[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Übertragung von Bewegungskräften
eines Skisportlers vom Unterschenkel auf den Skischuh gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1.
[0002] Im Skisport ist die gute Beherrschung der Ski entscheidend. Mithilfe eines in einer
Skibindung des Skis montierten Skischuhs erfolgt eine Kraftübertragung vom Unterschenkel
auf den Ski, mit der der Ski kontrolliert und gesteuert wird. Insbesondere im professionellen
Skisport sind die auf den Ski wirkenden Kräfte beachtlich und müssen über den Skischuh
im Wesentlichen vom Fuß, dem Sprunggelenk und dem Unterschenkel des Skisportlers kompensiert
werden. Je besser die Kraftübertragung vom Körper des Skisportlers auf den Ski gewährleistet
ist, desto sicherer kann der Ski beherrscht werden und desto schneller kann der Ski
auch gefahren werden.
[0003] Es ist nun das Ziel der Erfindung dem Skisportler eine Vorrichtung bereitzustellen,
die ihm eine bessere Kontrolle über den Ski ermöglicht und die Übertragung von Bewegungskräften
vom Unterschenkel auf den Skischuh verbessert.
[0004] Dieses Ziel wird durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht. Anspruch 1 bezieht sich
auf eine Vorrichtung zur Übertragung von Bewegungskräften eines Skisportlers vom Unterschenkel
auf den Skischuh, bei der erfindungsgemäß ein schalenförmiger Formkörper zur Umhüllung
der Schienbeinkante des Unterschenkels vorgesehen ist, der als eine einteilig röhrenförmige
Hartschale mit einem oberen knienahen Bereich, einem mittigen Wadenbereich und einem
unteren fußnahen Bereich ausgeführt ist, wobei der Formkörper in Längsrichtung geschlitzt
ist und ausschließlich der untere fußnahe Bereich in Gebrauchslage eine vom Schaft
des Skischuhs umschließbare Anlagefläche bildet.
[0005] Der Formkörper wird am Unterschenkel anliegend getragen und erstreckt sich vom Kniebereich
des Unterschenkels bis knapp oberhalb des oberen Sprunggelenks. Er wird somit in Gebrauchslage
in seinen unteren, fußnahen Bereichen vom Schaft des Skischuhs umgriffen. Der mittige
Wadenbereich umgreift in Gebrauchslage zumindest teilweise die Wade des Sportlers
und insbesondere den Wadenmuskel (Musculus gastrocnemius) und befindet sich in Gebrauchslage
somit außerhalb des Schafts des Skischuhs. Dasselbe gilt selbstredend für den oberen,
knienahen Bereich des Formkörpers. Da der schalenförmige Formkörper in Gebrauchslage
einerseits an der Innenseite des Skischuhschafts anliegt und andererseits den Skischuhschaft
überragt, können Kräfte vom Unterschenkel auf den Skischuh übertragen werden. Insbesondere
kann über den Formkörper ein schnellerer und stärkerer Druck auf den Vorfuß durch
eine verlängerte Hebelwirkung des Skischuhs ausgeübt werden. So kann der Schwung schneller
über den Unterschenkel ausgelöst werden. Freilich stellt der Formkörper auch einen
Schutz gegen Reibungen, Schläge oder Schnitte durch Skikanten dar und beugt des Weiteren
Beinhautentzündungen der Schienbeinkante und Überlastungen des Schienbeins durch permanenten
Druck des Skischuhs vor.
[0006] Um die Kraftübertragung zu optimieren und den erfindungsgemäßen Formkörper innerhalb
des Skischuhs tragen zu können, ist jedoch eine an den jeweiligen Sportler individuell
angepasste, passgenaue Ausführung des Formkörpers erforderlich, da ansonsten das Tragen
des Formkörpers große Beschwerden verursachen würde. Wie im Folgenden noch näher ausgeführt
wird kommen hierzu vorzugsweise Verfahren zum Einsatz, die die Anfertigung herkömmlicher
Gipsabdrucke des Unterschenkels vermeiden und stattdessen auf eine optische Abtastung
des Unterschenkels mittels Laserstrahlen zurückgreifen, um die durch das Anlegen der
Gipsbandagen für einen Gipsabdruck verursache leichte Kompression des Unterschenkels
zu vermeiden und ein genaueres Abbild des Unterschenkels zu erhalten.
[0007] Der Formkörper umschließt den Unterschenkel in seinem Umfang nicht vollständig, sondern
lediglich teilweise, da ansonsten ein Anlegen des Formkörpers kaum möglich wäre. Hierfür
wird der Formkörper so ausgeführt, dass der Formkörper eine röhrenförmige, in Längsrichtung
geschlitzte Anlagefläche bildet. Er umschließt somit den Unterschenkel in seinem Umfang
annähernd vollständig, ist aber im Wadenbereich geöffnet. Somit weist er eine Biegeelastizität
um seine Längsachse auf, die das Anlegen des Formkörpers erleichtert. Durch die annähernd
vollständige Umhüllung des Unterschenkels kann des Weiteren nicht nur bei Flexion
des Knies eine verbesserte Kraftübertragung über den Formkörper erfolgen, sondern
auch bei seitlichen Gewichtsverlagerungen des Skisportlers.
[0008] Des Weiteren kann der Formkörper in seinen zentralen Bereichen dicker ausgeführt
sein als in seinen einander zugewandten Randbereichen, sodass er entlang der Schienbeinkante
über die höchste Steifigkeit verfügt und in Richtung des Wadenbeins immer weicher
wird. Diese Ausführung erhöht einerseits die Biegeelastizität und stellt andererseits
einen Kompromiss zwischen größtmöglicher Härte und Tragekomfort dar. Als Werkstoff
werden etwa Kohlenstofffaser-Prepregs vorgeschlagen, wie noch näher ausgeführt werden
wird, da es dieser Werkstoff ermöglicht trotz der geforderten schalenförmigen -also
sehr dünnen - Ausführung des Formkörpers trotzdem einen formstabilen und harten Formkörper
zu fertigen, der aber dennoch sehr leicht ist.
[0009] Die Erfindung wird in weiterer Folge anhand von Ausführungsformen mithilfe der beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen dabei die
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formkörpers
in Gebrauchslage,
Fig. 2 eine Vorderansicht des Formkörpers der Fig. 1,
Fig. 3 eine Rückansicht des Formkörpers der Fig. 1" und die
Fig. 4 eine Seitenansicht des Formkörpers der Fig. 1 in Gebrauchslage mit Skischuh.
[0010] Zunächst wird auf die Fig. 1-3 Bezug genommen, die eine erste Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Formkörpers 1 in Gebrauchslage zeigen. Der Formkörper 1 wurde dabei
am Unterschenkel 2 eines Skisportlers angelegt und erstreckt sich vom knienahen Bereich
des Unterschenkels 2 bis zum fußnahen Bereich des Unterschenkels 2. In der Fig. 2
ist das Knie 8 eingezeichnet. Dem entsprechend weist der in den Fig. 1-3 gezeigte
Formkörper 1 einen oberen knienahen Bereich 1a, einem mittigen Wadenbereich 1b und
einem unteren fußnahen Bereich 1c auf. Über den Fuß 3 und den Unterschenkel 2 kann
ein Skisocken oder ein Rennanzug übergezogen werden, der auch den Formkörper 1 überdeckt.
Während der Sportausübung ist der Formkörper 1 somit nicht zu sehen. Wie insbesondere
aus der Fig. 3 ersichtlich ist, umschließt der Formkörper 1 den Unterschenkel in seinem
Umfang fast vollständig und weist einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz 7 auf,
sodass er entlang des Wadenbeins geöffnet ist. Der Formkörper 1 ist somit röhrenförmig
ausgeführt und bildet eine röhrenförmige, in Längsrichtung geschlitzte Anlagefläche.
Er weist ferner eine geringfügige Biegeelastizität um seine Längsachse auf, die das
Anlegen des Formkörpers 1 erleichtert.
[0011] Die Fig. 4 zeigt die Verwendung des Formkörpers 1 während der Sportausübung. Der
Skisportler steht dabei mit seinem Fuß 3 in einem Skischuh 4, wobei der fußnahe Bereich
1c des angelegten Formkörpers 1 vom Schaft 5 des Skischuhs 4 umgriffen wird und eine
Anlagefläche für den Schaft 5 bildet, sobald die Schnallen 6 des Skischuhs 4 geschlossen
werden. Der untere, fußnahe Bereich 1c des Formkörpers 1 liegt dabei zwischen dem
Unterschenkel 2 und der Innenfläche des Schafts 5 jeweils in dichter Anlage. Der obere,
knienahe Bereich 1a und der mittige Wadenbereich 1b des Formkörpers 1 überragen den
Schaft 5 und liegen lediglich in dichter Anlage zum Unterschenkel 2. Diese Anordnung
ermöglicht nun eine präzise Übertragung von Bewegungen des Unterschenkels 2 auf den
Skischuh 4 und somit den Ski. Insbesondere bei Flexion des Knies wirkt die am Unterschenkel
2 anliegende Formschale 1 wie ein Hebel, der auf den Schaft 5 des Skischuhs 4 wirkt.
[0012] Der Formkörper 1 ist als einteilige Hartschale ausgeführt und bleibt nur an der Rückseite
etwa 1 bis 3 cm offen. Der Formkörper 1 ist ferner so konstruiert, dass er entlang
der Schienbeinkante über die höchste Steifigkeit verfügt und zur Rückseite immer weicher
wird, sodass die Biegeelastizität des Formkörpers 1 erhöht und das Anlegen des Formkörpers
1 erleichtert wird. Die Abmessungen und die Steifigkeit des Formkörpers 1 können freilich
auf die Bedürfnisse des jeweiligen Skisportlers abgestimmt werden. Auch Polsterungen
an der Schienbeinkante können bei Bedarf eingearbeitet und verschieden dick je nach
Bedürfnis des Athleten ausgeführt werden. An der Vorderseite des Formkörpers 1 werden
im Bedarfsfall Klettflächen angeordnet, um eine Fixierung beispielsweise von Strümpfen
wie etwa bei Fußballschonern zu gewährleisten. Der Formkörper 1 kann direkt auf der
Haut oder über einem dünnen Strumpf getragen werden. Die Fixierung des Formkörpers
1 am Unterschenkel 2 kann zusätzlich mit einem Klettverschluss an der Rückseite verstärkt
werden. Die dünnste Art der Fixierung ist jedoch mit einem Tape-Band. Der Formkörper
1 kann auf seiner Innenseite einen dünnen Bezug aufweisen, wie er etwa in der Orthopädie
für Orthesen bekannt ist, und der auch als Polsterung verwendet werden kann.
[0013] Wie bereits erwähnt wurde, ist eine an den jeweiligen Sportler individuell angepasste
passgenaue Ausführung des Formkörpers 1 erforderlich, da ansonsten das Tragen des
Formkörpers 1 große Beschwerden verursachen würde. Zur Anfertigung des Formkörpers
1 werden der Unterschenkel 2 und der Fuß 3 des Athleten von einem 3D-Scanner mithilfe
eines Laserstrahls abgetastet und deren Kontur berührungsfrei exakt ermittelt. Die
Konturdaten können in weiterer Folge für die Steuerung einer CNC-Fräse verwendet werden,
wobei es auch möglich ist, mithilfe geeigneter Bearbeitungssoftware Veränderungen
am Fuß- oder Unterschenkelmodell vorzunehmen wie etwa Überkorrekturen an den Knöcheln
oder an der Schienbeinkante. Diese Korrekturen können je nach Notwendigkeit und Bedarf
des Athleten vorgenommen werden. Das korrigierte, numerische 3D-Modell wird anschließend
der CNC-Fräse übertragen, die aus einem Modellierwerkstoff, beispielsweise Hartholz,
ein modelliertes Abbild des Unterschenkels 2 und des Fußes 3 fräst.
[0014] Das modellierte Abbild kann des Weiteren mit einer Polsterung bezogen werden, die
mit Klammern am Modell befestigt wird. Des Weiteren können empfindliche Fußstellen
wie etwa die Schienbeinkante mit bekannten Materialien aus der Orthopädietechnik zusätzlich
gepolstert werden. Sobald alle Polsterungen angebracht wurden, können Schichten aus
Kohlenstofffaser-Prepregs aufgebracht werden. Dabei handelt es sich um käuflich erwerbbare
duroplastische Faser-Matrix-Halbzeuge aus vorimprägnierten Kohlenstofffasern, es wären
jedoch auch andere Materialien denkbar, etwa Prepregs mit anderen Fasern oder thermoplastische
Kunststoffe. Kohlenstofffaser-Prepregs verfügen jedoch über den großen Vorteil besonders
hoher Steifigkeit und Festigkeit bei kleinem Gewicht. Sie können je nach gewünschter
Abmessung und Steifigkeit auf das Modell aufgebracht werden. So können etwa in den
zentralen Bereichen im Bereich der Schienbeinkante mehr Prepreg-Lagen aufgebracht
werden als in den Randbereichen, sodass eine ausreichende Biegeelastizität für das
Anlegen des Formkörpers 1 gewährleistet wird. Sobald alle Schichten aus Kohlenstofffaser-Prepregs
aufgebracht wurden, kann das beschichtete Modell unter Unterdruck im Ofen bei ca.
80 Grad 6-8 Stunden ausgehärtet werden. Nach der Aushärtung kann der Formkörper 1
noch nachbearbeitet werden, etwa auf eine gewünschte Größe geschliffen werden.
[0015] Somit steht dem Skisportler eine Vorrichtung bereit, die ihm eine bessere Kontrolle
über den Ski ermöglicht und die Übertragung von Bewegungskräften vom Unterschenkel
2 auf den Skischuh 4 verbessert. Über den Formkörper 1 kann durch eine verlängerte
Hebelwirkung des Skischuhs 4 ein schnellerer und stärkerer Druck auf den Vorfuß ausgeübt
werden, sodass der Schwung schneller über den Unterschenkel 2 ausgelöst werden kann.
Freilich stellt der Formkörper 1 wie erwähnt auch einen Schutz gegen Reibungen, Schläge
oder Schnitte durch Skikanten dar und beugt des Weiteren Beinhautentzündungen der
Schienbeinkante und Überlastungen des Schienbeins durch permanenten Druck des Skischuhs
vor.
1. Vorrichtung zur Übertragung von Bewegungskräften eines Skisportlers vom Unterschenkel
(2) auf den Skischuh (4), dadurch gekennzeichnet, dass ein schalenförmiger Formkörper (1) zur Umhüllung der Schienbeinkante des Unterschenkels
(2) vorgesehen ist, der als eine einteilig röhrenförmige Hartschale mit einem oberen
knienahen Bereich (1a), einem mittigen Wadenbereich (1b) und einem unteren fußnahen
Bereich (1c) ausgeführt ist, wobei der Formkörper (1) in Längsrichtung geschlitzt
ist und ausschließlich der untere fußnahe Bereich (1c) in Gebrauchslage eine vom Schaft
(5) des Skischuhs (4) umschließbare Anlagefläche bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) in seinen zentralen Bereichen dicker ausgeführt ist als in seinen
einander zugewandten Randbereichen.