überlassen, deren subjektiver Eindruck über die Stärke eines Schlages für die Punktevergabe ausschlaggebend war. Da der Kampfrichter nie die gesamte Zielfläche an den Schutzwesten der beiden Sportler überblicken kann, ist er bei seiner Beurteilung vielfach auf den akustischen Eindruck eines Schlages angewiesen. Aufgrund der vielfach festgestellten Unzulänglichkeit einer derartigen Beurteilung besteht insbesondere für internationale Wettkämpfe das Bedürfnis nach objektiver Messung der Schlagqualität.
Bekannt geworden ist in diesem Zusammenhang aus der DE 39 03 127 eine Vorrichtung zur Anzeige von Schlägen bei Kampfsportarten, die einen geschlossenen, gasgefüllten, komprimierbaren Hohlraum aufweist. Wirkt ein Schlag auf die Vorrichtung ein, so steigt im Hohlraum aufgrund des durch die Komprimierung verringerten Volumens der Druck. Diese Druckschwankung kann mittels einer Druckmeßeinrichtung gemessen werden. Der gasgefüllte Hohlraum ist von einem elastischen Material umgeben und kann mit einem Luftballon verglichen werden. Der im Vergleich zum Umgebungsdruck erhöhte Innendruck im Hohlraum bewirkt, daß der Hohlraum nach dem Schlag wieder seine ursprüngliche Form und Gestalt erhält. Der erhöhte Innendruck bedingt allerdings, daß die elastische Hülle vollkommen gasdicht sein muß und beim geringsten Leck funktionsuntauglich wird.
Eine Verbesserung stellt diesbezüglich die in der US 4,850,224 gezeigte Einrichtung dar, deren Schlagaufnahmekörper aus Polyurethan besteht. Die Materialeigenschaften des Polyurethans stellen sicher, daß der Schlagaufnahmekörper zwischen den einwirkenden Schlägen möglichst rasch die Ausgangsbedingungen wieder erreicht. Die Rückstellung wird nicht wie bei der DE 39 03 127 durch den erhöhten Innendruck, sondern durch die elastischen Eigenschaften des Polyurethans erreicht.
Beim Schlagaufnahmekörper gemäß US 4,850,224 handelt es sich um einen voluminösen Quader, auf den beispielsweise mit der Faust eingeschlagen wird. Aufgabe der Erfindung ist es, die gezeigte Einrichtung zu einer großflächigen Meßeinrichtung, insbesondere einer Meßweste für Taekwondo, weiterzuentwickeln.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Schicht eine Vielzahl schlauchförmiger Hohlräume aufweist, die in zumindest einen Sammelraum münden, wobei die Hohlräume im Übergangsbereich zum Sammelraum einen drosselartig verkleinerten Querschnitt aufweisen.
Für eine großflächige Ausbildung in Form einer Meßweste muß der gasgefüllte Hohlraum unterteilt werden, damit die notwendige Stabilität über die gesamte Fläche vorhanden ist. Meßtechnisch günstig ist es dabei, wenn die Hohlräume in zumindest einen Sammelraum münden. Dies ermöglicht es, eine einzige Druckmeßeinrichtung im Bereich des Sammelraumes anzuschließen. Um sicherzustellen, daß die durch die einwirkenden Schläge bewirkten Druckschwankungen von der Druckmeßeinrichtung erfaßt werden, sind die Hohlräume im Übergangsbereich zum Sammelraum drosselartig verkleinert. Auf diese Weise wird verhindert, daß über die vom jeweiligen Schlag nicht getroffenen Hohlräume ein rascher Druckausgleich stattfindet, der die Meßqualität beeinträchtigt.
Wesentlich für die Meßqualität ist weiters, daß die Hohlräume und der Sammelraum weitgehend gasdicht ausgebildet sind.
Weiter Einzelheiten und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigt:
Die in Fig. 1 gezeigte Schutzweste 10 stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Meßeinrichtung für Schläge bei Kampfsportarten dar. Sie wird vom Sportler am Oberkörper getragen und über Schlaufen, Klettverschlüsse oder ähnliches befestigt und gegen Verrutschen gesichert. Die Schutzweste 10 ist in ihrem Inneren mit einer Schicht 1 versehen, die aufgrund ihres speziellen Aufbaus eine objektive Messung der auf die Schutzweste 10 im Bereich der Schicht 1 einwirkenden Schläge erlaubt. Die Schicht 1 kann grundsätzlich jede beliebige Größe aufweisen, wird jedoch im allgemeinen so geformt sein, daß ihre Fläche mit jerien Zonen am Körper des Sportlers übereinstimmt, auf die gültige Schläge gerichtet werden dürfen. Die Kontur der Schicht 1 variiert daher je nachdem, bei welcher Kampfsportart die Schutzweste eingesetzt wird.
Die Fig. 2 und 3 zeigen den genauen Aufbau der Schicht 1. Diese wird von einer Vielzahl schlauchförmiger Hohlräume 2 durchzogen, die sich im wesentlichen über die gesamte Fläche der Schicht 1 erstrecken. Die Hohlräume 2 münden mit ihren Enden jeweils in einen gemeinsamen Sammelraum 3, wobei der Übergangsbereich 4 von den schlauchförmigen Hohlräumen 2 zu den Sammelräumen 3 im Querschnitt drosselartig verkleinert ist.
Die nach unten abgeschlossenen Sammelräume 3 weisen am oberen Rand der Schicht 1 Öffnungen auf, an die Schläuche 5 anschließen, die zur Druckmeßeinrichtung 6 führen. Die in Fig. 2 eingezeichneten Pfeile zeigen den Strömungsverlauf bei einem zentral im oberen Bereich der Schicht 1 auftreffenden Schlag: Die Luft strömt dabei beidseits über den drosselartigen Übergangsbereich 4 aus den Hohlräumen 2 in die Sammelräume 3 und über die Schläuche 5 weiter zur Druckmeßeinrichtung 6. Die Druckänderung wird in der Druckmeßeinrichtung 6 mittels einer Membran aufgenommen und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das elektrische Meßsignal wird anschließend der Auswerte- und Sendeeinrichtung 7 zugeführt, an welcher das Meßsignal entweder direkt, beispielsweise akustisch, angezeigt oder über Funk weitergeleitet wird.
Zur Ausbildung der Schicht 1 eignet sich grundsätzlich jedes elastische Material mit guten Rückstelleigenschaften, wobei sich insbesondere Polyurethan bewährt hat. Polyurethan ermöglicht eine einfache Herstellung der weitgehend gasdicht abgeschlossenen Hohlräume 2 durch Verdichtung des Kunststoffs in den Randzonen zu den Hohlräumen 2.
Das erfindungsgemäße Druckmeßsystem funktioniert grundsätzlich mit jedem gasförmigen Medium, wobei Luft die günstigste Variante darstellt. Auch bezüglich des Ausgangsdruckes besteht grundsätzlich freie Wahl, wobei Umgebungsdruck deshalb vorteilhaft ist, weil kleine undichte Stellen das Meßergebnis kaum beeinträchtigen. Wäre der Druck im System höher oder niederer als der Umgebungsdruck, müßte der Aufbau absolut gasdicht sein.
Abschließend sei angeführt, daß sich die erfindungsgemäße Meßeinrichtung für ein breites Anwendungsspektrum eignet. Die beschriebene Schutzweste kann beispielsweise auch von Fechtern getragen werden, wobei die zu messenden Kräfte in diesem Fall von Treffern der Fechtwaffe herrühren. Die Einlageschicht zur Messung der einwirkenden Kräfte kann darüberhinaus nicht nur in Schutzwesten, sondern auch in Kopfschützer, Boxhandschuhe, Sandsäcke und Schlagpolster aller Art eingebaut werden. Darüberhinaus ist es sogar vorstellbar, die erfindungsgemäße Meßeinrichtung bei weiteren Sporteinrichtungen einzusetzen, bei denen eine Kraftmessung erwünscht ist. So stellen Einlagsohlen für Laufschuhe, Meßwände für Tennisanlagen sowie Kraftmeßschichten an Ruderblättern denkbare Anwendungsgebiete dar.