Chrániče kolen a loktů mají zdánlivě jednoduchý úkol: vytvořit ochrannou vrstvu mezi tělem a okolním prostředím. Při skutečném používání ale musí zvládat několik odlišných typů zatížení. Při rychlém přechodu do kleku tlumí náraz, při delší práci rozkládají tlak a při kontaktu s betonem, kamením nebo sutí chrání před oděrem a nerovnostmi povrchu.
Právě proto nelze kvalitu chráničů posuzovat pouze podle tvrdosti nebo velikosti vnější skořepiny. Na výsledné ochraně se podílí také polstrování, tvar chrániče, použitý textil, povrch krytu a způsob upevnění. Jednotlivé vrstvy přitom plní rozdílné úkoly a jejich význam se mění podle toho, zda člověk na koleno prudce dopadne, stráví několik minut v kleku nebo se pohybuje po hrubém povrchu.
Chránič nechrání jen před jedním typem zatížení
Kontakt kolena nebo lokte s podkladem může mít velmi rozdílnou podobu. Krátký náraz při rychlém pokleknutí představuje jiný problém než dlouhodobý tlak při práci v jedné poloze. A další požadavky vznikají ve chvíli, kdy se chránič opakovaně dostává do kontaktu s betonem, štěrkem nebo ostrými hranami.
Z hlediska konstrukce chráničů můžeme rozlišit tři základní druhy mechanického zatížení:
- Náraz působí krátce a intenzivně. Typickým příkladem je pád nebo rychlý přechod do kleku, při kterém koleno narazí na podklad.
- Tlak působí déle. Vzniká například při dlouhodobém klečení nebo opírání o lokty a může být soustředěný na relativně malou plochu.
- Oděr a kontakt s nerovnostmi zatěžují především vnější části chrániče. Beton, štěrk, kameny nebo suť mohou současně vytvářet výrazné bodové zatížení.
Konstrukce proto obvykle kombinuje pevnější vnější část s poddajnějším polstrováním a textilním základem. Každá vrstva řeší jinou část problému.
Loketní chránič ALTA
s gumovým ochranným krytem Vibram na taktické uniformě
Náraz: krátké a intenzivní zatížení
Při rychlém přechodu do kleku se koleno během velmi krátké doby zastaví o podklad. Podobná situace nastává při pádu nebo při kontaktu lokte s překážkou. Úkolem chrániče je zabránit přímému kontaktu kloubu s tvrdým povrchem a omezit koncentraci zatížení do jednoho místa.
Vnější kryt funguje jako první mechanická bariéra. Pevná skořepina chrání před přímým kontaktem s kamenem, hranou nebo jinou tvrdou překážkou a pomáhá rozložit působící sílu na větší plochu.
Sama o sobě však nestačí. Pod ní se proto nachází poddajná vrstva, která se při zatížení deformuje a prodlužuje dobu, během níž se energie nárazu přenáší na tělo.
U chráničů ALTA® tuto funkci podle konkrétního provedení zajišťují pěnové nebo neoprenové výstelky. U řad AltaFLEX™ a AltaCONTOUR™ výrobce používá mimo jiné půlpalcové polstrování s návratem po stlačení, jehož úkolem je poskytovat opakovaně pevnou a konzistentní oporu.
Důležitá tedy není pouze tvrdost povrchu chrániče, ale kombinace vnější ochranné vrstvy a materiálu, který se nachází pod ní.
Tlak: dlouhodobé a opakované zatížení
Ne každé zatížení přichází prudce. Při práci na podlaze, delším pobytu ve střelecké poloze nebo jiné činnosti v kleku působí na koleno hmotnost těla nepřetržitě. V takové situaci začíná být podstatné především to, na jak velkou plochu dokáže chránič tlak rozložit.
Rozdíl je dobře patrný na nerovném podkladu. Kleknutí přímo na malý kámen soustředí značnou část zatížení do velmi malé plochy. Pevnější vnější část chrániče vytváří mezi nerovností a kolenem bariéru a polstrování pod ní pomáhá rozložit zatížení na širší oblast.
Při dlouhodobém používání proto záleží nejen na tloušťce výstelky, ale také na tom, jak se použitý materiál chová při opakovaném zatížení.
Proč záleží na tom, co je pod skořepinou
Vnější kryt je nejviditelnější částí chrániče, ale komfort při delším klečení určuje z velké části právě vrstva ukrytá pod ním.
Pěnové a neoprenové materiály se při zatížení deformují a přizpůsobují tvaru kolena nebo lokte. Tím pomáhají omezit vznik výrazných tlakových bodů. Po odlehčení by se zároveň měly vracet do původního tvaru, aby jejich vlastnosti zůstávaly pokud možno konzistentní i při opakovaných změnách polohy.
U některých konstrukcí se používají také gelové vložky, jejichž hlavním přínosem je další rozložení tlaku při delším klečení. Volba polstrování tedy není pouze otázkou pohodlí. Jde o funkční součást celé ochranné konstrukce.
Nastavení upevňovacího popruhu kolenního chrániče ALTA
v terénu
Oděr a ostrý povrch: bariéra mezi kloubem a terénem
Beton, štěrk a suť nepůsobí pouze tlakem. Při změně polohy dochází také ke tření a vnější povrch chrániče se může opakovaně dostávat do kontaktu s ostrými nebo hrubými hranami.
Právě zde se nejvíce uplatňuje odolnost vnějších materiálů. Skořepina přebírá kontakt, který by jinak nesla látka kalhot nebo blůzy a následně samotné koleno či loket. Okolní textilní konstrukce zároveň chrání polstrování, drží jednotlivé vrstvy pohromadě a musí odolávat opakovanému ohýbání i tření.
ALTA® u svých taktických chráničů používá například nylonovou Corduru®, zatímco samotné kryty mohou být podle modelu vyrobené z různých polymerních nebo gumových materiálů. U některých provedení jsou tvrdé části připevněné pomocí mosazných průchodek.
Tření a přilnavost: jak se chránič chová na podkladu
Tření není u chráničů automaticky dobré ani špatné. Záleží na tom, jakým způsobem se mají při kontaktu s podkladem chovat.
Hladší pevná skořepina vytváří menší odpor při posunu po tvrdém povrchu. To může usnadnit změnu polohy bez nutnosti koleno nebo loket úplně zvednout. Přilnavější gumový povrch se naopak snaží pohyb vůči podkladu omezit a vytvořit stabilnější opěrný bod.
Rozdíl se projeví například na hladké podlaze, kde příliš kluzký povrch neposkytuje stejnou stabilitu jako materiál s vyšší přilnavostí. Na jiném podkladu ale může být možnost snadnějšího posunu výhodou. Proto se u chráničů používají různé materiály i struktury vnějšího povrchu.
Vibram® není jen materiál na podrážky
Zajímavým příkladem přilnavého povrchu jsou chrániče ALTA® ve variantách 360. U modelů AltaFLEX™ 360 a AltaCONTOUR™ 360 výrobce používá gumový kryt Vibram®, tedy materiál známý především z podrážek pracovní a outdoorové obuvi.
Texturovaný povrch má zvyšovat přilnavost při kontaktu s podkladem a současně odolávat opakovanému mechanickému namáhání. ALTA® u této konstrukce uvádí také 360° trakci, tedy schopnost povrchu poskytovat záběr při působení síly z různých směrů.
Právě u kolenních a loketních chráničů je tento princip relevantní: opěrný bod není zatěžován pouze jedním směrem a při změně polohy se směr působící síly průběžně mění.
Ochrana musí fungovat i při pohybu
Ani kvalitní skořepina a účinné polstrování příliš nepomohou, pokud se chránič při pohybu otočí mimo koleno nebo loket. Stabilní usazení je proto další součástí ochranné funkce.
Chránič se přitom nemůže chovat jako pevně utažená objímka. Kolenní i loketní kloub při pohybu výrazně mění úhel a konstrukce musí tuto změnu umožnit, aniž by se současně nekontrolovaně posouvala.
Jedním z řešení je tvarování nebo segmentace jednotlivých částí. Řada AltaCONTOUR™ například používá ergonomickou kloubovou konstrukci, která se přizpůsobuje ohybu končetiny. Širší rozestup upevňovacích pásků zároveň pomáhá stabilizovat polohu chrániče a omezovat shrnování materiálu.
Samostatnou roli hraje způsob zapínání. ALTA® používá podle modelu systémy AltaLOK™ a AltaGrip™, které umožňují nastavit obvod a udržet ochrannou část ve správné poloze. Upevnění zde není pouze otázkou komfortu. Zajišťuje, aby se ostatní ochranné prvky nacházely před kloubem právě v okamžiku kontaktu s podkladem.
Kolenní chrániče ALTA
s gumovými kryty Vibram při pohybu v kamenitém terénu
Konstrukce chrániče: každá vrstva má svou funkci
Jednotlivé části chrániče plní rozdílné funkce, které se při zatížení vzájemně doplňují:
- vnější skořepina vytváří první mechanickou bariéru, chrání před hrubým povrchem a pomáhá rozložit bodové zatížení,
- polstrování se deformuje při nárazu a pomáhá rozkládat tlak při delším zatížení,
- textilní konstrukce spojuje jednotlivé vrstvy, chrání jejich okraje a musí odolávat pohybu i oděru,
- upínací systém udržuje ochrannou část ve správné poloze při ohýbání kloubu a změnách polohy.
Teprve jejich vzájemná souhra určuje, jak se bude chránič chovat při skutečném používání. Silnější skořepina nemůže nahradit nedostatečné polstrování, stejně jako kvalitní výstelka nepomůže, pokud se celý chránič při prvním prudším pohybu posune stranou.
Ochranu neurčuje pouze tvrdost skořepiny
Tvrdost je pouze jednou z vlastností chráničů kolen a loktů. Při používání se totiž málokdy setkáváme pouze s jedním druhem zatížení. Prudký náraz může během několika sekund vystřídat delší klečení, posun po hrubém povrchu nebo opření o nerovný podklad.
Při hodnocení chrániče proto nestačí sledovat, jak robustně působí jeho vnější kryt. Stejně podstatné je, jak konstrukce rozkládá tlak, jak se chová při opakovaném zatížení, zda odolává kontaktu s povrchem a jestli zůstává při pohybu ve správné poloze. Teprve souhra těchto vlastností určuje, jakou ochranu bude chránič poskytovat při skutečném používání.