The shoe add-on for enhanced walking in urban environments.
An approach for the mobility transition.
Aufgabenstellung
In dieses Projekt möchten wir die Kurzstrecken attraktiver gestalten. Wir möchten das Laufen als Fortbewegung fördern und angenehmer gestalten.
Der größte Vorteil dieser Art der Fortbewegung ist, dass man kein Hilfsmittel benötigt und es so sehr niederschwellig zugänglich ist.
Laut Statistischem Bundesamt (Destatis),setzten 2021 Berufspendler:innen für kurze Arbeitswege vor allem auf das Auto. Im Jahr 2020 gaben 40 % von ihnen an, für Strecken unter 5 Kilometern normalerweise das Auto zu nutzen.
Nur 25 % gehen zu Fuß zur Arbeit.
Das Laufen kann die körperliche Fitness und die Gesundheit verbessern, jedoch sehen viele Menschen das Laufen als langweilig oder wenig lohnend an. Dies liegt oft daran, dass die Vorstellung von langen und anstrengenden Läufen vorherrscht. Es ist jedoch möglich, die Kurzstrecken beim Laufen attraktiver zu gestalten, indem man es in den Alltag integriert. Zum Beispiel indem man es als Teil des täglichen Pendelns oder als Zeitvertreib sieht.
Auch durch die Wahl abwechslungsreicher Routen oder das Laufen in der Gruppe kann das Lauferlebnis aufregender gestaltet werden.
Recherche
In unsere Recherche sind wir auf 3 ähnliche Produkten gestossen, welche aber nicht zum laufen gedacht sind sondern zum Rennen.
Kangoo jumps Schuh ist für das Training gedacht und wird auch von der Polizei eingesetzt um sich schneller umzuformieren.
Konzept
Um unser Produkt klar zu den sportlichen Alternativen abzugrenzen, haben wir uns auf das formlos Laufen beschränkt. Das birgt den Vorteil das es kaum Produkte gibt die in diesem Marktsegement eine schnellere oder effizientere Art der Fortbewegung anbieten möchten.
Moodboard
Ersten Skizzen
In unseren ersten Sketches haben wir uns vorallem mit der reinen Ästethik bechäftigt die unser Produkt bekommen sollte. Der Fokus lag hier auf einer einfachen Form die nicht zu offensiv ins Auge sticht um die Zielgruppe möglichst breit ansprechen zu können. Weiter, wollten wir möglichst wenig Einzelteile produzieren um eine einfache Anpassbarkeit zu gewährleisten.
Prototypen
In unserem Prozess stellte sich schnell raus, dass wir das Federverhalten für unser Produkt testen mussten. Wir haben mit Metall, Kunst- und Schaumstoffen gearbeitet um unsere These der Feder zu testen. Dabei stellte sich raus das nicht nur die Ferse, sonder vorallem der Mittelfuß bei der Gehbewegung unterstützt werden sollte.
CAD Prototypen
Da die Materialien unserer rudimentären Prototypen nur unzureichend ausgearbeitet waren, begannen wir unsere Ideen digital umzusetzen. Begleitend zu einem Kurs in „finite element analysis (FEA)“ im Modul Design Studies bei Prof. Dr.-Ing. Axel Spickenheuer simulierten wir unser Szenario mit verschiedenen, abstrakten Formen unserer Feder. Durch Zufall beim Betrachten eines mehrfach gekrümmten Möbiusbandes fanden wir Version3 einer Feder. Diese war unser Favourit in Form und Funktion.
Alle digitalen Prototypen wurden in Nylon gesintert (SLS Druck von PA12) und ausprobiert.
Dabei ergab sich das Version3 die besten Eigenschaften für unsere Feder bot.
Herstellung
Bei unserem Workshop zur FEA besprachen wir die Herausforderungen die das uns zur Verfügung stehenden Material erfüllen muss mit Prof. Dr.-Ing. Axel Spickenheuer. Dieser bot uns an in Kooperation mit dem IPF – Leipnitz – Institut für Polymerforschung Dresden das von Ihnen entwickelte TFP (Tailored Fiber Placement) zu nutzen.
Dieses bietet die idealen Eigenschaften für unsere Feder, da es Energie sehr gut aufnehmen kann und diese geradlinig wieder abgibt.
Um unser 3d-Modell in eine TFP-Form übertragen zu können, wurde ein Werkzeug von Simon Konze und Cameron Welker entwickelt. Diese fiel durch die möbiusschleifenartige Form recht komplex aus und bedurfte einiger Arbeit. Letztendlich wurde eine Gußform entwickelt, welche mit Silikon gefüllt wurde. Daraus resultierte eine dreiteilige Negativform unserer Feder.
Parallel wurde von Nicole Schmidt mit einer speziell für dieses Verfahren angepassten Stickmaschine ein abgewickeltes 2D Muster der Feder mit Carbonfasern gefertigt.
Dieses Muster wurde dann vom Stickgrund ausgeschnitten…
… und in die Silikonform eingelegt.
Das Werkzeug wurde nun in einen Vakuumsack gepackt und vakuumiert. Dabei pumpt eine Pumpe die Luft aus dem Sack und lässt so ein Vakuum entstehen was später wichtig für die Aufnahme des Harzes ist.
Nun wird das Harz durch Schläuche in das Werkzeug geleitet. Dies geschiet über 30min in denen das Harz vom Boden bis zur Spitze die Carbonfasern durchdringt. Um die Feder komplett auszuhärten wird sie zusätzlich 10 Stunden in einen Ofen gestellt.
Nun wird die Feder aus der Silikonform gelöst. Dabei fällt auf das überschüssiges Harz an den Seiten zu sehen ist.
Dieses kann durch Schleifen in der Nachbearbeitung entfernt werden.
Wir haben hier eine Kombination aus Spindelschleifmaschine, Dremel und herkömmlichen Schleifpapier genutzt.
Schlussendlich noch mit Klarlack lackiert und den Anschluss montiert.
Finales Produkt
Das von uns ExoWalk getaufte Produkt ist ein minimalistischer Ansatz zum lösen mehrer Problem der Verkehrswende. Es macht Spaß zu nutzen und bietet gleichzeitig einen hohen Mehrwert. Durch seine geringe Anzahl Teile kann jeder Nutzer es auf seiner Bedürfnise anpassen.
Logo
Bei der Gestaltung des Logos haben wir versucht ein möglichst große Zielgruppe anzusprechen. Die ersten Versionen beinhalteten stark abstrahierte Versionen unserer Feder.
Projektbeteiligte
Design Studierende:
Kalina Zheynova
Kelsang Mende
Betreuer:
Dipl.-Des. Heike Nehl
B.A.-Des. Anna König
Prof. Dr.-Ing. Axel Spickenheuer
Weitere Beteiligte:
Simon Konze
Nicole Schmidt
Cameron Welker